水產生物飼料的發(fā)展現狀和展望

余開，陳倩

(中國水產科學研究院淡水漁業(yè)研究中心，江蘇 無錫 214081)

中國海洋大學麥康森院士：水產功能性飼料的發(fā)展現狀和展望

功能性飼料是養(yǎng)殖動物功能性食品，主要是通過功能性添加劑，讓飼料提供除營養(yǎng)功能外，滿足動物生產需要的其他功能的飼料。高度集約化+強制性替抗+飼料配方的變化，魚粉、魚油比例急劇下降對功能性飼料開發(fā)有迫切的要求。水產功能性飼料的基本功能主要通過功能性添加劑實現。近20年來，益生菌、益生素、合生元等是水產飼料功能性添加劑研究最熱門的領域。它們的正面作用在很多水產動物中得到實現。水產功能性飼料面臨的問題和挑戰(zhàn)，一是水產功能性飼料開發(fā)的原動力，高度集約化+強制性無抗養(yǎng)殖+非傳統(tǒng)原料的使用，趨勢不但沒有改變，而且會進一步強化，無疑將增加對功能性飼料的需求。二是一直在復制陸生動物營養(yǎng)與飼料的研發(fā)思路，缺乏針對水產飼料需求的創(chuàng)新性研發(fā)。三是針對科學問題基礎研究不足，多數是現象的觀察，對生物學、營養(yǎng)學機制的探索難以支撐高效、水產動物專屬功能性飼料開發(fā)。水產功能性飼料研發(fā)方向有誘食劑、外源酶、抗逆、免疫調節(jié)劑、益生菌、益生素、合生元、有機酸(酸化劑)或有機酸鹽、藥用植物、植物提取物、代謝調節(jié)劑、營養(yǎng)拮抗因子(毒素吸附)、酶分解劑以及營養(yǎng)素的非營養(yǎng)功能等。

中國水產科學研究院淡水漁業(yè)研究中心徐跑研究員：EM菌在水產養(yǎng)殖上的應用

水產動物健康面臨的威脅主要是工業(yè)、農業(yè)、生活污染，養(yǎng)殖過程污染，餌料殘留及富營養(yǎng)化等。水產養(yǎng)殖產業(yè)的出路是微生物制劑引導的綠色可持續(xù)模式。2019年2月22日，EM菌的發(fā)明者比嘉照夫和中國水產科學研究院淡水漁業(yè)研究中心技術合作，雙方簽署合作備忘錄并交流有關合作細節(jié)。以提升社會公益性、生態(tài)公益性、經濟公益性為目的，提高水產品的品質、產量及飼料轉換率。解決因有機廢棄物、抗生物質及化學物質給養(yǎng)殖帶來的尾水污染為目標，在國內的水產養(yǎng)殖技術中導入EM技術。EM菌代謝產物作用于養(yǎng)殖環(huán)境，可改善養(yǎng)殖池塘底質、抑制底質和水體病原菌、調節(jié)養(yǎng)殖水體水質、平衡養(yǎng)殖水體菌藻分布，作用于水產養(yǎng)殖動物，可以促進水產養(yǎng)殖動物體重增長、保護肝臟和腸道、增強免疫作用、改善水產品品質。

中國科學院水生生物研究所解綬啟研究員：大食物觀下新型蛋白源在水產飼料中的應用

介紹了新型蛋白源在大口黑鱸養(yǎng)殖中的應用。與魚粉組相比，各組大口黑鱸特定生長率均顯著降低。中規(guī)格大口黑鱸菌蛋白組顯著低于其他各組，小規(guī)格大口黑鱸菌蛋白組和黃粉蟲組顯著低于其他各組。與魚粉組相比，其他各組大口黑鱸飼料效率顯著降低，中規(guī)格和小規(guī)格組黃粉蟲組飼料效率顯著低于其他各組。魚粉和小球藻飼料交替投喂可以獲得接近魚粉的生長性能。

飼料原料仍然是未來產業(yè)的重要需求，新型蛋白源的品質仍有一定的提升需求，添加劑可緩解某些新型蛋白源對水產動物的負面影響，替代魚粉、豆粕的比例在不同養(yǎng)殖動物有一定的差別，新型蛋白源的加工特性可影響飼料加工性能，養(yǎng)殖條件影響動物對新型蛋白源的利用，新型蛋白源替代在一定程度上影響?zhàn)B殖動物的品質。

