水产生物饲料的发展现状和展望

余开，陈倩

(中国水产科学研究院淡水渔业研究中心，江苏 无锡 214081)

中国海洋大学麦康森院士：水产功能性饲料的发展现状和展望

功能性饲料是养殖动物功能性食品，主要是通过功能性添加剂，让饲料提供除营养功能外，满足动物生产需要的其他功能的饲料。高度集约化+强制性替抗+饲料配方的变化，鱼粉、鱼油比例急剧下降对功能性饲料开发有迫切的要求。水产功能性饲料的基本功能主要通过功能性添加剂实现。近20年来，益生菌、益生素、合生元等是水产饲料功能性添加剂研究最热门的领域。它们的正面作用在很多水产动物中得到实现。水产功能性饲料面临的问题和挑战，一是水产功能性饲料开发的原动力，高度集约化+强制性无抗养殖+非传统原料的使用，趋势不但没有改变，而且会进一步强化，无疑将增加对功能性饲料的需求。二是一直在复制陆生动物营养与饲料的研发思路，缺乏针对水产饲料需求的创新性研发。三是针对科学问题基础研究不足，多数是现象的观察，对生物学、营养学机制的探索难以支撑高效、水产动物专属功能性饲料开发。水产功能性饲料研发方向有诱食剂、外源酶、抗逆、免疫调节剂、益生菌、益生素、合生元、有机酸(酸化剂)或有机酸盐、药用植物、植物提取物、代谢调节剂、营养拮抗因子(毒素吸附)、酶分解剂以及营养素的非营养功能等。

中国水产科学研究院淡水渔业研究中心徐跑研究员：EM菌在水产养殖上的应用

水产动物健康面临的威胁主要是工业、农业、生活污染，养殖过程污染，饵料残留及富营养化等。水产养殖产业的出路是微生物制剂引导的绿色可持续模式。2019年2月22日，EM菌的发明者比嘉照夫和中国水产科学研究院淡水渔业研究中心技术合作，双方签署合作备忘录并交流有关合作细节。以提升社会公益性、生态公益性、经济公益性为目的，提高水产品的品质、产量及饲料转换率。解决因有机废弃物、抗生物质及化学物质给养殖带来的尾水污染为目标，在国内的水产养殖技术中导入EM技术。EM菌代谢产物作用于养殖环境，可改善养殖池塘底质、抑制底质和水体病原菌、调节养殖水体水质、平衡养殖水体菌藻分布，作用于水产养殖动物，可以促进水产养殖动物体重增长、保护肝脏和肠道、增强免疫作用、改善水产品品质。

中国科学院水生生物研究所解绶启研究员：大食物观下新型蛋白源在水产饲料中的应用

介绍了新型蛋白源在大口黑鲈养殖中的应用。与鱼粉组相比，各组大口黑鲈特定生长率均显著降低。中规格大口黑鲈菌蛋白组显著低于其他各组，小规格大口黑鲈菌蛋白组和黄粉虫组显著低于其他各组。与鱼粉组相比，其他各组大口黑鲈饲料效率显著降低，中规格和小规格组黄粉虫组饲料效率显著低于其他各组。鱼粉和小球藻饲料交替投喂可以获得接近鱼粉的生长性能。

饲料原料仍然是未来产业的重要需求，新型蛋白源的品质仍有一定的提升需求，添加剂可缓解某些新型蛋白源对水产动物的负面影响，替代鱼粉、豆粕的比例在不同养殖动物有一定的差别，新型蛋白源的加工特性可影响饲料加工性能，养殖条件影响动物对新型蛋白源的利用，新型蛋白源替代在一定程度上影响养殖动物的品质。

华东师范大学陈立侨教授：中华绒螯蟹饲料中肌醇的作用和效果研究

基于增重率、特定生长率和肝胰腺肌醇含量的折线回归模型表明，肌醇的适宜添加水平为1 613～1 707毫克/千克；饲料肌醇缺乏会诱导氧化应激、免疫抑制以及造成脂肪蓄积。饲料中补充肌醇显著提高13%脂肪饲料下的生长性能，饲料中补充肌醇能有效提高机体的抗氧化能力，缓解13%脂肪饲料诱导的氧化应激。饲料中补充肌醇有效降低13%脂肪饲料下的全蟹肝胰腺和肌肉脂肪的沉积，饲料中补充肌醇能有效提高全蟹粗蛋白质。13%脂肪饲料通过上调脂肪合成和吸收相关基因的表达，促进脂肪在肝胰腺中积累。

