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未充分利用的海洋生物作为潜在的水产养殖饲料成分

dedi jusadi,Ph.D. 朱莉·埃卡萨里,博士。 Muhammad Agus suprayudi.,Ph.D. MIA Setiawati,Ph.D. ichsan Achmad fauzi.,Ph.D.

研究识别许多营养适合作为Aquafeed成分的海洋生物

未充分利用
本文审查了几种未充分利用的海洋生物的潜力作为Aquafeed成分的候选人,强调了不断的低营养级别的物种。实例包括各种棕色大型棕色麦片或海藻 宏观YSTIS. SPP。, Ascophyllum nodosum. and Sargassum. SPP。 (图为)。照片由FiloGèn,通过Wikimedia Commons。

目前,全球水产养殖产量的大部分是依赖于配制饲料的喂养生物。因此,水产养殖产量的增加通常与之关系 增加饲料生产。在几十年来包含鱼粉和鱼油,蛋白质和脂质的普遍来源,大大衰退,并且Aquafeeds的最具原材料现在是陆地系统生产的农产品。

海洋生态系统为生产海鲜产品和Aquafeed原材料的生产提供了巨大的机会。由于其他人类用途而导致的原材料的激烈竞争,这影响了Aquafeed供应,是水产养殖领域从海洋来源产生自己的饲料原料的重大动力。

对各种与人类相关申请的高质量材料的需求一直在增加,为水产养殖部门创造了更多机会,以生产用于各种人类需求的海洋养殖,高品质的原材料,包括其他食品生产等牲畜生产。 Aquafeed原材料勘探应专注于不断的海洋生物,可以充当从环境中提取废物营养物的生物模型,并将它们转化为可用作饲料原料的有益生物量。

本文 - 改编和总结了 原始出版物 (Jusadi,J.等。2021.水产养殖饲料未充分利用的海洋生物的潜力。 正面。 3月SCI.。2021年2月11日) - 讨论一些未充分利用的海洋生物的潜在利用作为Aquafeeds的成分的候选者,具有特异性强调,赋予贝类,海藻和微生物等未挤出的低营养水平生物。

Aquafeed原料的选择标准

The following criteria should be considered when selecting appropriate aquafeed raw material: (1) nutritional value relative to the requirement of the cultured animal and its digestibility by the target animal; (2)存在抗抑制因子(ANF)和污染物; (3)供应可靠性; (4)价格波动。饲料材料的营养成分和消化率对喂养水产养殖种类的生长结果具有协同作用。此外,原材料的物理和营养质量还应包括在制造过程中的特性以及它们如何影响颗粒质量。

高消化率确保了动物的高营养生物利用度和利用。抗抑制因子的存在,即可能干扰食物利用和对动物的健康和生产产生负面影响的物质,是确定原材料对Aquafeed的营养可行性的重要因素。此外,海洋原产原料原料可能带有重金属和毒素污染的风险,对美联储的生物和最终消费者潜在的直接或间接不利影响。

在Aquafeed行业中,使用常规和一致的供应材料的使用对于减少产品质量和规格,交叉污染和供应中的不足的波动风险至关重要。因此,在为Aquafeed选择潜在的原料时,批量数量的连续供应应该是主要考虑因素之一。

原料的价格波动,受其供需强烈影响,是影响Aquafeed制造业盈利能力的主要经济因素。在原材料生产的背景下,以实惠的价格散装供应原料意味着培养生产率,即每单位面积或每单位水生产,以及海洋原产原料的加工成本应与生产现有的基于陆地原料的生产相当。新的原材料如何影响Aquafeed的环境和社会可持续性也是新饲料产品开发的关键考虑因素。

一些动物来源

海洋动物原产地的饲料原料主要用作大致氨基酸和基本脂肪酸的来源,用于大多数水产养殖的动物。至少有三种动物原产地材料具有在Aquafeeds中用作蛋白质来源的可能性:贻贝,蒿和两栖动物。这些动物是低营养水平的生物,其从水生环境中提取来自初级生产者的营养物,例如微藻和/或微粒有机物质。

