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鱼类营养将推动水产养殖的未来

尼基·霍尔玛德

斯特灵大学讲师探索动物饲料成分与人类健康之间的“内在联系”

鱼营养
尼罗罗非鱼正在等待饲料。斯特林大学的研究人员说,改善的鱼类营养虽然可以适当地采购和配制饲料,但对水产养殖业和人类健康都有利。 Shutterstock图片。

营养能否帮助改善可持续水产养殖,这是苏格兰斯特灵大学讲师莫妮卡·贝塔恩科(Monica Betancor)博士研究的问题之一,她是国际营养研究小组的成员。

她在苏格兰水产养殖妇女组织组织的一次网络研讨会上说:“鱼类营养与鱼类健康有着内在的联系,营养也影响消费者食用的最终产品。”

Betancor解释说,到2050年,对动物蛋白的需求预计将增加近一倍,其中海洋蛋白对消费者饮食的贡献更大。作为最有效的动物生产形式,水产养殖自然可以满足这一需求。目前估计在不同动物中增加1千克体重所需的饲料量是:养殖鱼类1.1千克,鸡肉1.7千克,猪2.9千克和牛6.8千克。

她说:“但是,要想发挥水产养殖业的潜力,就需要在可持续饲料上进行更大的投资,这意味着对资源的使用速度不得超过地球替代资源的能力。”

斯特林大学莫妮卡·贝坦科(Monica Betancor)。

她以挪威为例,解释说,自1990年代初以来,鱼饲料取得了长足的进步,当时鲑鱼饲料中90%的成分是海洋蛋白和海洋油,其余的是淀粉。

从那时起,随着鲑鱼养殖的发展,海洋蛋白质的比例下降到不足20%,海洋油的比例下降到约5%,其余部分则由越来越多的植物蛋白,植物油和微量成分构成。淀粉的比例大致保持恒定。

Betancor说:“用植物蛋白代替海洋资源听起来不错,但这并不一定有助于我们实现零碳足迹,并且可能导致森林砍伐。” “当考虑饲料的碳足迹时,必须在世界范围内运输的陆地成分(例如大豆或棕榈仁粕)的碳足迹要比本地来源的家禽粕或混合提炼的动物副产品粕高得多。”

PAP问题

但是,替代方案会带来问题。动物副产品,例如肉和骨粉,加工过的动物蛋白,血液粉,家禽粉和羽毛粉,蛋白质含量高,价格便宜并且有助于实现零废物解决方案。但是它们遭受公众不佳的认识,在油性鱼中缺乏omega-3脂肪酸,并且受到立法的限制,尤其是在欧盟(EU)中。在这里,尽管可以使用家禽和猪的产品,但是不能给鱼类喂食反刍动物(绵羊,牛)加工后的动物蛋白,它们被认为是高风险的。

在欧盟,使用动物源性产品(PAP)的最大障碍之一是消费者和零售商的认知。斯特灵大学进行的一项简短民意测验发现,尽管饲料公司乐于在饲料中使用PAP,而且英国消费者会支持使用PAP(如果它能生产出便宜的鲑鱼),但零售商们并不愿意冒险进行不良宣传。

“例如在世界其他地方,在智利的鲑鱼饲料中通常都含有PAP,而这种便宜的鱼最终在英国的超级市场上架了,那么为什么不批准在这里使用它呢?”贝坦科说。

根据世界渲染器组织的数据,动物副产品得到了广泛的应用,每年加工的产品超过1200万吨。

其他菜单项

为了使水产养殖业更具可持续性,贝坦科一直在研究使用替代蛋白质和脂质来源,这些蛋白质可以增加或维持omega-3的含量,这对于鱼类和人类健康都是必不可少的。她还在从事多个项目,以研究鱼类是否可以更好地利用营养。

当前可商购的替代品是昆虫粉,微生物或单细胞蛋白和微藻。昆虫粉可以在当地生产,可以在饲料级基质上生长,并且生命周期短。目前已批准将七个物种用作饲料,其中包括粉虫,和黑蝇。

贝坦科说:“昆虫在公众中具有相当积极的认识,一家法国超市积极推广自己的自有标签的鳟鱼。”

如果要发挥水产养殖的潜力,就需要在可持续饲料方面进行更大的投资。

可扩展性是目前的限制因素,而昆虫的几丁质含量很高,会影响消化率。但是,贝坦科(Betancor)解释说,她参与了一个简短的项目,研究了将昆虫粉作为益生菌功能成分的好处,方法是将其与不同的微生物发酵以提高消化率。