華東師范大學陳立僑教授：中華絨螯蟹飼料中肌醇的作用和效果研究

基于增重率、特定生長率和肝胰腺肌醇含量的折線回歸模型表明，肌醇的適宜添加水平為1 613～1 707毫克/千克；飼料肌醇缺乏會誘導氧化應激、免疫抑制以及造成脂肪蓄積。飼料中補充肌醇顯著提高13%脂肪飼料下的生長性能，飼料中補充肌醇能有效提高機體的抗氧化能力，緩解13%脂肪飼料誘導的氧化應激。飼料中補充肌醇有效降低13%脂肪飼料下的全蟹肝胰腺和肌肉脂肪的沉積，飼料中補充肌醇能有效提高全蟹粗蛋白質。13%脂肪飼料通過上調脂肪合成和吸收相關基因的表達，促進脂肪在肝胰腺中積累。

肌醇的9點作用如下：①肌醇通過抑制脂肪的合成與吸收，促進脂肪的分解與轉運逆轉13%脂肪飼料所造成的肝胰腺脂質蓄積。②肌醇通過影響IP3R/CaMKKβ/AMPK途徑，調控中華絨螯蟹的脂肪代謝，提高脂肪的利用率，進而促進高脂飼料下中華絨螯蟹的生長。③肌醇通過促進卵黃蛋白原的合成和轉運，促進中華絨螯蟹卵巢發(fā)育。④肌醇通過影響蛻皮激素的含量，進而通過cAMP/PKA和EcR/RXR途徑，參與中華絨螯蟹卵黃的發(fā)生。⑤肌醇能夠增加卵巢中中性脂和極性脂的含量，促進卵巢積累脂類等營養(yǎng)物質。⑥肌醇能促進甘油三酯和膽固醇等中性脂肪從肝胰腺向卵巢的轉運。⑦肌醇上調肝胰腺脂肪酸合成相關基因的表達，促進肝胰腺極性脂的合成。⑧肌醇通過上調肝胰腺脂肪分解相關基因的表達，降低肝胰腺中中性脂含量，為卵黃的發(fā)生提供能量供給。⑨肌醇能促進肝胰腺和卵巢脂肪轉運和吸收相關基因的表達，促進脂類從肝胰腺向卵巢中轉運。

冰鮮魚資源的限制和成本的提高，加上國家環(huán)保力度的持續(xù)加碼，環(huán)境友好的飼料和養(yǎng)殖模式是一個發(fā)展方向。應該加大對不同生長階段、地區(qū)差異化優(yōu)質配合飼料的開發(fā)和推廣，特別是優(yōu)質高效育肥飼料的開發(fā)和工藝優(yōu)化，如沉性膨化飼料的開發(fā)和應用等，推廣品質可控、安全高效的河蟹養(yǎng)殖模式。

寧波大學周歧存教授：對蝦功能飼料的降本增效技術及應用

根據功能性飼料使用的階段及應用的場景不同分為以下幾種：①苗種期飼料(消化系統(tǒng)發(fā)育不全、抗逆性差等)。注重產品的可消化性、抗病防病性和腸道黏膜維護等。②親本飼料(育肥期飼料)。親魚和蝦類親本培育飼料、蟹育肥料等。③疫病高發(fā)期功能飼料(修復肝、腸損傷等)。滿足抗應激、健康維護等，通常用中草藥及免疫增強劑等。④越冬和高溫期等特殊時期功能飼料。增肥、減少越冬體重損耗、熱水魚等。⑤改善肉質和體色等的功能飼料，如東星斑以及黃顙魚等的著色。⑥誘食功能性飼料。魚粉等動物蛋白降低后導致的誘食性下降。⑦發(fā)酵飼料。雜粕發(fā)酵以及全價飼料后發(fā)酵，主要增強誘食性和提高消化吸收等。

以增重率為評價指標，雞肉粉和豬肉粉分別替代50%和25%的魚粉對凡納濱對蝦的生長性能和飼料利用無不良影響。雞肉粉和豬肉粉替代魚粉均只顯著降低凡納濱對蝦的體脂肪含量，對其他體成分無顯著影響。雞肉粉和豬肉粉替代魚粉均對凡納濱對蝦的血清生化指標無顯著影響。以增重率為指標，凡納濱對蝦飼料中雞肉粉和豬肉粉對魚粉的替代比例分別以不超過50%和25%(即飼料中雞肉粉和豬肉粉的添加量分別不超過16.12%和8.09%)為宜；適宜含量的雞肉粉和豬肉粉對凡納濱對蝦的健康無不良影響。凡納濱對蝦對雞肉粉的利用率高于豬肉粉。在20%的魚粉基準下，黑水虻幼蟲粉替代魚粉不超過50%時，對凡納濱對蝦的生長性能、飼料利用、形態(tài)和體成分沒有負面影響。適當比例的營養(yǎng)素配比，且飼料中添加15%魚粉的基準下，黃粉蟲幼蟲粉替代魚粉的比例不超過80%時，對凡納濱對蝦的生長性能、飼料利用效率沒有影響，可以達到20%魚粉的生長效果；魚粉替代比例為100%時，降低了對蝦生長速度和飼料利用效率。磷蝦粉替代25%魚粉(飼料中魚粉添加量22.50%，磷蝦粉添加量8.47%)可以顯著提高實驗對蝦末重和增重率，當磷蝦粉100%替代魚粉時，末重和增重率最高。當魚粉添加量由25%降低到5%時，生長性能顯著降低，而飼料系數顯著增加，但當魚粉添加量降低到15%時，抗氧化能力和免疫反應受到影響。