贻贝,如绿色和蓝色贻贝是促进生物,富含营养的环境迅速生长,并充当生物模型剂转化为蛋白质的生物模型剂。贻贝含有大量高的蛋白质[50至70%的干重(DW)]和脂质(5至16%DW)水平,具有与鱼炸弹的可比较的必需氨基和脂肪酸含量。几项研究表明,贻贝是Aquafeed中有前途的蛋白质来源,报告的最大包容度高达25%。从生态角度来看,贻贝被认为是在碳固定和缓解海洋富营养化的重要作用。

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绿色和其他贻贝是快速生长的促进生物,可在富含营养的环境中茁壮成长,并充当生物模型剂,将废物养分加工成蛋白质。照片由Tord Remme从挪威/泰国,CC0,通过Wikimedia Commons

替代 Nauplii几乎被用作几乎所有水产养殖孵化产品的重要食物。然而,Artemia Nauplii的供应严重依赖于从野外收集的囊肿。因此,许多努力都是为了产生囊肿而培养曲蒿。此外,将成人蒿属植物用作饲料已经开始引起注意。通过使用副产品或废物作为其饲料,可以在浅池塘中以相对高的生产率(每张公顷2吨)培养蒿血症。蒿属生物质的蛋白质含量相对较高,例如,51至61%DW的范围,脂质含量为5%至10%DW。

Amphipods是另一个小甲壳类动物,可以在富含营养的地区迅速生长。最近的一项研究表明,使用微藻和牛粪培养的两种可以用作太平洋白虾后的唯一食物。

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培养的Amphipods与Aquafeed成分有很大的潜力。照片由MichalMaëas,通过Wikimedia Commons。

海藻

一些宏观泻(海藻)物种已被密集地作为饲料原料进行研究,无论是有助于有助于生物活性化合物,如黄酮类化合物,益生元和类胡萝卜素,或作为宏观和微量营养素的源。海藻也被称为有效的营养生物吸水性,可从周围环境中消除各种营养素。

属世纪 乌尔瓦 SPP。海藻是一种最大的Aquafeed原材料潜力。这些绿色大草原的年生产力高(每年每平方米〜838克碳),并有可能用作饲料材料和其他人类用途。例如,其高总氨氮(89%)和磷酸盐(44%)去除能力, U. pertusa. 有可能在密集的鱼类或虾池,沿海地区,和/或在综合多元化水产养殖(IMTA)系统中培养。蛋白质含量 乌尔瓦 SPP。可能达到高达32%的DW,具有脂质含量<2%DW和各种物种被研究为一些水产养殖物种的饲料材料,最大含有含量为25%。

将微藻混纺饮食与尼罗罗非鱼的饮食进行比较

Gracilaria. sp。是最常见的红藻之一。该属的成员已消耗并用于生产琼脂,可含有高达18.9%DW的蛋白质的脂质含量<1%dw(Xuan等,2019)。蛋白质消化率 Gracilaria.蛭咽糊莲 据报道,分别在彩虹鳟鱼和尼罗拉亚岛的初期为87.8和51.4%。利用 Gracilaria. SPP。对于Aquafeed已经在各种水产养殖物种中进行了测试,欧洲港口纳入最高的纳入水平约为25%。

在Aquafeed中的大型宏观Gensa的其他研究集中在一些棕色藻类上,例如 宏观YSTIS. SPP。, Ascophyllum nodosum.Sargassum. SPP。然而,据报道,这些大类群体的包涵水平相对于较低 乌尔瓦 或者 Gracilaria..

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绿色宏观格子的种类 乌尔瓦 SPP。 - 如 乌尔瓦 Pertusa. 这里是如此 - 海藻是Aquafeed原材料最大的潜力。照片由奥克兰博物馆,通过Wikimedia Commons。

微生物

微观原产地源自微生物,如微藻,酵母,蓝细菌和细菌。微藻含有各种必需营养素,如氨基酸,脂肪酸和维生素以及对水产养殖动物和人类有益的生物活性化合物。最近各种研究证明了使用废水产生微藻生物量,这可能不适用于人类用途,而是可以用作饲料材料。

在广泛研究的海洋微藻中,几种具有高潜力作为Aquafeed原材料的物种包括 Nannchloropsis. SPP。, 小球藻 SPP。, Schizochytrium. SPP。, tetraselmis. SPP。和 isochrysis. SPP。 Nannchloropsis. SPP。被称为可以以高生产率培养的ω-3高度不饱和脂肪酸(HUFA)的来源(每年每公顷33.6至84.0吨)。该属的成员可用作Aquafeed材料,包含含量高达82%。最近的一项研究表明使用脱脂 Nannchloropsis Oculata. (营养保健品的副产品)和整个细胞 Schizochytrium. sp。为了替代尼罗拉亚菊饮食中的鱼粉和鱼油,最终体重高出48%,每公斤鱼类生产饲料成本降低了8%。

