開發(fā)海洋生物資源促進飼料工業(yè)發(fā)展

吳立軍 袁紅云 張洪鵬 北京雷力生物科技有限公司，北京 100081

1 海藻飼料的概況

海藻生活在海洋中，是分布最廣的單細胞植物，它們結(jié)構(gòu)簡單，卻含有許多具有特殊結(jié)構(gòu)的生物化學(xué)成分，包含著豐富的營養(yǎng)物質(zhì)。根據(jù)海藻所含色素不同，可分為綠藻、褐藻、藍藻、黃藻和金藻等。海藻是自養(yǎng)植物，可以通過光合作用吸附、濃縮海水中的營養(yǎng)物質(zhì)，將海洋中大量的無機物轉(zhuǎn)化為有機物質(zhì)供自身利用。值得關(guān)注的是：海藻增殖能力極強，大型藻每株每日可生長40㎝，全世界海洋中的海藻每天可增殖上百萬噸?？梢姾Ｔ迨且环N取之不盡、用之不竭的天然資源。

海藻飼料是單一或多種天然的藻類，經(jīng)低溫破碎或濃縮提取等特殊工藝加工而成的，可作為飼料添加劑?？梢杂米黠暳系囊话闶谴笮徒?jīng)濟褐藻，如馬尾藻、海帶、墨角藻、泡葉藻等，經(jīng)恰當(dāng)加工，可以保留海藻所含的營養(yǎng)質(zhì)與活性成分,具有補充或平衡飼料營養(yǎng)，調(diào)解動物繁殖機能和提高機體免疫、抗病、抗應(yīng)激能力，并起到促進動物生長、提高產(chǎn)量和體增重等作用。目前主要用于沿海區(qū)域的水產(chǎn)養(yǎng)殖，如大菱鲆、鮑魚、海參、對蝦、觀賞魚等，在奶牛、羊、豬、雞、寵物、特種養(yǎng)殖方面也有一定數(shù)量的使用。海藻產(chǎn)品有天然活性海藻粉、營養(yǎng)濃縮物海藻精、高活性物質(zhì)巖藻多糖及海藻飼料粘合劑等。

2 海藻飼料的營養(yǎng)構(gòu)成與特異性成分

海藻飼料營養(yǎng)豐富，含有60種以上的礦物質(zhì)、12種以上的維生素、20余種游離氨基酸、ω3族和ω6族脂肪酸、非含氮有機物等。與陸生植物相比，藻類干物質(zhì)中糖類物質(zhì)含量最高，約占30%～50%；其次是蛋白質(zhì)，約占7%～12%。海藻飼料粗蛋白含量比玉米、麩皮約高11.2%、6.2%，可消化蛋白質(zhì)每 kg增加 64.7g、38g，分別提高了 92.4%和39.3%；非含氮化合物FNE占30%～60%，主要為海藻多糖、甘露醇、丙稀酸、核苷類、萜烯類、大環(huán)內(nèi)酯類等和褐藻糖膠等；脂肪酸大部分為不飽和脂肪酸，有亞麻酸、次亞麻酸和二十碳烯酸等必需脂肪酸；礦物質(zhì)和微量元素占20%～30%，富含鈣、鉀、鈉、鎂、溴、鈷、錳、鋅等；還含有多種色素和呈味物質(zhì)。海藻飼料化學(xué)成分與比較見表1。

表1 馬尾藻、Leilinature海藻飼料的化學(xué)成分與比較（%）

Leilinature等單位對海藻飼料的氨基酸成分進行了研究，并與雞蛋或大豆的氨基酸成分進行了比較。褐藻中天冬氨酸和谷氨酸的含量最高，分別占總氨基酸的22%和44%。多數(shù)藻類中都含有必需氨基酸和亮氨酸、纈氨酸和甲硫氨酸，這幾種氨基酸的平均水平接近于卵清蛋白中的氨基酸水平。此外，異亮氨酸和蘇氨酸的含量與豆類蛋白中的含量接近。

