技术领域
本发明属于水产动物营养与饲料技术领域，具体涉及一种替代鱼粉的桑叶复合蛋白源及其制备方法，特别是适用于罗非鱼等低鱼粉饲料的桑叶复合蛋白源。
背景技术
鱼粉，因其具有蛋白质含量高，氨基酸、脂肪酸、维生素和矿物质含量丰富，适口性好，易被水产动物消化吸收等优点，被广泛应用于水产饲料中。近年来，随着水产品需求量的日益增加，养殖规模也在逐渐扩大，鱼粉的需求量呈现快速增长的趋势。然而，由于过度捕捞及近年频发厄尔尼诺现象，使得许多种用以供应鱼粉和鱼油生产的水生动物的捕捞量在过去的几十年中由高峰跌至低谷，在质量上更是参差不齐，鱼粉日益突出的供求矛盾已然难以满足我国饲料工业健康稳定的发展。因此，开发新型饲料蛋白源来替代鱼粉已然成为了全球饲料行业关注的焦点。
罗非鱼作为我国主导水产养殖品种之一，具有生长快、食性杂、抗病力强、肉质鲜美、价格适中等特点，因而成为了被联合国粮农组织(FAO)推荐向全世界推广养殖的优质鱼类。 2015年我国罗非鱼产量达171万吨，居世界首位。然而，当前水产饲料行业中主要用于替代鱼粉的动植物蛋白源替代鱼粉仍然存在许多缺陷。研究表明，动物蛋白源在加工过程中会因高温处理导致蛋白质尤其是赖氨酸被破坏，从而使得消化吸收率降低，且水产动物对动物中组织中谷歌、羽毛及相关组织的蛋白质消化吸收率也远远比不上肌肉。而植物蛋白源则存在诸多影响蛋白质消化吸收率的抗营养因子，且目前优质动植物蛋白质饲料原料的价格居高不下，致使罗非鱼养殖成本上升，利润空间减小，不利于罗非鱼行业的健康持续发展。因此，我们还需寻找更加合适的蛋白源来替代鱼粉。
桑叶，作为一种新型的饲料资源，不仅营养价值高，富含黄酮、多糖、生物碱等多种活性成分，而且价格低廉、来源丰富，因而在我国乃至世界都有很大的资源优势。目前，桑叶在畜禽饲料中已经广泛应用，可在水产饲料行业中的研究仍然较少。Mondal等研究发现，印度囊鳃鲶饲料中添加35％的发酵桑叶能够有效改善鱼体的生长性能和饲料消化率，如果与鱼类废弃物配合使用，可以替代75％的鱼粉(Mondal K.Introducing mulberry leafmeal along with fish offal meal in the diet of freshwater catfish.Heteropneustes fossilis[J].Electronic Journal of Biology，2011:54-59)。而Kaviraj研究发现，发酵桑叶替代50％的鱼粉对南亚野鲮的日增重有显著增高(Kaviraj A，Mondal K，Mukhopadhyay P K，et al.Impact ofFermented Mulberry Leaf and Fish Offal in Diet Formulation of Indian Major Carp(Labeo rohita)[J]. Proceedings ofthe Zoological Society(Calcutta)，2013，66(1):64-73)。由此可见，在国外大多数研究中，桑叶通常都经发酵的形式添加至配方中，同时配合以鱼体废弃物，方可达到替代鱼粉的效果，可这往往也就增加了生产成本，给产业的发展造成一定的负担。而国内研究表明，饲料中添加一定量未经发酵的桑叶对鱼类的生长无显著性影响，同时能改善鱼类的脂质代谢(马恒甲，刘新轶，谢楠，刘凯，潘彬斌，黄辉.草鱼饲料中桑叶粉的应用初探 [J].科学养鱼，2013，05:79-80.)(李法见，杨阳，陈文燕，林仕梅，罗莉，黄先智.桑叶对罗非鱼生长性能、脂质代谢和肌肉品质的影响[J].动物营养学报，2014，11:3485-3492.)，而目前尚未有人报道关于桑叶蛋白替代鱼粉的研究。