少量魚粉替代盡管不會影響水產動物的生長，卻大大降低了其對營養(yǎng)物質的可利用性，幾乎呈線性下降。在植物性蛋白源替代魚粉中，也有一部分研究發(fā)現，隨著替代水平的升高，對蝦的免疫和抗氧化能力降低，抗病能力下降。從眾多研究中得出對蝦中魚粉的添加水平一般不低于20%(除發(fā)酵類蛋白源替代以及添加劑使用的情況外)，否則將會顯著影響其生長性能和飼料利用。研究發(fā)現當高水平的魚粉被替代時，腸道微生物的組成和豐度均發(fā)生了顯著性的變化，表現為有益菌的降低以及有害菌的升高，從而造成對蝦生長下降、抗病力以及抗應激能力減弱。目前，在對蝦飼料中可以提倡“低”魚粉(一般不低于15%)，但還無法做到真正的“零”魚粉，因為這勢必引發(fā)系列生產實踐問題，魚粉的營養(yǎng)功能依舊無法被其他蛋白源完全取代。適量的蛋白源替代可緩解魚粉資源緊張的壓力。

中國水產科學研究院淡水漁業(yè)研究中心何義進研究員：天然蝦青素的研究與應用

天然蝦青素被譽為21世紀自然界中的“抗氧化之王”，更易被吸收、更穩(wěn)定、功能更多，天然蝦青素由于結構更為穩(wěn)定，在制料的熟化、冷卻、烘干等過程中有效成分損失量要比合成蝦青素低。在南美白對蝦料中，添加1千克/噸0.4%水平的天然蝦青素喂養(yǎng)12天后，體色發(fā)白的蝦變得非常漂亮，與對照塘口相比，蝦吃料時間縮短15～25分鐘，活力強、長勢快。在金剛蝦料中，添加1千克/噸0.4%水平的天然蝦青素，喂養(yǎng)10天后，蝦體色變得非常漂亮。此外，還可減少河蟹水癟子的發(fā)生，促進河蟹上色、上膏等。

中國水產科學研究院淡水漁業(yè)研究中心戈賢平研究員：替抗植物提取物水產功能性飼料的創(chuàng)制與應用

淡水魚蝦病原分離及其藥敏試驗結果顯示，以嗜水氣單胞菌為主，氟苯尼考抗菌效果好，其次是利福平，最后是恩諾沙星。通過抑菌試驗與細胞毒性試驗，篩選了植物提取物，主要成分為大黃蒽醌提取物等的中草藥提取物。大黃素可通過抑制嗜水氣單胞菌生長、增大菌體膜滲透性、破壞其完整性等，引起細胞內容物外漏，最終導致菌體死亡；可與恩諾沙星聯(lián)合使用，減少抗生素的使用量。經轉錄與蛋白組關聯(lián)分析，大黃素可通過改變嗜水氣單胞菌相關的毒力基因、細胞膜調控蛋白和能量代謝蛋白等抑制嗜水氣單胞菌生長；250～500毫克/升水提與醇提植物提取物可促進養(yǎng)殖動物的生長，提高免疫能力及其抗氧化能力，抵抗病原菌的感染；對創(chuàng)制魚蝦的功能性飼料進行中試，結果發(fā)現其可降低病害發(fā)生，減少抗生素與藥物使用，達到增產增收效果，促進產業(yè)發(fā)展。

通威水產研究所米海峰博士：通威在生物飼料和功能飼料方面的探索與實踐

2021年，中國水產飼料銷量2 293萬噸，復合增長速度10.84%，中國水產養(yǎng)殖工業(yè)化飼料普及率僅30%左右，2022年上半年通威國內水產飼料增長超40%。通威推進綠色水產養(yǎng)殖業(yè)的主要應對策略，一是精準營養(yǎng)研究，通過研究不同養(yǎng)殖品種在不同生長階段和水環(huán)境下的營養(yǎng)需求，以及它們對不同原料的營養(yǎng)消化能力和最適比例，從而對飼料配方進行精準營養(yǎng)設計。二是原料發(fā)酵改良，降低原料的毒素、抗營養(yǎng)因子、纖維等，提高維生素和蛋白質溶解度，提高有機物、氮、氨基酸、纖維和鈣的消化率，以及提高飼料的適口性。三是功能飼料的應用方面，在保障魚體所需營養(yǎng)的前提下，為促進魚體消化、保肝護腸、提升魚體免疫能力，額外添加功能性添加劑，可降低養(yǎng)殖動物發(fā)病率，提高飼料消化利用率。