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海洋microalgae喜欢 Nannchloropsis SPP.。可以以高生产率培养,是欧米茄3脂肪酸的好来源,可用作含有高达82%的Aquafeed材料。照片由Csiro,通过Wikimedia Commons。

arthrospira. (螺旋藻SPP。是一种培养并用作食物和饲料补充剂的大规模生产率(每人每人每公顷20至90吨)的蓝细菌。在水中除去磷酸盐(99.97%)和水中硝酸盐(81.10%)的高容量,这组蓝杆菌具有促进与其他水产养殖产量作为生物模型的培养培养。 arthrospira. 物种也以其营养益处所知。例如, A. Platensis. 据报道,具有显着高的蛋白质含量(约60%DW)和各种高价值生物活性化合物,包括维生素,必需脂质和天然颜料。 arthrospira. SPP。已经在各种水产养殖物种上进行了测试,其中包含在非洲鲶鱼中记录的最高的纳入水平,约占30%,并且可以完全替代鱼粉使用。

虽然最近已经确定了一些海洋酵母和细菌,但大多数涉及这些微生物作为Aquafeed原材料的研究不具体对海洋物种。商业上可获得的细菌膳食主要是通过使用单一或混合的甲蛋白种类的天然气发酵产生的,其中一些也可以在海洋环境中找到。细菌膳食是一种单细胞蛋白,可用于各种动物的饮食,包括水产养殖种类。

一个值得注意的Aquafeed原料是生物聚类膳食,主要由细菌的异质组成。 Biofloc可以由鱼或虾废水处理产生,并且蛋白质含量在23%至49%的DW的范围内。该材料可用于虾饲料,其包含水平高达60%。

挑战

利用用于饲料材料的海洋基生物并非没有挑战。每个材料的使用与可能限制在Aquafeeds中的使用情况有关;这些包括(1)营养成分和生产率,这可能强烈取决于环境; (2)毒素和重金属污染的风险; (3)存在抗逆因素。

大型基础和微生物基材料的生产率和营养成分可能强烈依赖于水的营养量和组成,即现场和季节特异性。同样地,贻贝的生产率和营养成分可以取决于有机物,微藻组合物的量和环境中的压力源的存在。这意味着站点选择是保持高生产率和高质量的船用原料的重要策略。富含营养素的环境也与诱导的毒素和重金属的可能性较高有关,萃取海洋生物可能会降低原料的安全性。

在各种食品技术中发育良好的发酵和生物美食技术可以应用于这些材料,以改善其营养价值,并优化营养消化率以及消除潜在的危险。虽然这些原材料中的一些,特别是大类原产地的原料,蛋白质通常低于电流来源;用于新出现成分的蛋白质浓缩物的开发可能有助于加强其在未来的Aquafeed中的使用。可以将各种方法应用于这些材料,以去除可能的污染物,例如重金属和毒素,以确保其对美联储生物的安全性和最终用于人类消费。

结论和未来方向

许多船用饲料材料是Aquafeed发育的有希望的成分。从营养的角度来看,许多海洋为基础的材料相似,如果不是优于陆地原产的材料。不需要的海洋为基础的材料的生产不需要淡水,并可能够从环境中检索废物营养素,从而允许更有效地利用营养,从而降低水产养殖对环境的负面影响,并促进海洋水产养殖的可持续性一般的。

一些基于海洋的饲料原料已经可用,例如海藻,微藻或细菌膳食;然而,这些产品的价格仍然很高,并且与其他更传统的饲料材料不具有竞争力。因此,必须为这些材料的生产和加工开发技术,以实现其商业用途。还需要进一步研究这些生物的环境和营养需求,以提高生产力,并阐明策略以提高这些材料的营养质量。

预处理和加工技术的开发将降低污染和抗抑郁因素的风险,并提高产品的营养质量。可以在经济上可行的级联过程中利用原材料的所有有价值成分的生物遗产技术,以限制为零浪费,可以为高质量的水上生产生产的高质量生产来开发。


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