海藻飼料氨基酸與維生素的含量見表2。

表2 Leilinature海藻飼料的指標(biāo)含量：氨基酸（%）和維生素（ppm）

2.1 海藻飼料的主要活性成分

有機礦物質(zhì)、微量元素。含有陸生植物所無可比擬的礦物元素，主要以天然螯合物的形式存在，不易發(fā)生氧化作用，能夠直接促進機體對營養(yǎng)物質(zhì)的吸收，并顯現(xiàn)出多種非營養(yǎng)型添加劑的功效。動物的吸收利用遠優(yōu)于無機礦物質(zhì)，也高于優(yōu)質(zhì)草粉，如海藻飼料中的碘既穩(wěn)定又易于吸收。

游離氨基酸與維生素。含有豐富的游離氨基酸，如L-丙氨酸、L-蛋氨酸、組氨酸、蘇氨酸、蛋氨酸等，其中含硫氨基酸含量較高，可以平衡和補充飼料中的限制性氨基酸不足，發(fā)揮協(xié)同作用。含有令陸地植物望塵莫及的維生素群，其中維生素C及E含量最高，含有的維生素B12也是陸生植物所少有的，β-胡蘿卜素含量豐富。海藻飼料中的維生素以B族維生素為主，主要以輔酶和催化劑的形式參與體內(nèi)的代謝活動。

無氮有機物。含有大量的非含氮有機物，其消化利用率可達78.5%以上；具有陸生植物沒有的活性物質(zhì)，如海藻膠、甘露醇、海藻糖膠、苯酚類化合物（丙烯酸、萜烯類、溴化酚類）和某些含硫化合物以及多種色素（藻黃素、胡蘿卜素等）等。

脂類物質(zhì)。雖然海藻飼料中脂肪含量較低，但其脂肪酸多屬于ω3族及ω6族高不飽和脂肪酸，EPA （二十碳五烯酸）含量高達28%～52%,DHA（二十二碳六烯酸）含量也很高。

2.2 海藻飼料的營養(yǎng)作用

提高機體免疫力。海藻中的藻類多糖具有提高動物免疫力的作用。褐藻中的甘糖酯、藻酸鈉、褐藻淀粉和褐藻硫酸酯均可增加動物免疫器官重量和加速外周血清溶血素形成,也可增強機體特異性和非特異性免疫功能。β-胡蘿卜素、維生素E和不飽和脂肪酸等活性成分均能提高動物的抗應(yīng)激能力?？咕共《?。海藻中的硫酸多糖能夠與病毒結(jié)合形成非感染性的多糖---病毒復(fù)合物,干擾病毒的吸附和透入過程。褐藻中的硫酸多糖（天然聚陰離子性物質(zhì)）能抑制小核糖核酸病毒、粘病毒、皰疹病毒等多種病毒的生長,并有效抑制青霉菌、球菌、枯草桿菌、大腸桿菌、沙門氏桿菌、傷寒桿菌等多種病菌的繁殖,抑制率超過90%。增強機體特異性和非特異性免疫功能，提高抗病抗應(yīng)激能力。

促進生長。海藻飼料中維生素、礦物質(zhì)及微量元素是以有機態(tài)存在的，與促生長活性因子（UGF）協(xié)同通過滲透調(diào)節(jié)作用刺激消化道內(nèi)消化酶和益生菌群的活性，促進營養(yǎng)的消化吸收，確保機體的營養(yǎng)需求，能在數(shù)小時內(nèi)被吸收。海藻飼料中的結(jié)構(gòu)多糖可減緩動物體內(nèi)鈣的分解，加速鈣化過程，這對幼畜、雛禽、妊娠和哺乳的動物大有益處

