水产饲料的未来

未来水产饲料的构成和用途,将会发生什么样的变化?

一、鱼粉和鱼油并不是养殖鱼类生长所必须的营养物质

大约有40种营养元素,如必需氨基酸,维生素,矿物质和脂肪酸是可以从鱼粉和鱼油以外的原料中获得的。在水产动物饲料中鱼粉和鱼油往往是最佳的选择,因为其容易被动物消化,并且有几乎完美的营养平衡,这样会导致更好的生长和成活率,并且对人类健康也有益。将其它原料组合起来也有可能得到类似的平衡,但是这需要完全了解鱼类的营养需求和原料替代的生长表现。

二、水产养殖是一种提供动物蛋白和满足人类营养需求的高效手段

养殖的鱼类能够高效的利用饲料。例如养殖的大西洋鲑能够将一公斤饲料。相比之下禽的饲料转化率是3-5:1,而猪是8:1。鱼类是冷血动物,因此其需要更少的热量,并且不需要支撑自己的体重。

三、为肉食性鱼类和虾生产的人工配合饲料已经降低了其对鱼粉和鱼油的需求

前期研究成果的实际应用证明使用替代原料更划算,这帮助我们在不断攀升的鱼粉价格前降低了饲料成本。在过去15年间,对于主要的水产养殖品种来说,因为在饲料中增加使用了非海洋来源的蛋白和脂肪,fish-in / fish-out的比例已经从3-4:1降低到1.5:1,鱼粉和鱼油更多的用来生产特殊的饲料和最终的育成饲料。

四、经济因素是目前在饲料中使用替代原料的主要原因

饲料厂家会根据替代原料和鱼粉鱼油的价格来进行替代评估,同时考虑替代原料的营养成分,产量和以前的使用经验。技术部门会评估限制在配方中使用的至关重要的因素,包括养殖对象营养需求等基本信息、可用的营养成分、和替代原料对养殖对象的营养价值。这要求对研发进行投入,来帮助饲料生产厂家量化在水产饲料中使用替代原料的成本和收益。

五、需要考虑生产和使用替代原料而对环境产生的影响

应该考虑改变水产养殖对象的饲料时所产生的环境影响。

六、需要更好的考虑和评估使用配合饲料对人类的影响

在鱼粉和鱼油中发现的长链n-3脂肪酸和其它营养物质为人类健康提供了很多益处。用替代原料养殖的海洋食品也必需为消费者提供这些益处。当考虑使用替代原料时,也必需考虑对经济、环境和人类健康的影响。因此鱼类营养学家需要与人类营养学家、食品科学家一起,来研究替代原料对最终食品质量的影响。

七、鱼粉和鱼油并不是世界蛋白质和可食用油的主要来源

2007年,鱼粉大约占世界总蛋白质产量的2.3%,鱼油占可食用油产量的2%。世界上最主要的蛋白源来自大豆。世界上大豆蛋白增加4%,几乎相当于鱼粉所提供的蛋白量。

因为集约化种植,新的大豆品种等技术的应用导致的单产增加,在不增加种植面积的情况下,每过5年,全球增加的大豆蛋白产量就相当于全球每年的鱼粉蛋白总产量。

八、鼓励和增加对水产加工废物的利用

研究证明水产加工废物和鱼粉鱼油相比有类似的生物学价值。全球来自野生捕捞和水产养殖加工废弃物的总量可能与用来生产全球鱼粉鱼油的原料鱼的总量相当。但是由于物流和技术限制,水产加工废弃物通常性价比不高。

需要进行研究和融资,来帮助利用来自野生捕捞的水产品废弃物,它们往往处于偏远地区,缺少基础设施。同时也需要研究回收利用来自水产养殖的水产加工废物。从养殖的水产品加工废物中回收生产鱼粉鱼油,最终可能使得水产养殖成为鱼粉和鱼油的净生产方式。

九、植物提供了世界上绝大部分的蛋白质

植物也是肉食性鱼饲料中重要的组成部分(如典型的鲑鱼饲料中植物原料的比例有50-60%)。植物性原料来源充分,产量可能会增加,成本低廉,因此在未来植物性原料将为养殖鱼类提供更多的氨基酸和脂肪来源。研究在水产饲料中增加使用可持续的植物性原料,会增加种植业对水产养殖业的重要性,反之亦然。在这个领域开展研究对于种植业者和水产养殖业者同样重要,而且为美国的种植业者提供了重要的机会。

十、用海藻提供生物燃料可能会为新的饲料原料提供机会。

因为蛋白质是从海藻中提炼油的副产物,而且海藻还为鱼类和人类健康提供长链n-3 脂肪酸和必需氨基酸

想了解使用在水产饲料中使用藻类的后果还为时过早,这需要藻类生物燃料科学家和鱼类营养学家之间的沟通。应该支持在此领域开展研究,因为藻类能提供n-3脂肪酸,这可能比生产生物燃料具有更高的潜在价值。

