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3 |4 g) }) m! Y5 u9 Z中国海洋大学麦康森院士(吴秀霞 摄)1 K. W) v4 b# L! d1 T, _( J
2023年3月12日,首届A+水产饲料高峰论坛在青岛盛大举行。本届论坛以“新型饲料蛋白源替代技术和产品”为主题,推介国内外最新研发的技术、产品和服务,为“供”“需”双方构建一个面对面深度互动的交流平台。% u* ~9 p ]0 f \! y
中国海洋大学教授、中国工程院院士麦康森受邀首次分享了《养殖鱼类饲料鱼粉替代的研究进展与展望》专题报告,梳理了国内水产饲料行业未来发展所面临的挑战与机会。以下挑选了部分内容呈现:
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# G3 ^3 h" z/ B联合国粮农组织预判,到2050年全球的人口将达到96-100亿,届时对动物蛋白的需求将比2019年增加52%,这是一个非常艰巨的任务。在所有的养殖动物中,水产品是饲料转化效率最高的品类。因此,水产养殖将对满足全球食物蛋白质需求(质与量)起到越来越重要的作用。本质上,为人类提供食物蛋白质的核心,就是为养殖动物提供蛋白质,可见饲料原料的可持续供应显得至关重要。) I; [8 ~9 `. }3 @! Z$ G6 K) _ Q. Y
鱼粉、鱼油作为水产饲料中最重要的原料,面临供应量越来越紧缺的局面。过去30年间,全球水产饲料产量取得了成倍的增长,但全球的鱼粉、鱼油资源在2005-2010年已经达到顶峰。所以,今天乃至未来的方向都是要解决,如何在没有足量鱼粉、鱼油的情况下,还能继续增加水产养殖的产量。
: q% e9 D/ e6 F' m( \) b: {5 H2019年,国外学者评估了全球主要水产养殖品种饲料配方中的鱼粉平均占比,其中罗非鱼2%、虹鳟16%、鲇鱼3%、鳗鱼38%、鲤科鱼1%、淡水虾12%、海水鱼18%、海水虾12%、虱目鱼3%、其它鱼种12%。我们国内的饲料在有些品种上,可能一点鱼粉都没有用了,但是海水虾、海水鱼等品种上,我们还没有达到上述平均水平,其间应该还存在技术上的差距。
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中国是全球最大的水产养殖国家,但是主要饲料原料对外依赖度超过85%,未来到底该怎么走?从三文鱼饲料中至2030年水产原料使用的变化趋势,可以作为一个观察样本来思考我们产业所面临的问题。
/ ?* @5 q; k3 ]其中,鱼粉在三文鱼料中的使用比例从1990年的50%逐渐下降到10%左右,鱼油也是同样的趋势。而海洋副产品也就是水产品加工副产物未来的使用比例会适当增加,中国拥有数千万吨水产品,但加工比例并不高,未来对副产物的应用会具有一定的提升空间。植物源性的蛋白及油脂,面临与人类争夺资源的问题,未来的使用量也会逐渐减少。碳水化合物受限于水产动物的自身特性,用量会相对稳定。因此,要满足未来水产养殖业的发展需求,最具有想象力、最有发展前景的,应该来自于新型蛋白源和新型脂肪源,这具有巨大的战略价值。
. d7 i% {; j/ ^. V5 ?: I Q由此判断,未来的发展方向:1.传统原料比例下降,非传统原料的种类将增加。2.营养性、功能性添加剂种类和比例会增加。3.配方不能过度依赖某几种原料,配方将越来越复杂。4.去除非营养成分,提高蛋白质含量的蛋白浓缩技术将十分重要。
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接下来,重点讲讲鱼粉替代问题的现状及未来的发展方向。鱼粉替代措施无非两个方向:
3 M) ]4 q- Y, f/ j- I1 X8 i0 D+ L一是开发非传统蛋白源。传统非鱼粉蛋白源不论是植物源性还是动物源性,都或多或少存在一些替代问题,比如存在营养拮抗因子、适口性差、氨基酸不平衡、某些活性成分缺失,等等。也就是说,传统非鱼粉蛋白长远来看面临难持续发展的问题。
, m6 O& p7 E0 N" ?* q6 j- i8 \, o* i昆虫蛋白、单细胞蛋白等不与人争地、粮、能,且可以变废为宝的新型蛋白源,具有高蛋白、高脂肪(昆虫)、氨基酸相对平衡、具备某些活性成分等特点,相对而言更具可持续性。以FAO 2011年的数据为例,全球农副产品、餐厨垃圾、畜禽粪便年产量约为13亿吨,可以培养出6.5亿吨黑水虻幼虫,即1亿吨左右的干虫(42%蛋白含量);如果全部用于饲料中,可以分别养出鲤鱼70亿吨、罗非鱼21亿吨、鲇鱼20亿吨、大马哈鱼3.2亿吨。同时,生产1公斤黑水虻干虫仅需0.05平方米,而生产等量的大豆则需要8.7平方米,相当于效率提升了174倍。
9 L8 ^' u1 l( u. T+ x7 r: Z+ A通过这些数据,可以想象昆虫蛋白等新型蛋白的发展潜力有多大,而且还能解决人类所面临的环保问题。不过,目前新型蛋白源的开发应用还面临高成本、加工复杂、质量难稳定以及安全评估等问题。0 i* P% z: i7 r; }+ J
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4 K1 n; s5 @+ k; ]' [9 _! [5 b D二是提高原料利用率。在鱼粉替代过程中,大家对适口性、生长等指标较为关注,而较少去了解对代谢、肠组织等的影响。实际上,鱼粉替代对水产养殖动物健康的影响,应该要考虑5个方面,包括:肝、肠组织,肠道微生物,免疫与抗病,抗应激能力,抗氧化能力。
h- H) o! e5 C3 i: F- W5 M其中,替代鱼粉对肝、肠组织健康的影响,主要体现在:肠炎、肠上皮受损、上皮透性增加、黏膜屏障受损、肝组织病变、脂肪肝。但是,除营养拮抗因子外,导致肝肠病变的具体成因并不清楚,仅限于现象的观察,成因复杂、防治效果也不简单,需要更多的基础研究,才能开发出更具高效、更好的产品。
% b/ F# [. p$ T食物组成的变化是改变鱼类肠道微生物菌群的重要因素之一,大多数饲料成分对肠道微生物群落组成会产生正面或负面的影响。这里需要进一步研究和揭示,食物组成与剂量变化对微生态变化、生理输出的机制,以及对免疫、抗逆、抗病、生长性能的影响。# @0 P3 Y6 C( D1 X
整体而言,由于新原料的大量使用,可能会导致配方营养不平衡,其中会有很多的问题需要解决,因此需要基于扎实的基础研究,大力研发更为精准的营养学与功能性饲料添加剂,比如生物活性物质、饲料酶、诱食剂、代谢调节剂、免疫增强剂、微生态制剂、抗氧化剂、抗应激剂(注重动物福利与健康的添加剂),等等。+ w4 S7 i9 m4 s" G+ l6 d) p1 f2 v
从这个角度来看,添加剂产业属于未来的朝阳产业。在此也提醒饲料企业,当主要原料贵、大量使用替代原料时,应该要通过多使用添加剂来弥补营养缺失造成的损失,而不是出于成本考虑进一步减少添加剂的使用。这是走了一个相反的方向。' r0 R0 n5 y, U5 g) R( ?8 _
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+ E6 n3 M, L+ w2 H' O5 Y; z信息来源:数说水产。( L! I3 Q1 `% _2 j; q# H* k
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