改善繁殖性能。海藻中含有的有機態(tài)微量元素硒和碘，胡蘿卜素和生育酚、維生素A、E等物質(zhì)均可促進性激素的形成與分泌，調(diào)節(jié)甲狀腺激素，進而促進機體的基礎(chǔ)代謝，調(diào)節(jié)性腺及性器官生理活性。

改善產(chǎn)品品質(zhì)。提高飼料蛋白的生物效價和畜禽水產(chǎn)品有機質(zhì)的營養(yǎng)指標(biāo)，調(diào)節(jié)營養(yǎng)平衡。與礦物質(zhì)配合使用，可明顯改善畜禽的生產(chǎn)性能。

3 海藻飼料添加劑在實際應(yīng)用中的效果

海藻原料作為飼料添加劑應(yīng)用在養(yǎng)殖生產(chǎn)上，其中在平衡營養(yǎng)、增產(chǎn)增色、改善繁殖、提高抗病免疫和品質(zhì)等方面效果顯著。飼喂實驗表明，海藻飼料不會對動物產(chǎn)生任何毒副作用，只要海藻飼料不變質(zhì)，喂養(yǎng)方法和飼料配比得當(dāng)，對畜禽生產(chǎn)均會表現(xiàn)出明顯的促進效果。

3.1 海藻飼料在畜禽養(yǎng)殖上的應(yīng)用

奶牛。阿榮旗牧業(yè)隊奶牛場（2003），在奶牛飼料中加入100g/天的海藻精，產(chǎn)奶量增加7%。其中碘含量由0.1 mg/L增至0.42 mg/L，蛋白質(zhì)營養(yǎng)價值升高，降低了飼料消耗，乳腺炎發(fā)病率減少55%，泌乳高峰持續(xù)期延長10～25天。在和林縣奶牛小區(qū)，長期飼喂含5%海藻飼料的奶牛采食旺盛，產(chǎn)奶量增加6%～8%，乳房炎發(fā)病明顯減少，奶牛發(fā)情正常并能及時配種，返情率和復(fù)配率明顯減少。馬玉勝(1999)在奶牛日糧中添加200～250g/天的海藻粉,結(jié)果產(chǎn)奶量提高8%左右，經(jīng)濟效益增加11%。

綿羊。劉永剛報道(1992)，Saeter等對挪威牧場的3500只羊進行了海藻精粉飼喂試驗，飼喂海藻精粉35g/天/只，羊毛產(chǎn)量增產(chǎn)3.3%。對缺乏礦物質(zhì)或未使用魚粉的羊群，羊毛產(chǎn)量提高近20%，明顯防止脫毛和白肌病，羊羔成活率大大提高，并且減少越冬期間體能的損耗，對羔羊生長產(chǎn)生良好影響。

育肥豬。恒豐養(yǎng)殖場（2002）在豬日糧中添加0.5%～1%海藻精，豬平均增重提高6%～10%，頭均耗料降低4%～8%，豬肉脂肪減少，肝寄生蟲病明顯減少，肝糖元的利用率大為提高，且豬體健壯不易得病。加入1%海藻精能明顯減少豬腸炎、白痢、傷寒病的發(fā)生，改善豬肉品質(zhì)和脂肪結(jié)構(gòu)。高和坤等(2000)報道,在生長育肥豬日糧中分別添加海藻粉4%和6%，第一批試驗增重率與對照組相比分別提高7.39%和10.82%，料耗降低4.7%和6.5%，經(jīng)濟效益提高12.09%和13.90%；第二批試驗增重率與對照組相比分別提高4.46%和6.65%,料耗降低3.98%和7.10%，經(jīng)濟效益增加7.66%和10.06%。