肌醇的9点作用如下：①肌醇通过抑制脂肪的合成与吸收，促进脂肪的分解与转运逆转13%脂肪饲料所造成的肝胰腺脂质蓄积。②肌醇通过影响IP3R/CaMKKβ/AMPK途径，调控中华绒螯蟹的脂肪代谢，提高脂肪的利用率，进而促进高脂饲料下中华绒螯蟹的生长。③肌醇通过促进卵黄蛋白原的合成和转运，促进中华绒螯蟹卵巢发育。④肌醇通过影响蜕皮激素的含量，进而通过cAMP/PKA和EcR/RXR途径，参与中华绒螯蟹卵黄的发生。⑤肌醇能够增加卵巢中中性脂和极性脂的含量，促进卵巢积累脂类等营养物质。⑥肌醇能促进甘油三酯和胆固醇等中性脂肪从肝胰腺向卵巢的转运。⑦肌醇上调肝胰腺脂肪酸合成相关基因的表达，促进肝胰腺极性脂的合成。⑧肌醇通过上调肝胰腺脂肪分解相关基因的表达，降低肝胰腺中中性脂含量，为卵黄的发生提供能量供给。⑨肌醇能促进肝胰腺和卵巢脂肪转运和吸收相关基因的表达，促进脂类从肝胰腺向卵巢中转运。

冰鲜鱼资源的限制和成本的提高，加上国家环保力度的持续加码，环境友好的饲料和养殖模式是一个发展方向。应该加大对不同生长阶段、地区差异化优质配合饲料的开发和推广，特别是优质高效育肥饲料的开发和工艺优化，如沉性膨化饲料的开发和应用等，推广品质可控、安全高效的河蟹养殖模式。

宁波大学周歧存教授：对虾功能饲料的降本增效技术及应用

根据功能性饲料使用的阶段及应用的场景不同分为以下几种：①苗种期饲料(消化系统发育不全、抗逆性差等)。注重产品的可消化性、抗病防病性和肠道黏膜维护等。②亲本饲料(育肥期饲料)。亲鱼和虾类亲本培育饲料、蟹育肥料等。③疫病高发期功能饲料(修复肝、肠损伤等)。满足抗应激、健康维护等，通常用中草药及免疫增强剂等。④越冬和高温期等特殊时期功能饲料。增肥、减少越冬体重损耗、热水鱼等。⑤改善肉质和体色等的功能饲料，如东星斑以及黄颡鱼等的着色。⑥诱食功能性饲料。鱼粉等动物蛋白降低后导致的诱食性下降。⑦发酵饲料。杂粕发酵以及全价饲料后发酵，主要增强诱食性和提高消化吸收等。

以增重率为评价指标，鸡肉粉和猪肉粉分别替代50%和25%的鱼粉对凡纳滨对虾的生长性能和饲料利用无不良影响。鸡肉粉和猪肉粉替代鱼粉均只显著降低凡纳滨对虾的体脂肪含量，对其他体成分无显著影响。鸡肉粉和猪肉粉替代鱼粉均对凡纳滨对虾的血清生化指标无显著影响。以增重率为指标，凡纳滨对虾饲料中鸡肉粉和猪肉粉对鱼粉的替代比例分别以不超过50%和25%(即饲料中鸡肉粉和猪肉粉的添加量分别不超过16.12%和8.09%)为宜；适宜含量的鸡肉粉和猪肉粉对凡纳滨对虾的健康无不良影响。凡纳滨对虾对鸡肉粉的利用率高于猪肉粉。在20%的鱼粉基准下，黑水虻幼虫粉替代鱼粉不超过50%时，对凡纳滨对虾的生长性能、饲料利用、形态和体成分没有负面影响。适当比例的营养素配比，且饲料中添加15%鱼粉的基准下，黄粉虫幼虫粉替代鱼粉的比例不超过80%时，对凡纳滨对虾的生长性能、饲料利用效率没有影响，可以达到20%鱼粉的生长效果；鱼粉替代比例为100%时，降低了对虾生长速度和饲料利用效率。磷虾粉替代25%鱼粉(饲料中鱼粉添加量22.50%，磷虾粉添加量8.47%)可以显著提高实验对虾末重和增重率，当磷虾粉100%替代鱼粉时，末重和增重率最高。当鱼粉添加量由25%降低到5%时，生长性能显著降低，而饲料系数显著增加，但当鱼粉添加量降低到15%时，抗氧化能力和免疫反应受到影响。

