开发海洋生物资源促进饲料工业发展

吴立军 袁红云 张洪鹏 北京雷力生物科技有限公司，北京 100081

1 海藻饲料的概况

海藻生活在海洋中，是分布最广的单细胞植物，它们结构简单，却含有许多具有特殊结构的生物化学成分，包含着丰富的营养物质。根据海藻所含色素不同，可分为绿藻、褐藻、蓝藻、黄藻和金藻等。海藻是自养植物，可以通过光合作用吸附、浓缩海水中的营养物质，将海洋中大量的无机物转化为有机物质供自身利用。值得关注的是：海藻增殖能力极强，大型藻每株每日可生长40㎝，全世界海洋中的海藻每天可增殖上百万吨。可见海藻是一种取之不尽、用之不竭的天然资源。

海藻饲料是单一或多种天然的藻类，经低温破碎或浓缩提取等特殊工艺加工而成的，可作为饲料添加剂。可以用作饲料的一般是大型经济褐藻，如马尾藻、海带、墨角藻、泡叶藻等，经恰当加工，可以保留海藻所含的营养质与活性成分,具有补充或平衡饲料营养，调解动物繁殖机能和提高机体免疫、抗病、抗应激能力，并起到促进动物生长、提高产量和体增重等作用。目前主要用于沿海区域的水产养殖，如大菱鲆、鲍鱼、海参、对虾、观赏鱼等，在奶牛、羊、猪、鸡、宠物、特种养殖方面也有一定数量的使用。海藻产品有天然活性海藻粉、营养浓缩物海藻精、高活性物质岩藻多糖及海藻饲料粘合剂等。

2 海藻饲料的营养构成与特异性成分

海藻饲料营养丰富，含有60种以上的矿物质、12种以上的维生素、20余种游离氨基酸、ω3族和ω6族脂肪酸、非含氮有机物等。与陆生植物相比，藻类干物质中糖类物质含量最高，约占30%～50%；其次是蛋白质，约占7%～12%。海藻饲料粗蛋白含量比玉米、麸皮约高11.2%、6.2%，可消化蛋白质每 kg增加 64.7g、38g，分别提高了 92.4%和39.3%；非含氮化合物FNE占30%～60%，主要为海藻多糖、甘露醇、丙稀酸、核苷类、萜烯类、大环内酯类等和褐藻糖胶等；脂肪酸大部分为不饱和脂肪酸，有亚麻酸、次亚麻酸和二十碳烯酸等必需脂肪酸；矿物质和微量元素占20%～30%，富含钙、钾、钠、镁、溴、钴、锰、锌等；还含有多种色素和呈味物质。海藻饲料化学成分与比较见表1。

表1 马尾藻、Leilinature海藻饲料的化学成分与比较（%）

Leilinature等单位对海藻饲料的氨基酸成分进行了研究，并与鸡蛋或大豆的氨基酸成分进行了比较。褐藻中天冬氨酸和谷氨酸的含量最高，分别占总氨基酸的22%和44%。多数藻类中都含有必需氨基酸和亮氨酸、缬氨酸和甲硫氨酸，这几种氨基酸的平均水平接近于卵清蛋白中的氨基酸水平。此外，异亮氨酸和苏氨酸的含量与豆类蛋白中的含量接近。

海藻饲料氨基酸与维生素的含量见表2。

表2 Leilinature海藻饲料的指标含量：氨基酸（%）和维生素（ppm）

2.1 海藻饲料的主要活性成分

有机矿物质、微量元素。含有陆生植物所无可比拟的矿物元素，主要以天然螯合物的形式存在，不易发生氧化作用，能够直接促进机体对营养物质的吸收，并显现出多种非营养型添加剂的功效。动物的吸收利用远优于无机矿物质，也高于优质草粉，如海藻饲料中的碘既稳定又易于吸收。

游离氨基酸与维生素。含有丰富的游离氨基酸，如L-丙氨酸、L-蛋氨酸、组氨酸、苏氨酸、蛋氨酸等，其中含硫氨基酸含量较高，可以平衡和补充饲料中的限制性氨基酸不足，发挥协同作用。含有令陆地植物望尘莫及的维生素群，其中维生素C及E含量最高，含有的维生素B12也是陆生植物所少有的，β-胡萝卜素含量丰富。海藻饲料中的维生素以B族维生素为主，主要以辅酶和催化剂的形式参与体内的代谢活动。

无氮有机物。含有大量的非含氮有机物，其消化利用率可达78.5%以上；具有陆生植物没有的活性物质，如海藻胶、甘露醇、海藻糖胶、苯酚类化合物（丙烯酸、萜烯类、溴化酚类）和某些含硫化合物以及多种色素（藻黄素、胡萝卜素等）等。

