南京工業(yè)大學(xué) 高 振 尹豐偉 鄭洪立 鄭艷萍 黃 和

微藻是一類分布廣泛的微型水生植物，由于能源危機與環(huán)境污染，微藻生物柴油的開發(fā)備受關(guān)注。微藻生物柴油生產(chǎn)中會產(chǎn)生50%～80%的藻渣（Milledge，2010）。 研究表明，微藻除了油脂外，其胞內(nèi)還含有大量的蛋白質(zhì)、色素、多糖、維生素等營養(yǎng)成分（Milledge，2011；郝宗娣等，2010）。本研究以小球藻（Chlorella pyrenoidosa）藻渣為研究對象，分析藻渣的營養(yǎng)成分，并與常規(guī)飼料相比，評價其作為飼料的應(yīng)用潛力。

1 材料和方法

1.1 材料 蛋白核小球藻由華東理工大學(xué)提供。

1.2 藻渣的獲取 小球藻油脂的提取方法：以液氮破壁，正己烷/乙醇（1∶1，V∶V）作為萃取體系（Zheng等，2011）。 油脂提取后，將藻液離心（6000 r/min，5 min）棄上清，沉淀置于80℃烘箱中烘干至恒重，即得小球藻藻渣。

1.3 藻渣的考察指標及分析方法

1.3.1 常規(guī)指標和營養(yǎng)成分測定 水分的測定參照GB/T 6435-2006；粗蛋白質(zhì)測定參照GB/T 6432-94；粗脂肪測定參照GB/T 14772-93；碳水化合物采用硫酸-蒽酮比色法；粗灰分采用 GB/T 6438-2007高溫灼燒法；粗纖維采用 GB/T 6434-2006過濾法；中性洗滌纖維（NDF）測定參照GB/T 20806-2006；酸性洗滌纖維（ADF）測定參照NY/T 1459-2007；礦物質(zhì)元素分析采用感應(yīng)耦合等離子體（CPI）測定方法；色素的測定采用分光光度法（Wellburn，1994）。無氮浸出物（NFE）計算公式：

無氮浸出物/%=100-（水分+灰分+粗蛋白質(zhì)+粗脂肪+粗纖維）。

1.3.2 氨基酸組成及含量測定 藻渣中氨基酸的組成及含量測定參照GB/T 18246-2000。

1.3.3 脂肪酸組成分析 藻渣中殘留的粗油脂在NaOH-甲醇溶液中進行甲酯化，后進行氣相色譜分析（Ren 等，2009）。

2 結(jié)果與分析

2.1 藻渣常規(guī)營養(yǎng)成分及含量 由表1可見，藻渣中的以粗蛋白質(zhì)的含量最高，達到干重的64.12%；其次為無氮浸出物和碳水化合物，分別占干重的24.54%和16.50%；粗脂肪相對較少；提油之后的藻渣中仍含有豐富的色素，占藻渣干重的1.03%。小球藻中葉綠素和類胡蘿卜素是細胞中的重要色素（Bino等，2004），其中類胡蘿卜素是一種高度不飽和化合物，具有抗氧化與增強免疫等功效。

表1 藻渣常規(guī)營養(yǎng)成分及含量（干物質(zhì)基礎(chǔ)）%

2.2 藻渣中礦物質(zhì)元素及含量 由表2可見，藻渣中的磷、鎂、鈣三種礦質(zhì)元素的含量最高，分別為 61.38、21.18 mg/kg 和 20.36 mg/kg，銅、鋅、硒、汞和鎘的含量較少。另外，藻渣中的汞和鎘的分析結(jié)果符合《飼料衛(wèi)生標準》（GB 13078）。

表2 藻渣中的礦物質(zhì)元素及含量（干物質(zhì)基礎(chǔ)）mg/kg

2.3 藻渣中氨基酸組成及含量 由表3可見，藻渣中氨基酸含量占藻渣干重的52.96%，其中必需氨基酸占干重的27.15%，為總氨基酸的51.27%。

表3 藻渣的氨基酸組成及含量（干物質(zhì)基礎(chǔ)）%

2.4 藻渣中氨基酸的評價 根據(jù)蛋白質(zhì)飼料的評價方法——必需氨基酸指數(shù)（EAAI），采用Pen～aflorida（1989）提出的公式計算 EAAI值。