雞。Leilinature（2003）在蛋雞的非平衡日糧中添加0.5%海藻精，由于維生素A、B2的增加，雞生長速度、肉和蛋中含碘量大幅度增加；以0.75%海藻精添加飼喂，7天時蛋中含碘量提高8%～15%；以1.0%的海藻精配料，雞的產(chǎn)蛋率提高10%～25%，蛋黃顏色深黃，生產(chǎn)效益提高16.7%。高和昆等（2000）報道，在肉仔雞日糧中加入3%的復(fù)合海藻粉，試驗雞增重率提高4.9%，成活率提高0.98%，耗料下降3.57%。若飼料中添加4%海藻粉，則增重率提高9.57%，耗料量低于對照組。若添加5%的海藻粉，增重率提高7.05%，成活率提高0.93%，耗料量與對照組相當(dāng)。

3.2 海藻飼料在水產(chǎn)養(yǎng)殖上的應(yīng)用

海藻應(yīng)用于水產(chǎn)動物中，既有凝結(jié)和防潰散的作用，又能提高生產(chǎn)性能，特別是在缺乏礦物質(zhì)和維生素的水域中效果更好。其主要作用如下。

誘食、促消化。海藻具有水產(chǎn)飼料天然餌料的味道，活躍魚蝦的攝食行為并減少水質(zhì)污染。田正一雄（1996）報道，在鰻魚飼料中添加3%的海藻粉，鰻魚采食率提高，胃蛋白酶活性提高2倍，血液中游離氨基酸和血糖值降低。說明海藻不僅活躍了鰻魚的攝食行動，而且增強了消化和吸收機能。

改善繁殖、促進生長。周游（1998）報道，在種鯉魚的餌料中添加5%的海藻粉，雌魚的受精率達94.3%，孵化率達92.4%，魚苗發(fā)育正常。周曉（1997）用2.5%海藻粉配制鮑魚苗餌料，鮑魚成活率提高25%以上，生長加快，飼喂周期縮短。潘國英等(1997)在日本對蝦餌料中添加2%石莼粉，發(fā)現(xiàn)對蝦成活率提高8.69%，增產(chǎn)率提高11.03%，餌料系數(shù)由4.05下降到3.64。

增強免疫抗應(yīng)激能力。青島三高(王偉等2004)在飼料中添加不同濃度的海藻精 (0.25%、0.5%、1.0%)和海藻粉（1%、2.5%、5%），喂養(yǎng)體重為 160～280g的大菱鲆魚，結(jié)果顯示：添加0.25%和2.5%組的魚體增重和成活率最高，對照組最低；魚體的淋巴細胞吞噬率、吞噬指數(shù)升高，血清超氧化物歧化酶活力和酚氧化酶活力增強，其血清中溶菌酶(LSZ)、堿性磷酸酶(ALP)和酸性磷酸酶(ACP)活性均有顯著升高。

改善品質(zhì)。陳喜新等（2000），用4%的海藻粉飼喂鯉魚，與試驗組相比增重提高12.4%，蛋白提高3.14%，含脂率下降4.86%。對必需氨基酸比例、指數(shù)和蛋白質(zhì)3項指標(biāo)評定表明：試驗組魚肉營養(yǎng)價值高，可食用比例提高5.1%，保鮮時間延長12～26小時，具有抑菌防霉作用，可延長飼料保質(zhì)期。

增色效果。使魚蝦的皮表色澤濃厚、肉質(zhì)紅潤、光滑鮮美，尤其在觀賞魚上增艷效果顯著。李莊觀賞魚場（2005）在苗期和成魚階段投喂2.5%和4%海藻粉后，魚體脂質(zhì)代謝加強，細胞內(nèi)藻黃素、胡蘿卜素和hucoxanthin等色素顯著增加，魚體健康、個體鮮艷。王如才（1989）的報告說用海藻的提取液（海藻精）投喂海灣扇貝，海藻渣作為幼鮑餌料，可提高魚類抗病能力和改善體色作用等。