发明内容
基于背景技术中存在的问题，本发明提供了一种替代鱼粉的桑叶复合蛋白源及其制备方法，能够促进罗非鱼的生长，增加养殖动物的摄食量和增重率；促进肝脏健康，肝脏中脂肪含量下降，血清中谷草、谷丙转氨酶活力分别下降；提高机体抗氧化能力，血清中丙二醛含量下降，总抗氧化能力上升；显著改善养殖动物的脂质代谢，降低血清中总胆固醇、甘油三酯及葡萄糖含量；提高经济效益，降低饲料成本和养殖成本。
为实现上述技术目的，本发明采用的技术方案如下：
一种替代鱼粉的桑叶复合蛋白源，组分包括桑叶、豆粕、棉粕和DL-蛋氨酸，所述桑叶、豆粕、棉粕、DL-蛋氨酸的重量比例为(14％～20％)：(40％～45％)：(39％～43％)： (0.2％～0.4％)。
作为优选的，所述桑叶复合蛋白源的水份含量低于12％，这样的设计，可以使桑叶复合蛋白源保质期更长。
作为优选的，所述桑叶复合蛋白源中粗蛋白含量为40％～45％，这样的设计，可以使桑叶复合蛋白源中的蛋白满足鱼类的摄取需求，使鱼类更好的生长。
作为优选的，所述桑叶复合蛋白源中粗脂肪含量为1％～3％。这样的设计，可以使桑叶复合蛋白源中的粗脂肪适合鱼类的摄取需求，使鱼类更好的生长。
上述一种替代鱼粉的桑叶复合蛋白源的制备方法，包括以下步骤：
步骤一：制作桑叶粉；即将桑叶晒至半干、切碎、烘干和粉碎；
步骤二：制作豆粕粉、棉粕粉；即将豆粕、棉粕烘干和切碎；
步骤三：混合；即将桑叶粉、豆粕粉和棉粕粉混合，混合搅拌均匀；
步骤四：加DL-蛋氨酸，继续混合搅拌，即得到桑叶复合蛋白源。
作为优选的，所述步骤一和步骤二中的桑叶粉、豆粕粉和棉粕粉均粉碎为50目～70目，这样的设计，可以使桑叶复合蛋白源为细小颗粒，方便鱼类食用。
作为优选的，所述步骤三和步骤四中的搅拌时间均为5min～10min，这样的设计，在能够混合均匀的情况下减少时间。
作为优选的，所述步骤四中的DL-蛋氨酸的纯度大于98.5％，这样的设计，可以保证DL- 蛋氨酸的含量以及减少杂质对桑叶复合蛋白源的影响。
作为优选的，所述步骤一和步骤二中的桑叶粉、豆粕粉和棉粕粉的烘干温度为75℃，这样的设计，可以保证桑叶粉、豆粕粉和棉粕里面的有效物质不会在高温度下受影响。
作为优选的，所述步骤一和步骤二中的桑叶粉、豆粕粉和棉粕粉的烘干时间为3h～4h，这样的设计，可以使桑叶粉、豆粕粉和棉粕粉中的水分含量达到要求。
本发明的有益技术效果是：
1.与常规蛋白源相比，该技术能够有效替代鱼粉，同时促进养殖动物的生长，显著增加养殖动物的摄食量和增重率；显著促进肝脏健康，肝脏中脂肪含量下降，血清中谷草、谷丙转氨酶活力分别下降；显著提高机体抗氧化能力，血清中丙二醛含量下降，总抗氧化能力上升；显著改善养殖动物的脂质代谢，降低血清中总胆固醇、甘油三酯及葡萄糖含量；
2.带来了良好的经济效益，本配方饲料成本下降，养殖成本下降；
3.本技术研发设计了“桑叶+豆粕+棉粕+菜粕+蛋氨酸”组合的桑叶复合蛋白源。研究表明，桑叶中的多糖能够清除O2-·和·OH等活性氧自由基，减少其诱导的氧化损伤，来防止细胞和组织的损伤。而黄酮类、植物甾醇等则能够通过提高机体的抗氧化能力及抑制脂质过氧化反应，而改善脂质代谢功能。除此之外，桑叶中富含的生物碱1-脱氧野尻霉素(DNJ) 和黄酮类物质能够对动物肠道刷状缘膜上的二糖类分解酶活性产生抑制作用，减缓了肠道对碳水化合物的消化和吸收，同时还能调控肝脏中糖代谢过程关键酶(肝己糖激酶、丙酮酸激酶)的活性，从而改善糖代谢，最终达到降血糖的效果。因此，这种新型的桑叶复合蛋白源不同于以往普通的复合植物蛋白源，在解决了氨基酸缺乏、抗营养因子过多的基础上，它不仅能够有效替代鱼粉蛋白，更为重要的，本发明主要是通过增强高能高脂高蛋白饲料养殖鱼体的肝脏机能、改善其脂质代谢，从而促进其生长的方式达到适量替代鱼粉的目标。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员可以更好地理解本发明，下面的实施例对本发明技术方案进一步说明。