式中，aai為飼料原料中某必需氨基酸占必需氨基酸總量的百分數(shù)，%；AAi為參比蛋白質(zhì)中該必需氨基酸占必需氨基酸總量的百分數(shù)，%。

通過求取EAAI可知某未知蛋白質(zhì)飼料相對于參比蛋白質(zhì)的可用性；同時，也可以以所要飼喂的動物作為一個“參比蛋白質(zhì)”，用EAAI直接評價飼料蛋白源對該動物的營養(yǎng)價值。馮東勛和趙保國（1997）提出了新飼料蛋白源評價標準，當n為6～12，實用評價標準為:EAAI>0.95，為優(yōu)質(zhì)蛋白源；0.86＜EAAI≤ 0.95，為良好蛋白源；0.75＜EAAI≤ 0.86，為可用蛋白源；EAAI≤0.75，為不適蛋白源。

表4和表5分別列出了幾種常規(guī)飼料的必需氨基酸含量（中國飼料，2012）和參比動物的必需氨基酸含量（馮東勛和趙保國，1997），及以其作為參比對象計算得的藻渣EAAI值。從表可4見，與常規(guī)飼料相比，藻渣的各種必需氨基酸比重較高，EAAI值均超過0.95。由表5可見，藻渣除了不適宜作雞飼料外（EAAI＜0.75），其他均具有可應(yīng)用性，尤其對草魚、海鰻和對蝦，EAAI值都大于0.95（優(yōu)質(zhì)），說明小球藻藻渣作為蛋白質(zhì)飼料的應(yīng)用范圍廣泛，且評價質(zhì)量高。

表4 常規(guī)飼料的必需氨基酸含量及藻渣的EAAI值

2.5 藻渣中油脂的脂肪酸組成及含量 由表6可見，藻渣中油脂的脂肪酸以C18∶0（硬脂酸）含量最高，占到總脂肪酸含量的29.40%；不飽和脂肪酸達到總脂肪酸的49.45%左右，其中多不飽和脂肪酸為27.42%。

表5 參比動物的必需氨基酸含量及藻渣的EAAI值

表6 藻渣的脂肪酸組成及含量%

2.6 藻渣營養(yǎng)成分與常規(guī)飼料營養(yǎng)成分對比由表7可見，與常規(guī)飼料相比，藻渣中蛋白質(zhì)含量較高，僅稍低于魚粉（64.5%），因此，可將藻渣用作蛋白質(zhì)飼料。藻渣油脂的含量相對比較低；纖維素、無氮浸出物、灰分的含量居中；中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維含量與常規(guī)飼料相比偏低。藻渣中各種氨基酸含量均相對較高，并且必需氨基酸的種類齊全；藻渣中的鈣、磷、鈉、鎂與常規(guī)飼料相比含量較高，而鐵、銅、硒的含量較少，說明藻渣中常量礦物質(zhì)元素含量豐富，但缺乏一些必需微量礦物質(zhì)元素。

3 結(jié)論

3.1 藻渣中干物質(zhì)、粗蛋白質(zhì)、碳水化合物、粗脂肪、粗灰分、無氮浸出物和色素分別占藻渣干重的98.33%、64.12%、16.50%、0.21%、4.20%、24.54%和1.03%。

3.2 藻渣含有動物生長的必需常量和微量礦物質(zhì)元素，其中磷、鈣、鎂的含量較高；汞和鎘含量未超標，符合一般飼料標準。

表7 藻渣與常規(guī)飼料營養(yǎng)成分對比

3.3 藻渣中氨基酸總量占藻渣干重的52.96%，其中必需氨基酸為27.15%，通過EAAI值評價，說明該藻渣為一種優(yōu)良的蛋白源。

3.4 藻渣中油脂占藻渣干重的0.21%，其中脂肪酸以C18∶0的含量最高為29.40%，多不飽和脂肪酸含量達到總脂肪酸的27.42%。

3.5 與常規(guī)飼料相比，藻渣的蛋白質(zhì)含量具有明顯優(yōu)勢，作為蛋白質(zhì)飼料具有良好的開發(fā)潛力。

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