降魚粉一樣做好水產(chǎn)料？！30年技術(shù)積累大公開

　　文/ 安琪酵母股份有限公司

　　編輯/ 水產(chǎn)前沿 李曉欣

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　　中國水產(chǎn)頻道原創(chuàng)報道，“大魚吃小魚，小魚吃小蝦”，這句話反映的是在水產(chǎn)養(yǎng)殖活動中用價值低的魚來養(yǎng)殖價值高的魚。傳統(tǒng)的養(yǎng)殖反映著食物鏈的競爭關(guān)系，這也決定了水產(chǎn)動物飼料對魚粉的高度依賴。在所有蛋白源中，魚粉由于具有平衡的氨基酸模式，含有磷脂和一些必需脂肪酸、適口性好，容易被消化和吸收等優(yōu)點，被認(rèn)為是水生和陸生動物飼料首選的蛋白源，尤其在水產(chǎn)飼料中的應(yīng)用量非常大。隨著行業(yè)趨勢推動，通過降低魚粉在飼料中用量，來解決魚粉制約行業(yè)快速發(fā)展的需求越來越高。這些年，部分飼料企業(yè)與研究機(jī)構(gòu)也在不斷探索與實踐，在探索過程中總結(jié)了不少經(jīng)驗與問題，本文中基于這些共性問題進(jìn)行總結(jié)，以期引起行業(yè)重視與共鳴。

　　1、飼料本身問題

　　魚粉在水產(chǎn)飼料蛋白原料用量中占據(jù)絕對地位。水產(chǎn)飼料中魚粉用量的降低，對水產(chǎn)飼料營養(yǎng)及功能均會有很大影響。首先，能直觀看到的是水產(chǎn)飼料的適口性會顯著下降，進(jìn)而導(dǎo)致腸道、肝膽等功能方面的問題，最終體現(xiàn)在生長性能的降低。從內(nèi)在原因來看，魚粉用量降低直接影響到飼料蛋白質(zhì)營養(yǎng)、氨基酸營養(yǎng)的均衡性、脂肪酸營養(yǎng)、微量元素與維生素營養(yǎng)、未知生長因子和誘食成分含量等方面。

　　針對于低魚粉飼料適口性問題，部分研究者期待從遺傳育種角度去解決肉食性魚類對魚粉的高依賴性，譬如麥康森院士設(shè)想能否通過敲除肉食性魚類的鮮味受體基因，以期改變魚類食性，或者通過傳統(tǒng)選育手段，選育不依賴魚粉的魚類品系，但理論尚需實踐驗證。在低魚粉配方中，首要考慮的是在飼料中通過補(bǔ)充誘食成分來解決吃進(jìn)去的問題，在解決吃進(jìn)去后再考慮營養(yǎng)吸收的問題。

　　2、替代原料品質(zhì)及穩(wěn)定性問題

　　由于沒有盡善盡美的替代原料，在考慮魚粉主要替代原料時，除了重視替代原料的功能性和營養(yǎng)性方面同時還應(yīng)重視原料的穩(wěn)定性，替代原料的品質(zhì)和穩(wěn)定性是決定飼料產(chǎn)品后續(xù)使用穩(wěn)定的基本前提。替代原料的產(chǎn)量能不能匹配降低魚粉用量，替代原料不同來源的營養(yǎng)成分差異有多大、原料保存中存不存在脂肪酸氧化問題、原料中的營養(yǎng)限制因子等諸多問題均是配方師在調(diào)整配方前應(yīng)考慮的問題。

　　3、養(yǎng)殖客戶接受程度

　　水產(chǎn)飼料在降低魚粉用量后，可能更多要關(guān)注市場客戶接受程度，畢竟魚粉在水產(chǎn)飼料中的地位以及以往水產(chǎn)飼料圍繞魚粉的宣傳策略，導(dǎo)致很大程度上飼料魚粉用量決定客戶產(chǎn)品選擇。因此，在減少魚粉用量的同時要積極調(diào)整宣傳策略，積極引導(dǎo)，突出產(chǎn)品品質(zhì)及功能。