3.3 海藻飼料在特種動物養(yǎng)殖上的應(yīng)用

近年來我國特種養(yǎng)殖業(yè)正向規(guī)?；?、集約化方向發(fā)展，但在實際飼料營養(yǎng)配比中微量元素和維生素供應(yīng)往往不足或失衡。在日糧中添加一定比例的海藻飼料添加劑，既能改善飼料的營養(yǎng)，又能促進生產(chǎn)，增強毛皮光澤，從整體上提高養(yǎng)殖者的利益。

皮毛動物。Holly（2002），在母貂日糧中添加5%的海藻粉，母貂受孕率提高16%，平均胎產(chǎn)仔數(shù)5只以上，仔貂活潑健壯、長勢良好。劉純?nèi)剩?996）報道，在水貂日糧中添加14.2g海藻粉飼料添加劑后，水貂皮毛光亮不脫毛，真菌性、寄生蟲性皮膚病降低43%，產(chǎn)仔數(shù)和仔貂成活率明顯提高。

特 禽。海藻飼料在特禽飼養(yǎng)上使用的報道較少。據(jù)Holly(1999)統(tǒng)計，0.5%～1.0%的海藻飼料用于特禽飼料可起到抗病、增產(chǎn)、提高孵化的效果，還可以使羽毛潔凈亮澤，遠離球蟲病、細菌病的困擾。

寵 物。Holly(2003)報道，寵物犬飼喂海藻飼料，能使犬眼睛明亮有神，毛色光亮，精神活躍，同時也避免了皮膚病引起的脫毛現(xiàn)象。飼料中的有機質(zhì)鈣及維生素D3等成分能夠有效促進犬對鈣質(zhì)的吸收，使犬骨骼健壯，牙齒堅固。

需要強調(diào)的一點是：雞、豬、奶牛等飼喂海藻試驗是在實際生產(chǎn)中進行的，由于日糧營養(yǎng)和管理水平的限制，日糧營養(yǎng)的平衡程度是有限的。因此，添加海藻飼料是通過補充某些物質(zhì)的不足而達到改善日糧營養(yǎng)價值目地的，即使在平衡日糧中海藻飼料也不會產(chǎn)生負面影響?？筛鶕?jù)不同的使用對象將海藻飼料進行處理，使用效果優(yōu)于普通飼料添加劑。挪威科學(xué)家用豬進行的飼喂試驗表明：在豬日糧中添加3%用鈣、磷和維生素D強化的海藻粉，可以滿足豬對所有礦物質(zhì)和維生素的需要。

4 海藻飼料的開發(fā)應(yīng)用現(xiàn)狀

很早以前人類就開始將海藻食用、藥用，并用于動物飼料，幾千年前古代中國人就知道了海藻的藥用價值。早在紀(jì)元前100年，古希臘人就已開始使用海藻作為家畜的飼料。1812年歐洲人把海藻添加到奶牛飼料中，發(fā)現(xiàn)奶牛很愛吃，后來人們就把海藻粉當(dāng)作調(diào)味劑應(yīng)用于奶牛飼料中。海藻飼料在國際上的研究始于20世紀(jì)50年代，歐洲和美洲很多國家都在動物飼料中添加海藻；在新西蘭和美國很多缺乏礦物元素的牧場上添加海藻飼料，使得放牧畜禽的健康狀況和繁殖力大為改善。目前世界海藻飼料年產(chǎn)量達5萬噸以上，其中挪威年產(chǎn)近2萬噸，是世界上最大的海藻飼料生產(chǎn)國。丹麥、英國、法國、美國、加拿大、冰島、日本、新西蘭、愛爾蘭、芬蘭及印度等國家都在動物飼料中添加一定量的海藻原料，并建有專門的海藻飼料加工廠。在亞洲使用海藻飼料最多的國家是日本，主要是馬尾藻、巨藻、海帶等；印度沿海地區(qū)直接用馬尾藻以15%～25%的比例代替精飼料飼喂奶牛和肉牛，以節(jié)省糧食。