她说:“通过在饲料中仅添加5%的最终产品,该试验中大西洋鲑鱼parr的蛋白质含量增加了,并且它们的免疫状态得到了改善,”她说。

2020年10月,设立了一个名为“ ilnsect”的新项目,旨在将英国打造成为世界领先的高度自动化,低成本的黑士兵苍蝇种植技术卓越中心。

Betancor说:“目的是展示英国首个工业规模的昆虫生物反应器,该生物反应器将食物垃圾回收为活的幼虫和生菜,并通过商业鲑鱼试验证明其在水产饲料中的可行性。”

由单细胞蛋白质制成的微生物粉可以来源于细菌,酵母或微藻类,该领域的两个主要参与者是产生Calysta的FeedKind和产生质子的Deep Branch。微生物来源在蛋白质和omega-3含量上得分很高,但尚未扩展到所需水平,并且具有 消化率低.

单细胞蛋白质产品的潜在来源

一个超过300万英镑的新项目REACT-FIRST,正在研究将二氧化碳从工业排放物转化为动物饲料的商业规模可行性,并将收集有关质子的成本,消化率,营养质量和碳足迹的数据。来自整个供应链的合作伙伴将通过主要零售商进行全面分析,直至进行市场部署。

微藻是水生环境中脂肪酸EPA + DHA的主要生产者,并用于几种不同的基于微藻的生物质产品中。

“ AlgaPRIME,DHAgold,DHANatur,Forplus和Nymega都富含DHA,但由于消化率问题,它们只能以有限的量包含在鱼饲料中,而Veramaris专门研究藻油,其EPA比例为1:2 :DHA,”贝坦科说。

想要:更多的omega-3s。但是从哪里来的?

提高omega-3水平

基于对人类健康的科学建议,需要提高鲑鱼中omega-3的水平。国际脂肪酸和脂类研究协会(ISSFAL)建议每周食用3.5克EPA + DHA。二十碳五烯酸(EPA)和二十二碳六烯酸(DHA)是两种重要的欧米茄3长链多不饱和脂肪酸(LC-PUFA)。

在2006年, 根据研究 由斯特灵大学(University of Stirling)所提供,苏格兰鲑鱼的一部分提供了3.9克EPA + DHA,但到2016年,随着鲑鱼饲料中植物蛋白和油的含量增加,这已减少到1.9克EPA + DHA。

这导致需要确定高海洋成分和低陆生植物成分的替代脂质来源,这可以帮助提高EPA + DHA的水平。替代品包括co足类,磷虾,微藻类和转基因(GM)生物。

转基因酵母和油料作物可能单独富含EPA或DHA,或两者都富含,目前有几种商业产品。 Aquaterra / Nuseed和BASF / Cargill使用油菜籽植物,英国Rothamsted Research一直在进行有希望的试验, 茶花.

该过程通过从海藻中选择和克隆涉及LC-PUFA生物合成的基因而起作用,该基因被引入植物中。这些又以其新颖的脂肪酸组成再现。转基因过程仅影响种子的脂肪酸谱;工厂的所有其他方面均保持不变。

Betancor认为,将油掺入饲料中可以减少公众对将反基因转移到鱼类中的担忧,但总的来说,在欧洲,他们对任何转基因产品的认识都很差,因此迫切需要对其潜在收益进行教育。

她说:“监管壁垒也存在,在某些国家,甚至在可以种植转基因作物的地方,种植转基因作物都是违法的,许多农民对使用转基因作物持谨慎态度,因为担心自己的作物会被治安者破坏。”

营养计划的潜力

Betancor认为令人兴奋的另一种提高鱼类中omega-3含量的方法是使用营养计划来提高水产养殖中可持续饲料的利用率。该过程通过包含不同含量的多不饱和脂肪的饮食来给鱼类提供营养刺激而起作用。这鼓励了鱼类新陈代谢的变化,进而有助于提高养分利用率。

她说:“我们目前的一项计划是Nutriprog,它正在研究鱼类营养计划的长期影响,以及它如何影响鱼类生产EPA + DHA的能力。”

第一次喂食试验使用了海洋和蔬菜刺激饮食两周,然后是海洋饮食了十二周,然后又开始了六周的蔬菜饮食。初步结果表明,在早期的蔬菜饮食刺激下,经过六周攻击后,鱼类显示出EPA + DHA的净增加,而最初以海洋饮食喂养的鱼类在这段时间内失去了DHA + EPA。她说:“这些鱼现在已经被排入海中,很有趣的是,我们发现的早期变化是否会持续到整个生长周期。”

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