少量鱼粉替代尽管不会影响水产动物的生长，却大大降低了其对营养物质的可利用性，几乎呈线性下降。在植物性蛋白源替代鱼粉中，也有一部分研究发现，随着替代水平的升高，对虾的免疫和抗氧化能力降低，抗病能力下降。从众多研究中得出对虾中鱼粉的添加水平一般不低于20%(除发酵类蛋白源替代以及添加剂使用的情况外)，否则将会显著影响其生长性能和饲料利用。研究发现当高水平的鱼粉被替代时，肠道微生物的组成和丰度均发生了显著性的变化，表现为有益菌的降低以及有害菌的升高，从而造成对虾生长下降、抗病力以及抗应激能力减弱。目前，在对虾饲料中可以提倡“低”鱼粉(一般不低于15%)，但还无法做到真正的“零”鱼粉，因为这势必引发系列生产实践问题，鱼粉的营养功能依旧无法被其他蛋白源完全取代。适量的蛋白源替代可缓解鱼粉资源紧张的压力。

中国水产科学研究院淡水渔业研究中心何义进研究员：天然虾青素的研究与应用

天然虾青素被誉为21世纪自然界中的“抗氧化之王”，更易被吸收、更稳定、功能更多，天然虾青素由于结构更为稳定，在制料的熟化、冷却、烘干等过程中有效成分损失量要比合成虾青素低。在南美白对虾料中，添加1千克/吨0.4%水平的天然虾青素喂养12天后，体色发白的虾变得非常漂亮，与对照塘口相比，虾吃料时间缩短15～25分钟，活力强、长势快。在金刚虾料中，添加1千克/吨0.4%水平的天然虾青素，喂养10天后，虾体色变得非常漂亮。此外，还可减少河蟹水瘪子的发生，促进河蟹上色、上膏等。

中国水产科学研究院淡水渔业研究中心戈贤平研究员：替抗植物提取物水产功能性饲料的创制与应用

淡水鱼虾病原分离及其药敏试验结果显示，以嗜水气单胞菌为主，氟苯尼考抗菌效果好，其次是利福平，最后是恩诺沙星。通过抑菌试验与细胞毒性试验，筛选了植物提取物，主要成分为大黄蒽醌提取物等的中草药提取物。大黄素可通过抑制嗜水气单胞菌生长、增大菌体膜渗透性、破坏其完整性等，引起细胞内容物外漏，最终导致菌体死亡；可与恩诺沙星联合使用，减少抗生素的使用量。经转录与蛋白组关联分析，大黄素可通过改变嗜水气单胞菌相关的毒力基因、细胞膜调控蛋白和能量代谢蛋白等抑制嗜水气单胞菌生长；250～500毫克/升水提与醇提植物提取物可促进养殖动物的生长，提高免疫能力及其抗氧化能力，抵抗病原菌的感染；对创制鱼虾的功能性饲料进行中试，结果发现其可降低病害发生，减少抗生素与药物使用，达到增产增收效果，促进产业发展。

通威水产研究所米海峰博士：通威在生物饲料和功能饲料方面的探索与实践

2021年，中国水产饲料销量2 293万吨，复合增长速度10.84%，中国水产养殖工业化饲料普及率仅30%左右，2022年上半年通威国内水产饲料增长超40%。通威推进绿色水产养殖业的主要应对策略，一是精准营养研究，通过研究不同养殖品种在不同生长阶段和水环境下的营养需求，以及它们对不同原料的营养消化能力和最适比例，从而对饲料配方进行精准营养设计。二是原料发酵改良，降低原料的毒素、抗营养因子、纤维等，提高维生素和蛋白质溶解度，提高有机物、氮、氨基酸、纤维和钙的消化率，以及提高饲料的适口性。三是功能饲料的应用方面，在保障鱼体所需营养的前提下，为促进鱼体消化、保肝护肠、提升鱼体免疫能力，额外添加功能性添加剂，可降低养殖动物发病率，提高饲料消化利用率。