我國對海藻的研究利用始于上世紀(jì)80年代。據(jù)國際海藻協(xié)會主席麥克拉克倫介紹：中國是人工養(yǎng)殖海藻年產(chǎn)量最大的國家，人工養(yǎng)殖海藻最早開始于山東沿海區(qū)域，自1950年該區(qū)域推廣海藻人工養(yǎng)殖以來，全國年產(chǎn)量已占全世界人工養(yǎng)殖產(chǎn)量的一半以上。在我國淺海及灘涂有豐富的海藻資源，主要包括綠藻、褐藻、和紅藻三個門類79種有經(jīng)濟價值的野生藻種，海藻飼料年生產(chǎn)總量約1200噸。山東海域的野生藻類有海帶、馬尾藻、裙帶藻、孔石莼和鼠尾藻等，年產(chǎn)海藻飼料240余噸；在江蘇、連云港等海域的優(yōu)勢藻種有滸苔和宜苔，每公頃水域可產(chǎn)干藻22.5噸；臺灣、福建、廣東等沿海的野生藻類主要有褐藻、綠藻及小球藻，現(xiàn)已建立近60家藻類相關(guān)的加工廠，年產(chǎn)規(guī)模近萬噸；大連、秦皇島一帶還從墨西哥灣引進巨藻進行培植供養(yǎng)殖上應(yīng)用。

5 海藻飼料及相關(guān)產(chǎn)品的推廣應(yīng)用前景

5.1 開發(fā)海藻飼料存在的問題與對策

海藻飼料的生產(chǎn)工藝是海藻飼料業(yè)面臨的主要問題，首先是如何確保在加工過程中營養(yǎng)成分不受破壞。其次是海藻的科學(xué)配伍問題。不同海藻中營養(yǎng)物質(zhì)的組成和含量差異較大，生產(chǎn)海藻飼料需要針對性地選擇海藻進行配伍。國內(nèi)現(xiàn)有的海藻飼料生產(chǎn)企業(yè)中，大部分只是將海藻直接破碎，停留在原始粗加工狀態(tài)，畜禽對簡單加工的海藻粉中多糖類活性物質(zhì)的利用率較低，造成資源的浪費。因此，海藻飼料在養(yǎng)殖業(yè)上的應(yīng)用還需進一步深入探討。

5.2 開發(fā)應(yīng)用海藻飼料資源的前景

我國是畜牧養(yǎng)殖大國，飼料工業(yè)每年要消耗大量的糧食。近年來土地資源在減少，種植成本在升高，飼料占養(yǎng)殖成本的比例越來越大，因此，必須開發(fā)新的飼料資源，研究開發(fā)不占耕地、不爭口糧的飼料資源已成必然趨勢。為解決這一問題，國內(nèi)外許多專家都在尋找新型的飼料資源，許多國家和地區(qū)已經(jīng)把目光投向生命起源的搖籃--海洋，將海藻作為新的飼料資源進行開發(fā)應(yīng)用，并取得了卓有成效的進展。利用大型海藻生產(chǎn)具有活性物質(zhì)的飼料，具有促進生產(chǎn)和提高免疫力等多重功效，不但可以改善我國養(yǎng)殖業(yè)中普遍存在濫用藥物的現(xiàn)象，也可作為微量元素添加劑使用，減少鈣磷礦物微量元素的使用量。目前我國人工培養(yǎng)的大型海藻年產(chǎn)量100萬余噸，野生藻類資源豐富，飼料年產(chǎn)量也近億噸，如果在飼料中添加2%海藻粉或0.5%海藻精，年需求量將分別將是200萬噸與50萬噸。而現(xiàn)有的海藻飼料添加劑產(chǎn)量不足萬噸，市場潛力巨大，應(yīng)用前景廣闊?？茖W(xué)家預(yù)言：海藻可能將會成為一種最廉價最有價值的飼料資源。開發(fā)海洋藻類生物飼料是發(fā)展我國畜牧業(yè)、擴大飼料來源、提高效益的良好途徑。

（略）