蘇州大學葉元土教授：生物飼料與水產動物腸道健康

從基礎研究視角(作用位點、作用途徑、作用效果)、產業(yè)視角(可以開發(fā)哪些產品、產品的應用場景)講解生物飼料與水產動物腸道健康。認為采用酶解技術，可以提高養(yǎng)殖動物對飼料原料的消化率；改變物質組成、提升飼料原料的營養(yǎng)價值和功能價值，主要基于功能肽、功能糖的釋放；改善飼料風味(有利的和不利的均有)，如風味肽的釋放；增強特殊成分和營養(yǎng)作用效果，如小肽、游離氨基酸對胃腸道黏膜細胞的營養(yǎng)作用及其效果；對抗營養(yǎng)因子、有害因子的消減作用(主要針對植物性原料、非常規(guī)原料)?；钚晕镔|更多的是維護水產動物的生理健康(胃腸道健康、肝胰臟健康和魚體免疫能力)。在養(yǎng)殖過程中使用生物飼料，作為飼料“伴侶”與配合飼料混合使用效果好(液體被顆粒飼料吸收、固態(tài)物質進入水體可作為鰱鳙魚飼料和調節(jié)水質)。直接作為水質調節(jié)物質，對水質調節(jié)有正向的效果，對魚、蝦、蟹抗病、防病顯示出正向效果。改善體色，有正向效果，改善肌肉質量，肌肉色澤有改善，肌肉系水力有改善，肌肉質構有改善。

發(fā)酵、酶解原料有一個最適宜劑量，過量會使養(yǎng)殖動物生長速度下降、飼料系數增加。飼料中添加酵母(≤51千克/噸)有最適宜劑量，發(fā)酵原料的使用同樣有最適宜劑量(≤1%)，酶解魚溶漿、酶解蝦漿在飼料中也有最適宜添加劑量(8%～9%)，配合飼料成品發(fā)酵與常規(guī)飼料配合比例也有最適宜比例(8%)。

四川農業(yè)大學周小秋教授：功能性飼料添加劑在草魚飼料中的應用

草魚飼糧蛋白從需要量28%降到26%，引起其生長性能和肌肉品質下降，說明草魚對蛋白質缺乏敏感。攻毒后其腸炎發(fā)生率提高了近40%，說明低蛋白質水平大幅度降低了草魚對腸炎的抵抗力。在飼糧蛋白質需要量水平基礎上降低2個百分點蛋白質、添加1.2%植物酶解蛋白質可促進生長期草魚生長、增強鰓健康、改善魚肉品質的作用遠超過正常蛋白質組。降低3個百分點蛋白質，提高1個百分點脂肪水平，草魚生產性能、疾病抵抗能力和肌肉品質達不到蛋白質需要量組水平。隨著棉粕替代魚粉比例的增加，飼糧中Lys、Met、Thr逐漸降低到低于需要量水平，表明棉粕替代魚粉引起部分氨基酸缺乏。在無魚粉飼糧中添加260毫克/千克二甲基-β-丙酸噻亭提高生長期草魚生產性能(采食量)和抗病力，達到并超過魚粉組。在無魚粉飼糧中添加誘食物質谷氨酸、?；撬釋ιL期草魚也有類似的影響。生長期草魚飼糧中以疾病抵抗力確定的誘食性功能物質添加水平高于以生長性能確定的4%～13%。飼糧中添加160.8～326.8毫克/千克丁酸鈉能提高草魚生長性能和腸道健康；甘露寡糖、植物精油、核苷酸、姜黃素等功能性物質在草魚上有類似的作用結果。以腸道健康確定的丁酸鈉、甘露寡糖、植物精油和核苷酸等最適添加量高于生長性能確定的最適添加量10%～11%。

低蛋白質水平、非魚粉蛋白源、應激都會降低草魚的生長性能，危害其健康。在低蛋白質水平情況下可以通過添加酶解植物蛋白、提高脂肪水平并添加膽汁酸和脂肪酶提高草魚生產性能和健康，降低飼料成本、提高養(yǎng)殖效益。在非魚粉蛋白飼料中添加適量的誘食劑、合成氨基酸、木聚糖酶等以及常規(guī)飼糧中添加丁酸鈉、姜黃素等功能性物質，能提高采食量、控制非營養(yǎng)因子的危害、提高非魚粉蛋白的利用，達到或超過了魚粉組效果，提高了養(yǎng)殖效益。