　　隨著我國水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的集約化和規(guī)范化的發(fā)展，水產(chǎn)配合飼料需求量不斷增加，降低水產(chǎn)飼料對魚粉的依賴，已成為當(dāng)今水產(chǎn)動物營養(yǎng)研究及水產(chǎn)行業(yè)亟待解決的重大問題。

　　1、魚粉資源問題

　　6月8日，在聯(lián)合國糧農(nóng)組織（FAO）發(fā)布的最新《世界漁業(yè)與水產(chǎn)養(yǎng)殖狀況》（SOFIA）報告顯示，近些年全球漁業(yè)的不可持續(xù)問題仍呈現(xiàn)反彈態(tài)勢，2017年全球魚類種群中約34.2%被過度捕撈，2018年又增長了3.3%。全球魚類資源的可持續(xù)水平從1974年的90%下降至2018年的62.5%，其中地中海、黑海、太平洋東南海區(qū)、大西洋西南海區(qū)仍是過度捕撈最嚴(yán)重的地區(qū)。

　　2、魚粉價格問題

　　魚粉價格問題依然是影響水產(chǎn)飼料成本的主要因素，而魚粉價格主要受制于魚粉供需關(guān)系。據(jù)海關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計，2019年我國飼用魚粉進(jìn)口量為142萬噸，國產(chǎn)魚粉產(chǎn)量在38萬噸左右，全球魚粉產(chǎn)量為501萬噸，雖然占比很高，但國內(nèi)魚粉缺口依然很大。中國魚粉主要進(jìn)口國秘魯，2020年秘魯中北部第一捕季于5月13日開捕，捕撈配額241.3萬噸。但秘魯國內(nèi)疫情仍不容樂觀，全國緊急狀態(tài)從5月24日再次延長至6月30日，秘魯中北部捕魚形勢仍不明朗，國內(nèi)市場庫存偏低，但價格依然處于高位。

　　3、魚粉質(zhì)量問題

　　魚粉質(zhì)量評判是眾多水產(chǎn)飼料廠家不得不面臨的問題，建立完善的評判體系需要時間、金錢、人才甚至是經(jīng)驗教訓(xùn)的積累。魚粉因原料的來源、加工方法的不同、存儲方式、摻假等導(dǎo)致質(zhì)量上存在著很大的差異，影響魚粉質(zhì)量的原因很多，也很復(fù)雜，是飼料廠應(yīng)該關(guān)注的主要問題。

　　4、魚粉帶來的環(huán)保問題

　　2017年，中央環(huán)保監(jiān)察組第4批共8個組，進(jìn)駐到山東、四川、浙江、吉林、海南、青海、西藏、新疆，為期一個月的集中檢查，帶來大批飼料企業(yè)的關(guān)停整改等問題。尤其是一批水產(chǎn)料生產(chǎn)企業(yè)，如四川眉山的幾個水產(chǎn)廠，浙江的一些水產(chǎn)料集團(tuán)分廠和當(dāng)?shù)仄髽I(yè)都面對著這些壓力。面對環(huán)保來襲，飼料廠首要注意的問題的氣味污染問題，尤其是水產(chǎn)飼料廠大量魚粉、魚油的使用，為飼料廠帶來濃重的氣味。水產(chǎn)料使用量大的魚漿油等，很容易氧化散發(fā)出氣味，成為很重要的關(guān)注點。環(huán)保問題是長期國家關(guān)注的問題，也應(yīng)引起水產(chǎn)飼料廠家對這一塊高度重視。

　　魚粉替代研究由最初的嘗試性替代到如今的有目的替代，已經(jīng)歷60年的發(fā)展。到2020年為止，飼料魚粉替代研究方面發(fā)表的論文已達(dá)1419篇(見圖)。其中水產(chǎn)降魚粉研究占比69.97%，畜禽占比25.93%。