本发明的一种替代鱼粉的桑叶复合蛋白源，组分包括桑叶、豆粕、棉粕、DL-蛋氨酸，桑叶、豆粕、棉粕、DL-蛋氨酸的重量比例为(14％～20％)：(40％～45％)：(39％～43％)： (0.2％～0.4％)，桑叶复合蛋白源中水份含量低于12％、粗蛋白含量为40％～45％、粗脂肪含量为1％～3％。
需要指出的是，桑叶复合蛋白源的水份含量低于12％，这样的设计，可以使桑叶复合蛋白源保质期更长。实际上，也可以根据具体情况考虑桑叶复合蛋白源的水份含量。
桑叶复合蛋白源中粗蛋白含量为40％～45％，这样的设计，可以使桑叶复合蛋白源中的蛋白满足鱼类的摄取需求，使鱼类更好的生长。实际上，也可以根据具体情况考虑桑叶复合蛋白源中粗蛋白含量。
桑叶复合蛋白源中粗脂肪含量为1％～3％。这样的设计，可以使桑叶复合蛋白源中的粗脂肪鱼类的摄取需求，使鱼类更好的生长。实际上，也可以根据具体情况考虑桑叶复合蛋白源中粗脂肪的含量
上述一种替代鱼粉的桑叶复合蛋白源的制备方法，可以通过以下几个具体实施例进一步阐述。
实施例一：
将桑叶、豆粕、棉粕、DL-蛋氨酸按照重量百分比14％：43％：42.7％：0.3％加料生产，
步骤一：制作桑叶粉；将桑叶晒至半干、切碎、75℃下烘干3h，然后粉碎至60目；
步骤二：制作豆粕粉、棉粕粉；将豆粕、棉粕75℃下烘干3h，然后粉碎至60目；
步骤三：混合；将桑叶粉、豆粕粉和棉粕粉混合，混合搅拌5min；
步骤四：加DL-蛋氨酸，继续混合搅拌5min，即得到桑叶复合蛋白源。
将获得的桑叶复合蛋白源中水份含量、粗蛋白含量、粗脂肪含量进行检测，得到的检测数据见表1。
实施例二：
将桑叶、豆粕、棉粕、DL-蛋氨酸按照重量百分比16％：42％：41.7％：0.3％加料生产，
步骤一：制作桑叶粉；将桑叶晒至半干、切碎、75℃下烘干4h，然后粉碎至70目；
步骤二：制作豆粕粉、棉粕粉；将豆粕、棉粕75℃下烘干4h，然后粉碎至70目；
步骤三：混合；将桑叶粉、豆粕粉和棉粕粉混合，混合搅拌10min；
步骤四：加DL-蛋氨酸，继续混合搅拌8min，即得到桑叶复合蛋白源。
将获得的桑叶复合蛋白源中水份含量、粗蛋白含量、粗脂肪含量进行检测，得到的检测数据见表1。
实施例三：
将桑叶、豆粕、棉粕、DL-蛋氨酸按照重量百分比18％：41.6％：39％：0.4％加料生产，
步骤一：制作桑叶粉；将桑叶晒至半干、切碎、75℃下烘干3.5h，然后粉碎至70目；
步骤二：制作豆粕粉、棉粕粉；将豆粕、棉粕75℃下烘干3.5h，然后粉碎至70目；
步骤三：混合；将桑叶粉、豆粕粉和棉粕粉混合，混合搅拌8min；
步骤四：加DL-蛋氨酸，继续混合搅拌8min，即得到桑叶复合蛋白源。
将获得的桑叶复合蛋白源中水份含量、粗蛋白含量、粗脂肪含量进行检测，得到的检测数据见表1。
实施例四：
将桑叶、豆粕、棉粕、DL-蛋氨酸按照重量百分比20％：40％：39.8％：0.2％加料生产，
步骤一：制作桑叶粉；将桑叶晒至半干、切碎、75℃下烘干3h，然后粉碎至60目；
步骤二：制作豆粕粉、棉粕粉；将豆粕、棉粕75℃下烘干3h，然后粉碎至60目；
步骤三：混合；将桑叶粉、豆粕粉和棉粕粉混合，混合搅拌8min；
步骤四：加DL-蛋氨酸，继续混合搅拌8min，即得到桑叶复合蛋白源。