苏州大学叶元土教授：生物饲料与水产动物肠道健康

从基础研究视角(作用位点、作用途径、作用效果)、产业视角(可以开发哪些产品、产品的应用场景)讲解生物饲料与水产动物肠道健康。认为采用酶解技术，可以提高养殖动物对饲料原料的消化率；改变物质组成、提升饲料原料的营养价值和功能价值，主要基于功能肽、功能糖的释放；改善饲料风味(有利的和不利的均有)，如风味肽的释放；增强特殊成分和营养作用效果，如小肽、游离氨基酸对胃肠道黏膜细胞的营养作用及其效果；对抗营养因子、有害因子的消减作用(主要针对植物性原料、非常规原料)。活性物质更多的是维护水产动物的生理健康(胃肠道健康、肝胰脏健康和鱼体免疫能力)。在养殖过程中使用生物饲料，作为饲料“伴侣”与配合饲料混合使用效果好(液体被颗粒饲料吸收、固态物质进入水体可作为鲢鳙鱼饲料和调节水质)。直接作为水质调节物质，对水质调节有正向的效果，对鱼、虾、蟹抗病、防病显示出正向效果。改善体色，有正向效果，改善肌肉质量，肌肉色泽有改善，肌肉系水力有改善，肌肉质构有改善。

发酵、酶解原料有一个最适宜剂量，过量会使养殖动物生长速度下降、饲料系数增加。饲料中添加酵母(≤51千克/吨)有最适宜剂量，发酵原料的使用同样有最适宜剂量(≤1%)，酶解鱼溶浆、酶解虾浆在饲料中也有最适宜添加剂量(8%～9%)，配合饲料成品发酵与常规饲料配合比例也有最适宜比例(8%)。

四川农业大学周小秋教授：功能性饲料添加剂在草鱼饲料中的应用

草鱼饲粮蛋白从需要量28%降到26%，引起其生长性能和肌肉品质下降，说明草鱼对蛋白质缺乏敏感。攻毒后其肠炎发生率提高了近40%，说明低蛋白质水平大幅度降低了草鱼对肠炎的抵抗力。在饲粮蛋白质需要量水平基础上降低2个百分点蛋白质、添加1.2%植物酶解蛋白质可促进生长期草鱼生长、增强鳃健康、改善鱼肉品质的作用远超过正常蛋白质组。降低3个百分点蛋白质，提高1个百分点脂肪水平，草鱼生产性能、疾病抵抗能力和肌肉品质达不到蛋白质需要量组水平。随着棉粕替代鱼粉比例的增加，饲粮中Lys、Met、Thr逐渐降低到低于需要量水平，表明棉粕替代鱼粉引起部分氨基酸缺乏。在无鱼粉饲粮中添加260毫克/千克二甲基-β-丙酸噻亭提高生长期草鱼生产性能(采食量)和抗病力，达到并超过鱼粉组。在无鱼粉饲粮中添加诱食物质谷氨酸、牛磺酸对生长期草鱼也有类似的影响。生长期草鱼饲粮中以疾病抵抗力确定的诱食性功能物质添加水平高于以生长性能确定的4%～13%。饲粮中添加160.8～326.8毫克/千克丁酸钠能提高草鱼生长性能和肠道健康；甘露寡糖、植物精油、核苷酸、姜黄素等功能性物质在草鱼上有类似的作用结果。以肠道健康确定的丁酸钠、甘露寡糖、植物精油和核苷酸等最适添加量高于生长性能确定的最适添加量10%～11%。

低蛋白质水平、非鱼粉蛋白源、应激都会降低草鱼的生长性能，危害其健康。在低蛋白质水平情况下可以通过添加酶解植物蛋白、提高脂肪水平并添加胆汁酸和脂肪酶提高草鱼生产性能和健康，降低饲料成本、提高养殖效益。在非鱼粉蛋白饲料中添加适量的诱食剂、合成氨基酸、木聚糖酶等以及常规饲粮中添加丁酸钠、姜黄素等功能性物质，能提高采食量、控制非营养因子的危害、提高非鱼粉蛋白的利用，达到或超过了鱼粉组效果，提高了养殖效益。