十一、对乙醇和生物塑料的需求有可能会增加,这些产品的副产物是水产饲料优良的原料

水产饲料几乎都是由蛋白质和脂肪组成。乙醇和生物塑料都是由植物的碳水化合物分解合成而来,蛋白质和脂肪就留在副产物中。

未来生物燃料的生产可能与今天从玉米碳水化合物中生产乙醇完全不同,今天的工艺降低了副产物中蛋白质的质量。如果粮食仍然是生产乙醇的原料,那么需要寻求新的工艺来从乙醇的生产中回收高质量的蛋白和脂肪,使其能在水产饲料中广泛应用。生物柴油的生产中留下的浓缩蛋白已经应用在水产饲料中了,鱼类营养学家应该和生物燃料科学家一起,让这些副产物更加安全,更适合鱼类饲料。应该鼓励和支持生产高质量蛋白质和脂肪副产物的燃油生产工艺。

十二、相对于鱼粉鱼油而言,很多替代原料对单位鱼体增重的成本更高

但是自从2006年以来,鱼粉鱼油的价格相对于其它蛋白和脂肪替代源而言上涨更快。相关的研究可以降低饲料成本,或者在不增加成本的情况下提升生物学价值,这将有助于增加鱼粉鱼油的替代比例。

十三、鱼类需要一些并不存在于植物中的特定物质,因此需要在饲料中添加

这些成分的成本可能比蛋白质和脂肪更高,可能含有风味物质和营养物质,也可能含有在蛋白质和脂肪中没有发现的但是对生长、健康必需的物质,比如藻类、无脊椎动物、动物废弃物和海洋食品下脚料。其它如能够提升免疫系统机能的物质也将有助于使用更高水平的鱼粉鱼油替代物。需要开展研究开发更便宜、来源更广泛的蛋白和脂肪源。

十四、鱼粉和鱼油的替代原料将会在畜牧业和动物饲料中广泛应用,很多来自于其它行业新的加工副产物、未充分利用的原料、或是新开发的原料

已经应用在饲料中但是有更高利用潜力的原料包括:谷物或者油料种籽中的浓缩蛋白、动物副产物中的蛋白;

来源于其它行业的新的副产物包括从生物燃料工业中回收的蛋白质或者由廉价的碳源生产的单细胞蛋白;

其它来源包括鱼类下脚料和捕捞副产物;

新来源包括从蠕虫、昆虫、海洋无脊椎动物、藻类中提取的蛋白和脂肪。

这些原料的共同点是它们都是未得到充分利用和充分开发的蛋白和脂肪源,需要更多的研究和加大投入才能使其能够工业化应用。有些有抗营养因子,或者所含的必需营养素不足,因此需要进行处理,例如相互混合或者补充营养成分。同时也需要评估使用不同饲料原料对环境带来的影响。也需要更多替代原料中污染物的信息,来评估其对鱼类和人类健康的风险和益处。这对于通过使用替代原料来提升养殖水产品的安全和健康问题也是一个契机。上述所有的观点都需要在研发方面增加投入。

十五、植物和一些替代原料中含有某些抗营养因子的复合物,对鱼类有害

尽管可以通过处理,让这些抗营养因子去除或者失活,但是未来仍然需要研究改进处理方法。同时也可以通过选育,让鱼对某些替代物中的抗营养因子有更强的耐受能力。

十六、捕捞低营养价值的动物,比如磷虾来生产鱼粉和鱼油。但是除了要考虑这些品种的经济价值和营养价值以外,同时也需要考虑这些品种对海洋生态环境的影响

这在短期内提供了一个选择,但是捕捞野生动物,包括磷虾,会受限于其天然产量,并需要我们小心考虑对生态的影响。

十七、使用副渔获物可以生产大量的鱼粉和鱼油,而不会对目前的渔业捕捞增加影响

虽然传统的工艺也会用副渔获物生产鱼粉和鱼油,但是也要考虑如何开创用副渔获物生产鱼粉鱼油的市场并建立相关配套。

十八、基于人类直接消费和饲料用的长链n-3脂肪酸的需求越来越大,可能会超出海洋的供应能力

需要寻求和开发替代物,比如藻类、微生物或者油料作物。通过改进饲料配方和养殖管理,可以更加有效的利用长链n-3脂肪酸。研究如何获取更高性价比的长链n-3脂肪酸对人类健康也有益处。应该支持提升长链n-3脂肪酸产量的研究和对其更高效利用方式的研究。

十九、水产养殖对象正在本土驯化,生长性能也在通过使用植物性饲料和没有鱼粉鱼油的水产饲料进行的常规遗传选育不断改良

水产养殖品种可以通过人工选育的方式,来更好的适应无鱼粉和无鱼油的水产饲料。

二十、有关于水产养殖对象的营养需求、饲料原料、以及水产动物和饲料之间相互作用的研究结果,将会极大的提升水产饲料生产商的配方

应该支持确定水产养殖品种基本营养需求的研究和水产动物NRC标准的更新。(原文出自The Future of Aquafeeds NOAA/USDA Nov.2010,本文节取部分编译)

译/ 温明

《水产前沿》杂志12月刊,转载请注明出处!

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