脂类物质。虽然海藻饲料中脂肪含量较低，但其脂肪酸多属于ω3族及ω6族高不饱和脂肪酸，EPA （二十碳五烯酸）含量高达28%～52%,DHA（二十二碳六烯酸）含量也很高。

2.2 海藻饲料的营养作用

提高机体免疫力。海藻中的藻类多糖具有提高动物免疫力的作用。褐藻中的甘糖酯、藻酸钠、褐藻淀粉和褐藻硫酸酯均可增加动物免疫器官重量和加速外周血清溶血素形成,也可增强机体特异性和非特异性免疫功能。β-胡萝卜素、维生素E和不饱和脂肪酸等活性成分均能提高动物的抗应激能力。抗菌抗病毒。海藻中的硫酸多糖能够与病毒结合形成非感染性的多糖---病毒复合物,干扰病毒的吸附和透入过程。褐藻中的硫酸多糖（天然聚阴离子性物质）能抑制小核糖核酸病毒、粘病毒、疱疹病毒等多种病毒的生长,并有效抑制青霉菌、球菌、枯草杆菌、大肠杆菌、沙门氏杆菌、伤寒杆菌等多种病菌的繁殖,抑制率超过90%。增强机体特异性和非特异性免疫功能，提高抗病抗应激能力。

促进生长。海藻饲料中维生素、矿物质及微量元素是以有机态存在的，与促生长活性因子（UGF）协同通过渗透调节作用刺激消化道内消化酶和益生菌群的活性，促进营养的消化吸收，确保机体的营养需求，能在数小时内被吸收。海藻饲料中的结构多糖可减缓动物体内钙的分解，加速钙化过程，这对幼畜、雏禽、妊娠和哺乳的动物大有益处

改善繁殖性能。海藻中含有的有机态微量元素硒和碘，胡萝卜素和生育酚、维生素A、E等物质均可促进性激素的形成与分泌，调节甲状腺激素，进而促进机体的基础代谢，调节性腺及性器官生理活性。

改善产品品质。提高饲料蛋白的生物效价和畜禽水产品有机质的营养指标，调节营养平衡。与矿物质配合使用，可明显改善畜禽的生产性能。

3 海藻饲料添加剂在实际应用中的效果

海藻原料作为饲料添加剂应用在养殖生产上，其中在平衡营养、增产增色、改善繁殖、提高抗病免疫和品质等方面效果显著。饲喂实验表明，海藻饲料不会对动物产生任何毒副作用，只要海藻饲料不变质，喂养方法和饲料配比得当，对畜禽生产均会表现出明显的促进效果。

3.1 海藻饲料在畜禽养殖上的应用

奶牛。阿荣旗牧业队奶牛场（2003），在奶牛饲料中加入100g/天的海藻精，产奶量增加7%。其中碘含量由0.1 mg/L增至0.42 mg/L，蛋白质营养价值升高，降低了饲料消耗，乳腺炎发病率减少55%，泌乳高峰持续期延长10～25天。在和林县奶牛小区，长期饲喂含5%海藻饲料的奶牛采食旺盛，产奶量增加6%～8%，乳房炎发病明显减少，奶牛发情正常并能及时配种，返情率和复配率明显减少。马玉胜(1999)在奶牛日粮中添加200～250g/天的海藻粉,结果产奶量提高8%左右，经济效益增加11%。

绵羊。刘永刚报道(1992)，Saeter等对挪威牧场的3500只羊进行了海藻精粉饲喂试验，饲喂海藻精粉35g/天/只，羊毛产量增产3.3%。对缺乏矿物质或未使用鱼粉的羊群，羊毛产量提高近20%，明显防止脱毛和白肌病，羊羔成活率大大提高，并且减少越冬期间体能的损耗，对羔羊生长产生良好影响。

育肥猪。恒丰养殖场（2002）在猪日粮中添加0.5%～1%海藻精，猪平均增重提高6%～10%，头均耗料降低4%～8%，猪肉脂肪减少，肝寄生虫病明显减少，肝糖元的利用率大为提高，且猪体健壮不易得病。加入1%海藻精能明显减少猪肠炎、白痢、伤寒病的发生，改善猪肉品质和脂肪结构。高和坤等(2000)报道,在生长育肥猪日粮中分别添加海藻粉4%和6%，第一批试验增重率与对照组相比分别提高7.39%和10.82%，料耗降低4.7%和6.5%，经济效益提高12.09%和13.90%；第二批试验增重率与对照组相比分别提高4.46%和6.65%,料耗降低3.98%和7.10%，经济效益增加7.66%和10.06%。