　　目前降魚粉大致可以分為三類：動物性蛋白原料方案；植物性蛋白原料方案、混合型蛋白原料方案和單細(xì)胞蛋白原料方案。

　　1、動物性蛋白原料替代方案

　　主要以雞肉粉、肉骨粉、羽毛粉、血粉、昆蟲等陸生動物原料及魚漿、魚溶漿、酶解魚溶漿等水產(chǎn)加工副產(chǎn)物替代魚粉。由于具有相對經(jīng)濟(jì)、氨基酸組成較平衡、蛋白質(zhì)和可消化能含量高等優(yōu)點，動物性蛋白原料已在水產(chǎn)詞料業(yè)中廣泛應(yīng)用。盡管一些研究亦表明，動物性蛋白原料(雞肉粉或豬肉粉)可完全替代尼羅羅非魚飼料中的魚粉(Herndndezetal.，2010)，但動物性蛋白原料自身必需氨基酸缺乏、灰分含量過高、消化率低、油脂含量高易氧化等特性使其替代魚粉的潛力受到限制。雖然動物性蛋白原料在消化吸收率上要好于植物性蛋白原料，但不同水產(chǎn)動物對動物蛋白源的利用能力也存在差異，雜食性和肉食性魚類對肉骨粉的氨基酸表觀消化率高達(dá)74%~84%，而甲殼類對其消化率僅為55%~57%。動物蛋白的來源和組織的不同會導(dǎo)致動物蛋白的組成成分和在魚類上的消化率有明顯差異，水產(chǎn)動物對動物組織中骨骼、羽毛以及相關(guān)組織的蛋白質(zhì)消化率不如肌肉。因此，部分動物性蛋白原料消化率也是制約替代比例的主要因素。其次，動物蛋白源中脂肪的飽和度較高，18：2ω-6多不飽和脂肪酸含量高，而魚類對飽和脂肪酸吸收能力較差，當(dāng)替代比例過高時不僅會影響魚類脂肪酸吸收，不僅會抑制魚類的食欲，影響飼料適口性。最后，動物蛋白中偏高的灰分也會阻礙魚蝦對一些營養(yǎng)素的吸收利用，從而影響生長。研究發(fā)現(xiàn)蛋白質(zhì)中的可消化氨基酸與灰分含量呈負(fù)相關(guān)。

　　近年來，部分研究針對動物蛋白原料在魚粉替代中存在的問題，通過加工工藝進(jìn)行改進(jìn)，來提高魚粉替代比例，例如通過酶解、發(fā)酵等體外消化技術(shù)，雖然消化率等方面有所提高，但是沒有完全解決動物蛋白在替代中自身存在的問題。例如王家林等以酶解魚漿按0、4.2%、12.4%、21.2%的比例替代花鱸日糧中的魚粉，結(jié)果發(fā)現(xiàn)特定生長率和蛋白沉積率在替代量為12.4%時最高，當(dāng)比例為21.2%時，效果反而表現(xiàn)出降低趨勢。

　　2、植物性蛋白原料替代方案

　　主要以豆粕、菜粕、棉粕及其深加工產(chǎn)品等陸生植物原料替代魚粉。不同魚類對植物蛋白原料的利用能力差異較大。通常來說，雜食性魚類對植物蛋白原料的利用率相對較高，而肉食性魚類對植物蛋白原料的利用率相對偏低。魚類的規(guī)格大小對植物蛋白原料的利用能力也不盡相同。研究發(fā)現(xiàn)，植物性蛋白原料可降低斑點叉尾鮰等養(yǎng)殖魚類飼料中的魚粉含量，而不會影響魚類的生長。由于植物原料中抗?fàn)I養(yǎng)因子的存在、適口性差、消化率低、必需氨基酸缺乏等原因，導(dǎo)致蛋白質(zhì)的合成率降低，使植物性蛋白原料替代魚粉的能力有限（植物蛋白抗?fàn)I養(yǎng)因子：由于大多數(shù)豆類籽實含有胰蛋白酶抑制因子、植酸、單寧、植物凝集素、抗原蛋白等抗?fàn)I養(yǎng)因子，大量使用會引起動物肝臟、腎臟和肌肉的出血等癥狀，導(dǎo)致生長性能、飼料利用及免疫力的降低）。