将获得的桑叶复合蛋白源中水份含量、粗蛋白含量、粗脂肪含量进行检测，得到的检测数据见表1。
表1桑叶复合蛋白源中水份含量、粗蛋白含量、粗脂肪含量数据表
水份含量 粗蛋白含量 粗脂肪含量为 实施例一 9.5％ 44.08％ 1.07％ 实施例二 9.3％ 43.23％ 1.08％ 实施例三 9.1％ 43.34％ 1.09％ 实施例四 9.0％ 42.97％ 1.09％
通过表一，可以明显的看出，用上述桑叶复合蛋白源的制备方法，能够有效的生产出所需要的桑叶复合蛋白源。烘干时间长，所得到的桑叶复合蛋白源的水份含量相对较低，但烘干时间过长，则会导致生产效率降低。
将实施例一，实施例二、实施例三和实施例四得到的桑叶复合蛋白源作为原料替代现有的罗非鱼饲料鱼粉蛋白，与豆粕、棉粕、菜粕、面粉、米糠、大豆油、预混料和添加剂等其他原料(均粉碎至60目)，室温下进行搅拌，搅拌时间为8min～10min，再经蒸汽调质，环模制粒机制粒，冷却器冷却，筛分后打包得到渔用饲料。
将等量的罗非鱼鱼苗放入五个同等大小、同等环境的鱼塘，分别对应使用对照组饲料、实施例一做成的鱼饲料、实施例二做成的鱼饲料、实施例三做成的鱼饲料、实施例四做成的鱼饲料进行饲养；待鱼长到一定程度大小的时候，任意取三条各个鱼塘中的鱼进行数据检测，取平均值，检测的数据见下列表格：
表2含桑叶复合蛋白源鱼饲料对罗非鱼生长性能的影响
从表2我们可以看出，含桑叶复合蛋白源鱼饲料与不含桑叶复合蛋白源的鱼饲料相比，在特定生长率有一定量的增大，而增重率也有一定的增加，但不明显，摄食量和饲料系数两者基本上没有变化，从整体看，实施例三做成的鱼饲料对罗非鱼生长性能最好。
表3含桑叶复合蛋白源鱼饲料对罗非鱼全鱼和组织常规组成的影响
注：*干物质中含量
从表3可以看出，含桑叶复合蛋白源鱼饲料喂养的罗非鱼，在全鱼的水分有一定的增加，而肌肉中的水分有略微的减少，对全鱼的粗脂肪有降低的效果，粗蛋白没有什么变化，肌肉中的粗脂肪稳定中有略微的增加；因此结合全鱼中的粗脂肪和肌肉中的粗脂肪来看实施例三做成的鱼饲料对罗非鱼更好。
表4含桑叶复合蛋白源鱼饲料对罗非鱼肝脏指标和抗氧化指标的影响
从表4可以看出，含桑叶复合蛋白源鱼饲料喂养的罗非鱼，谷草转氨酶的含量和谷丙转氨酶的含量降低较明显，丙二醛的含量也降低，但是碱性磷酸酶的含量在升高，会抑制总抗氧化能力的增加，但从整体的效果看，含桑叶复合蛋白源鱼饲料喂养的罗非鱼相对不含桑叶复合蛋白源鱼饲料喂养的罗非鱼总抗氧化能力相对升高；其中实施例三做成的鱼饲料对罗非鱼的总抗氧化能力相对较好。
表5含桑叶复合蛋白源鱼饲料对罗非鱼脂质代谢指标和葡萄糖含量的影响
从表5可以看出，含桑叶复合蛋白源鱼饲料喂养的罗非鱼，在脂质代谢指标的胆固醇和甘油三酯的含量降低效果明显，而高密度脂蛋白胆固醇和低密度脂蛋白胆固醇都有降低，葡萄糖含量变化不明显。从整体效果看实施例三做成的鱼饲料对罗非鱼使用更好。
表6含桑叶复合蛋白源鱼饲料对饲料成本和养殖经济效益的影响
注：养殖成本为养殖每公斤鱼所需要的成本价格，为饲料总成本×饲料系数/1000，单位元/Kg。
从表6可以看出，含桑叶复合蛋白源鱼饲料，在饲料配方成本上，均有降低，含有桑叶越多的饲料配方成本越低，养鱼成本也有降低，其中实施例三养鱼成本降低较为明显。
综上所述，实施例一、实施例二、实施例三和实施例四得到的桑叶复合蛋白源，在配方中桑叶含量分别为14％、16％、18％和20％，通过对表2～表6总体来看，桑叶复合蛋白源做成的鱼饲料相对不含有桑叶复合蛋白源鱼饲料而言，对罗非鱼有一定的促进生长作用，实施例三得到的桑叶复合蛋白源做成鱼饲料效果较好。