鸡。Leilinature（2003）在蛋鸡的非平衡日粮中添加0.5%海藻精，由于维生素A、B2的增加，鸡生长速度、肉和蛋中含碘量大幅度增加；以0.75%海藻精添加饲喂，7天时蛋中含碘量提高8%～15%；以1.0%的海藻精配料，鸡的产蛋率提高10%～25%，蛋黄颜色深黄，生产效益提高16.7%。高和昆等（2000）报道，在肉仔鸡日粮中加入3%的复合海藻粉，试验鸡增重率提高4.9%，成活率提高0.98%，耗料下降3.57%。若饲料中添加4%海藻粉，则增重率提高9.57%，耗料量低于对照组。若添加5%的海藻粉，增重率提高7.05%，成活率提高0.93%，耗料量与对照组相当。

3.2 海藻饲料在水产养殖上的应用

海藻应用于水产动物中，既有凝结和防溃散的作用，又能提高生产性能，特别是在缺乏矿物质和维生素的水域中效果更好。其主要作用如下。

诱食、促消化。海藻具有水产饲料天然饵料的味道，活跃鱼虾的摄食行为并减少水质污染。田正一雄（1996）报道，在鳗鱼饲料中添加3%的海藻粉，鳗鱼采食率提高，胃蛋白酶活性提高2倍，血液中游离氨基酸和血糖值降低。说明海藻不仅活跃了鳗鱼的摄食行动，而且增强了消化和吸收机能。

改善繁殖、促进生长。周游（1998）报道，在种鲤鱼的饵料中添加5%的海藻粉，雌鱼的受精率达94.3%，孵化率达92.4%，鱼苗发育正常。周晓（1997）用2.5%海藻粉配制鲍鱼苗饵料，鲍鱼成活率提高25%以上，生长加快，饲喂周期缩短。潘国英等(1997)在日本对虾饵料中添加2%石莼粉，发现对虾成活率提高8.69%，增产率提高11.03%，饵料系数由4.05下降到3.64。

增强免疫抗应激能力。青岛三高(王伟等2004)在饲料中添加不同浓度的海藻精 (0.25%、0.5%、1.0%)和海藻粉（1%、2.5%、5%），喂养体重为 160～280g的大菱鲆鱼，结果显示：添加0.25%和2.5%组的鱼体增重和成活率最高，对照组最低；鱼体的淋巴细胞吞噬率、吞噬指数升高，血清超氧化物歧化酶活力和酚氧化酶活力增强，其血清中溶菌酶(LSZ)、碱性磷酸酶(ALP)和酸性磷酸酶(ACP)活性均有显著升高。

改善品质。陈喜新等（2000），用4%的海藻粉饲喂鲤鱼，与试验组相比增重提高12.4%，蛋白提高3.14%，含脂率下降4.86%。对必需氨基酸比例、指数和蛋白质3项指标评定表明：试验组鱼肉营养价值高，可食用比例提高5.1%，保鲜时间延长12～26小时，具有抑菌防霉作用，可延长饲料保质期。

增色效果。使鱼虾的皮表色泽浓厚、肉质红润、光滑鲜美，尤其在观赏鱼上增艳效果显著。李庄观赏鱼场（2005）在苗期和成鱼阶段投喂2.5%和4%海藻粉后，鱼体脂质代谢加强，细胞内藻黄素、胡萝卜素和hucoxanthin等色素显著增加，鱼体健康、个体鲜艳。王如才（1989）的报告说用海藻的提取液（海藻精）投喂海湾扇贝，海藻渣作为幼鲍饵料，可提高鱼类抗病能力和改善体色作用等。

3.3 海藻饲料在特种动物养殖上的应用

近年来我国特种养殖业正向规模化、集约化方向发展，但在实际饲料营养配比中微量元素和维生素供应往往不足或失衡。在日粮中添加一定比例的海藻饲料添加剂，既能改善饲料的营养，又能促进生产，增强毛皮光泽，从整体上提高养殖者的利益。

皮毛动物。Holly（2002），在母貂日粮中添加5%的海藻粉，母貂受孕率提高16%，平均胎产仔数5只以上，仔貂活泼健壮、长势良好。刘纯仁（1996）报道，在水貂日粮中添加14.2g海藻粉饲料添加剂后，水貂皮毛光亮不脱毛，真菌性、寄生虫性皮肤病降低43%，产仔数和仔貂成活率明显提高。

特 禽。海藻饲料在特禽饲养上使用的报道较少。据Holly(1999)统计，0.5%～1.0%的海藻饲料用于特禽饲料可起到抗病、增产、提高孵化的效果，还可以使羽毛洁净亮泽，远离球虫病、细菌病的困扰。

宠 物。Holly(2003)报道，宠物犬饲喂海藻饲料，能使犬眼睛明亮有神，毛色光亮，精神活跃，同时也避免了皮肤病引起的脱毛现象。饲料中的有机质钙及维生素D3等成分能够有效促进犬对钙质的吸收，使犬骨骼健壮，牙齿坚固。