　　近年來，酶解、發(fā)酵等體外消化技術(shù)在植物蛋白應(yīng)用也非常常見，除了消化率提高方面、抗?fàn)I養(yǎng)因子有沒有降低是值得配方師重視的，也是限制酶解/發(fā)酵植物蛋白替代魚粉比例的進(jìn)一步提升。在對比不同處理技術(shù)下豆粕替代魚粉的研究中發(fā)現(xiàn)（吳釗，2016），當(dāng)魚粉替代比例達(dá)40%時，無論是酶解還是發(fā)酵，仍會對水產(chǎn)動物肝臟造成損傷，表明酶解和發(fā)酵在一定程度上能降低植物蛋白抗?fàn)I養(yǎng)因子含量，但殘留的抗?fàn)I養(yǎng)因子仍是主要制約因子。

　　3、混合蛋白原料替代方案

　　主要是以不同來源的動物-動物或動物-植物或植物-植物原料混合后替代魚粉。依據(jù)原料氨基酸組成的互補(bǔ)原理，將多種動物或/和植物蛋白原料進(jìn)行混合使用，能夠改善單一動物或植物蛋白原料的不足，從而促進(jìn)養(yǎng)殖魚類的生長。Millamena(2002)報道高達(dá)80%的詞料魚粉可被肉骨粉和血粉(4:1)的混合物替代而不會影響斜帶石斑魚的生長、存活率以及伺料系數(shù)。Foumier et al.(2004)首次提出以羽扇豆、玉米和小麥蛋白粉的混合物替代魚粉，并通過添加晶體氨基酸混合物(賴氨酸、蘇氨酸、蛋氨酸、精氨酸、異亮氨酸和纈氨酸)來調(diào)整詞料的氨基酸組成，結(jié)果表明大菱鲆的攝食率隨著魚粉水平降低而顯著降低，對飼料系數(shù)無顯著差異。曹逸銘（2019）等采用混合動植物蛋白（肉骨粉和豆粕1：1混合）替代魚粉投喂虹鱒，10%替代組的攝食率、消化率和特定生長率更高表現(xiàn)出更好的生長趨勢，但當(dāng)替代30%魚粉時對生長有較大的影響。

　　4、單細(xì)胞蛋白原料方案

　　單細(xì)胞蛋白原料方案作為當(dāng)前魚粉替代研究的新熱點、新方向，具有非常大的應(yīng)用潛能。目前單細(xì)胞蛋白源的生物主要包括：非致病和非產(chǎn)毒的細(xì)菌、酵母、其他真菌和藻類。其中可用來替代魚粉的單細(xì)胞主要是酵母和藻類，而藻類由于生產(chǎn)成本較高問題限制了在魚粉替代中的應(yīng)用。

　　酵母除含有豐富的蛋白質(zhì)、氨基酸和多種維生素之外還有核酸類及其他多糖類生物活性物質(zhì)，在總體上不僅彌補(bǔ)了蛋白含量的不足(相對于魚粉而言)，而且這些生物活性物質(zhì)能促進(jìn)生長和消化，降低飼料系數(shù)，提高免疫力(朱宏娟等，2005)。隨著酵母深加工技術(shù)的進(jìn)步，通過酶解技術(shù)和菌種篩選技術(shù)，能夠改善酵母在消化利用率和蛋白含量不足的問題，進(jìn)一步擴(kuò)大魚粉替代比例的可能性。遲淑艷（2018）等在研究酵母水解物替代凡納濱對蝦飼料魚粉的合適比例時，發(fā)現(xiàn)酵母水解物添加7.5%時，替代魚粉比例為24%時，對對蝦特定生長率和增重?zé)o顯著影響。曾本和（2016）等研究發(fā)現(xiàn)，利用1.7%酵母水解物和5.6%玉米蛋白粉，降低飼料8%魚粉用量反而能提高加州鱸的特定生長率、降低餌料系數(shù)。大量研究表明，以單細(xì)胞蛋白特別是酵母為主替原料，配合多種植物蛋白原料、動物蛋白原料替代飼料中適量的魚粉，在一定程度上能彌補(bǔ)單一原料或動植物混合原料替代存在的營養(yǎng)或功能缺陷問題，不會對養(yǎng)殖魚類的攝食、生長性能和飼料系數(shù)等產(chǎn)生不良影響。鄭銀樺（2015）使用酵母水解物配合植物蛋白替代加州鱸飼料中50%魚粉，相對于單純用混合植物蛋白替代魚粉，在攝食、生長和腸道健康方面更有優(yōu)勢，表明酵母水解物能修復(fù)植物蛋白替魚粉過程中對腸道的損傷，保護(hù)腸道結(jié)構(gòu)完整性。