经过实验发现，用桑叶复合蛋白源作为原料替代部分罗非鱼饲料中的鱼粉蛋白，效果更好；因此将实施例三得到的桑叶复合蛋白源作为原料分别替代现有的罗非鱼饲料中0、20％、 40％、60％、80％、100％的鱼粉蛋白，与鱼粉、豆粕、棉粕、菜粕、面粉、米糠、大豆油、预混料和添加剂等其他原料(均粉碎至60目)，室温下进行搅拌，搅拌时间为8min～10min，再经蒸汽调质，环模制粒机制粒，冷却器冷却，筛分后打包得到渔用饲料。
将等量的罗非鱼鱼苗放入六个同等大小、同等环境的鱼塘，分别对应使用对照组饲料、 20％鱼粉替代饲料、40％鱼粉替代饲料、60％鱼粉替代饲料、80％鱼粉替代饲料、100％鱼粉替代饲料进行饲养；待鱼长到一定程度大小的时候，任意取三条各个鱼塘中的鱼进行数据检测，取平均值，检测的数据见下列表格：
表7不同含量的桑叶复合蛋白源鱼饲料对罗非鱼生长性能的影响
由表7可知，随着桑叶复合蛋白源替代鱼粉比例的上升，处理组各组间特定生长率、饲料系数均与对照组无显著差异，但罗非鱼摄食量和增重率均在40％、60％替代组显著升高，说明桑叶复合蛋白源不但没有对罗非鱼的生长产生不良影响，反而还有促进罗非鱼摄食、提高罗非鱼增重率的作用。
表8不同含量的桑叶复合蛋白源鱼饲料对罗非鱼全鱼和组织常规组成的影响
注：*干物质中含量
由表8可知，随着桑叶复合蛋白源替代鱼粉比例的增加，罗非鱼全鱼粗脂肪呈下降趋势，粗脂肪在100％替代组显著低于对照组。全鱼粗灰分呈先升后降的趋势，在40％、60％替代组达到显著差异。而统计学结果分析表明，各组间全鱼水分、粗蛋白及肌肉水分、粗脂肪则无显著差异。
表9不同含量的桑叶复合蛋白源鱼饲料对罗非鱼肝脏指标和抗氧化指标的影响
由表9可知，桑叶复合蛋白源显著降低了罗非鱼血清中谷草转氨酶、谷丙转氨酶活力，这表明桑叶中的活性物质对罗非鱼的肝脏起到了保健作用。同时，在各处理组血清中丙二醛含量随着替代水平的升高呈现先降后升的趋势，在60％替代组时达到最小值，和对照组之间差异显著，总抗氧化能力则呈现先升后降的趋势，同样在60％替代组时达到最大值，这也说明了桑叶复合蛋白源在60％替代鱼粉时效果最佳，显著提高了鱼体机能，增强鱼体抗氧化机能。
表10不同含量的桑叶复合蛋白源鱼饲料对罗非鱼脂质代谢指标和葡萄糖含量的影响
由表10可知，随着桑叶复合蛋白源替代鱼粉比例的增加，罗非鱼血清中的胆固醇、甘油三酯、葡萄糖含量均呈现先降后升的趋势，胆固醇在80％组达到最小值，较对照组下降了39.24％。甘油三酯在60％组达到最小值，较对照组下降了61.58％。葡萄糖在40％组达到最小值，与对照组差异显著。这表明，桑叶复合蛋白源在40％替代、60％替代时能够最佳的改善机体的脂质代谢，起到了良好的降血脂、降血糖的功效。
表11不同含量的桑叶复合蛋白源鱼饲料对饲料成本和养殖经济效益的影响
注：养殖成本为养殖每公斤鱼所需要的成本价格，为饲料总成本×饲料系数/1000，单位元/Kg。
从表11可以看出，使用含桑叶复合蛋白源鱼饲料可以明显降低饲料配方成本和养殖成本。结合饲料系数来看，40％养鱼成本降低最为显著，能够带来良好的经济效益。
通过对表7～表11总体来看，本技术研发的桑叶复合蛋白源替换60％的鱼粉蛋白效果更佳。
综上，本发明的技术配方，能够促进养殖动物的生长，显著增加养殖动物的摄食量和增重率；显著促进肝脏健康，肝脏中脂肪含量下降，血清中谷草、谷丙转氨酶活力分别下降；显著提高机体抗氧化能力，血清中丙二醛含量下降，总抗氧化能力上升；显著改善养殖动物的脂质代谢，降低血清中总胆固醇、甘油三酯及葡萄糖含量，且桑叶复合蛋白源的鱼饲料在饲料成本和养殖成本等方面均有下降，因此适合推广生产。
上述实施例仅示例性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。