需要强调的一点是：鸡、猪、奶牛等饲喂海藻试验是在实际生产中进行的，由于日粮营养和管理水平的限制，日粮营养的平衡程度是有限的。因此，添加海藻饲料是通过补充某些物质的不足而达到改善日粮营养价值目地的，即使在平衡日粮中海藻饲料也不会产生负面影响。可根据不同的使用对象将海藻饲料进行处理，使用效果优于普通饲料添加剂。挪威科学家用猪进行的饲喂试验表明：在猪日粮中添加3%用钙、磷和维生素D强化的海藻粉，可以满足猪对所有矿物质和维生素的需要。

4 海藻饲料的开发应用现状

很早以前人类就开始将海藻食用、药用，并用于动物饲料，几千年前古代中国人就知道了海藻的药用价值。早在纪元前100年，古希腊人就已开始使用海藻作为家畜的饲料。1812年欧洲人把海藻添加到奶牛饲料中，发现奶牛很爱吃，后来人们就把海藻粉当作调味剂应用于奶牛饲料中。海藻饲料在国际上的研究始于20世纪50年代，欧洲和美洲很多国家都在动物饲料中添加海藻；在新西兰和美国很多缺乏矿物元素的牧场上添加海藻饲料，使得放牧畜禽的健康状况和繁殖力大为改善。目前世界海藻饲料年产量达5万吨以上，其中挪威年产近2万吨，是世界上最大的海藻饲料生产国。丹麦、英国、法国、美国、加拿大、冰岛、日本、新西兰、爱尔兰、芬兰及印度等国家都在动物饲料中添加一定量的海藻原料，并建有专门的海藻饲料加工厂。在亚洲使用海藻饲料最多的国家是日本，主要是马尾藻、巨藻、海带等；印度沿海地区直接用马尾藻以15%～25%的比例代替精饲料饲喂奶牛和肉牛，以节省粮食。

我国对海藻的研究利用始于上世纪80年代。据国际海藻协会主席麦克拉克伦介绍：中国是人工养殖海藻年产量最大的国家，人工养殖海藻最早开始于山东沿海区域，自1950年该区域推广海藻人工养殖以来，全国年产量已占全世界人工养殖产量的一半以上。在我国浅海及滩涂有丰富的海藻资源，主要包括绿藻、褐藻、和红藻三个门类79种有经济价值的野生藻种，海藻饲料年生产总量约1200吨。山东海域的野生藻类有海带、马尾藻、裙带藻、孔石莼和鼠尾藻等，年产海藻饲料240余吨；在江苏、连云港等海域的优势藻种有浒苔和宜苔，每公顷水域可产干藻22.5吨；台湾、福建、广东等沿海的野生藻类主要有褐藻、绿藻及小球藻，现已建立近60家藻类相关的加工厂，年产规模近万吨；大连、秦皇岛一带还从墨西哥湾引进巨藻进行培植供养殖上应用。

5 海藻饲料及相关产品的推广应用前景

5.1 开发海藻饲料存在的问题与对策

海藻饲料的生产工艺是海藻饲料业面临的主要问题，首先是如何确保在加工过程中营养成分不受破坏。其次是海藻的科学配伍问题。不同海藻中营养物质的组成和含量差异较大，生产海藻饲料需要针对性地选择海藻进行配伍。国内现有的海藻饲料生产企业中，大部分只是将海藻直接破碎，停留在原始粗加工状态，畜禽对简单加工的海藻粉中多糖类活性物质的利用率较低，造成资源的浪费。因此，海藻饲料在养殖业上的应用还需进一步深入探讨。

5.2 开发应用海藻饲料资源的前景

我国是畜牧养殖大国，饲料工业每年要消耗大量的粮食。近年来土地资源在减少，种植成本在升高，饲料占养殖成本的比例越来越大，因此，必须开发新的饲料资源，研究开发不占耕地、不争口粮的饲料资源已成必然趋势。为解决这一问题，国内外许多专家都在寻找新型的饲料资源，许多国家和地区已经把目光投向生命起源的摇篮--海洋，将海藻作为新的饲料资源进行开发应用，并取得了卓有成效的进展。利用大型海藻生产具有活性物质的饲料，具有促进生产和提高免疫力等多重功效，不但可以改善我国养殖业中普遍存在滥用药物的现象，也可作为微量元素添加剂使用，减少钙磷矿物微量元素的使用量。目前我国人工培养的大型海藻年产量100万余吨，野生藻类资源丰富，饲料年产量也近亿吨，如果在饲料中添加2%海藻粉或0.5%海藻精，年需求量将分别将是200万吨与50万吨。而现有的海藻饲料添加剂产量不足万吨，市场潜力巨大，应用前景广阔。科学家预言：海藻可能将会成为一种最廉价最有价值的饲料资源。开发海洋藻类生物饲料是发展我国畜牧业、扩大饲料来源、提高效益的良好途径。

（略）