　　邦利樂是安琪基于釀酒酵母菌種在液體純培養(yǎng)條件下開發(fā)的一款酵母水解物產(chǎn)品，借助酵母發(fā)酵技術(shù)和定向酶解技術(shù)，充分釋放酵母細(xì)胞中豐富的營養(yǎng)性小肽、酵母核酸、β-葡聚糖和甘露聚糖等營養(yǎng)及功能性成分，在一定程度上能滿足水產(chǎn)飼料魚粉降低后功能和營養(yǎng)上的缺失，通過配合動植物蛋白使用使水產(chǎn)飼料中降魚粉方案更加完善。

　　1、技術(shù)優(yōu)勢

　　安琪酵母在飼料中動物蛋白原料替代方案積累了大量經(jīng)驗，尤其是率先提出教槽料中血漿原料替代方案，已廣泛為飼料行業(yè)所接受，為行業(yè)規(guī)避動物源蛋白帶來的風(fēng)險提供保障�；�于水產(chǎn)飼料降魚粉需求，借助于中國科學(xué)院水生生物研究所、廣東海洋大學(xué)等國內(nèi)諸多科研平臺，在對蝦、加州鱸、黃顙魚等高魚粉品種開展的大量研究和實踐，基于研究不斷完善產(chǎn)品工藝，提升產(chǎn)品應(yīng)用效果。相信安琪邦利樂產(chǎn)品將一如既往為飼料行業(yè)健康持續(xù)發(fā)展提供動力。

　　2、產(chǎn)品優(yōu)勢

　　邦利樂作為酵母工業(yè)的主要產(chǎn)品之一，可實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，能充分保障產(chǎn)品供應(yīng)量的問題。其次通過對發(fā)酵原材料的把控，能確保原料源頭安全，在生產(chǎn)過程中基于3645個在線監(jiān)控點可以充分把握產(chǎn)品生產(chǎn)的穩(wěn)定性，食品級的生產(chǎn)線嚴(yán)格把控雜菌、重金屬等衛(wèi)生指標(biāo)的影響。相對于其他蛋白原料，在產(chǎn)品供應(yīng)的穩(wěn)定性和可持續(xù)性、產(chǎn)品品質(zhì)的可控性具有充分的保障。

　　3、實證案例

　　延伸閱讀：6月22日下午15:00，安琪酵母股份有限公司攜手水產(chǎn)前沿+云課，特邀安琪酵母水產(chǎn)技術(shù)總監(jiān)楊凡先生做客直播間，帶來《少用魚粉一樣做好水產(chǎn)料！安琪酵母30年技術(shù)積累在線解答降魚粉困惑》的精彩分享，將詳細(xì)講解如何減少魚粉用量的同時穩(wěn)定飼料品質(zhì)。課上還設(shè)置了互動交流環(huán)節(jié)，機(jī)會難得，不容錯過！

　　嘉賓簡介：楊凡，安琪酵母股份有限公司水產(chǎn)動物營養(yǎng)領(lǐng)域高級技術(shù)工程師，華中農(nóng)業(yè)大碩士研究生，水產(chǎn)營養(yǎng)與飼料學(xué)專業(yè)，從事酵母源生物飼料在水產(chǎn)領(lǐng)域的產(chǎn)品開發(fā)與應(yīng)用研究工作，從業(yè)近10年，在酵母源生物飼料的關(guān)鍵生產(chǎn)工藝、核心技術(shù)指標(biāo)及在多品類水產(chǎn)動物上的綜合應(yīng)用方案取得重要突破，在各類核心刊物和專業(yè)媒體發(fā)表技術(shù)類文章十余篇，獲得國家專利2項。

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