■孟繁伊
(美國達農(nóng)威公司(中國),廣東深圳 518038)
第九屆世界華人魚蝦營養(yǎng)學術(shù)研討會(以下簡稱為“世華會”)于2013年11月12~16日在廈門舉行。本屆會議的主題是“低碳、高效、合作、創(chuàng)新”。自2009年哥本哈根世界氣候大會召開之后,低碳經(jīng)濟與低碳技術(shù)引起了世界范圍內(nèi)的廣泛關(guān)注。為了減少飼料原料的浪費,降低其對養(yǎng)殖環(huán)境的污染程度,配合飼料的高效利用技術(shù)成為現(xiàn)今營養(yǎng)學的熱門話題之一。本次會議分別就水產(chǎn)動物營養(yǎng)需要,水產(chǎn)飼料原料,營養(yǎng)代謝機理,營養(yǎng)與動物福利,水產(chǎn)飼料與水產(chǎn)品品質(zhì)與安全,營養(yǎng)、健康與環(huán)境,飼料質(zhì)量控制與加工工藝,飼料添加劑,繁殖營養(yǎng)與仔稚魚(蝦)營養(yǎng)等議題展開交流與探討。
中國工程院院士、中國海洋大學教授麥康森作了題為《中國水產(chǎn)養(yǎng)殖與水產(chǎn)飼料工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展》的報告。麥康森院士對中國水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)和水產(chǎn)飼料工業(yè)作了全面總結(jié),提出“沒有現(xiàn)代的飼料工業(yè),就沒有現(xiàn)代的動物養(yǎng)殖業(yè)”。報告從宏觀上分析了制約我國水產(chǎn)養(yǎng)殖與飼料工業(yè)持續(xù)發(fā)展的主要因素,并就養(yǎng)殖空間、水質(zhì)環(huán)境、原料供應(yīng)與產(chǎn)品安全這四個關(guān)鍵因素進行深入剖析,提出了我國水產(chǎn)養(yǎng)殖與飼料工業(yè)持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略思路。從本屆“世華會”報告與討論的內(nèi)容來看,我國水產(chǎn)動物營養(yǎng)與飼料發(fā)展的現(xiàn)狀如下。
1.1.1 蛋白質(zhì)和氨基酸營養(yǎng)
會議主要針對理想蛋白、寡肽、飼料氨基酸需要量以及氨基酸平衡模式等內(nèi)容進行研究。飼料原料的瓶頸是蛋白源問題,魚粉是水產(chǎn)動物的主要蛋白源,隨著飼料蛋白源的短缺和水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展,人們正在尋找其他蛋白源以替代魚粉。可替代魚粉的蛋白源有植物性蛋白源(如豆粕、菜籽粕、棉籽粕、芝麻粕、花生粕等)、單細胞蛋白源(如酵母、單細胞藻類等)、動物性蛋白(如桑蠶、蚯蚓、蠅蛆等)、濃縮蛋白 (玉米、小麥、浮萍等)。人們采用發(fā)酵加工、去毒處理、添加微生態(tài)制劑如酵母培養(yǎng)物等提高飼料原料的消化利用率,或添加外源消化酶類幫助消化,或添加氨基酸以平衡其組成等方法改善這些蛋白源存在的缺陷,取得了一定程度的成功。
1.1.2 能量/蛋白比、能量代謝和碳水化合物
飼料中適宜的蛋白能量比對水產(chǎn)養(yǎng)殖動物來講非常重要,它不但有利于飼料中蛋白質(zhì)、碳水化合物和脂肪的利用,提高飼料利用效率,改善生產(chǎn)性能,而且可以盡量減少環(huán)境中氮的排放量,降低水質(zhì)污染程度,是配制高效環(huán)保配合飼料的關(guān)鍵所在。本次會議對碳水化合物的研究主要集中在不同種類碳水化合物對養(yǎng)殖魚(蝦)類生長性能的影響,寡糖的營養(yǎng)免疫功能,非淀粉多糖如β-葡聚糖等的作用及其有效應(yīng)用方法等,并已取得了較大程度的進展。
1.1.3 脂肪和脂肪酸營養(yǎng)
除磷以外,使養(yǎng)殖環(huán)境富營養(yǎng)化的另一種元素便是主要來自蛋白質(zhì)代謝產(chǎn)物的氮。所以盡可能減少飼料蛋白質(zhì)含量,提高飼料的脂肪和碳水化合物用量,這樣不僅可以降低飼料配方成本,而且可以減少對水環(huán)境的污染。各種水產(chǎn)養(yǎng)殖動物的脂肪需要量研究,不飽和脂肪酸和磷脂營養(yǎng)研究仍然是脂質(zhì)營養(yǎng)的研究熱點。
1.1.4 維生素、礦物質(zhì)營養(yǎng)
維生素是維持魚蝦健康、促進其生長發(fā)育和調(diào)節(jié)其生理功能所必需的營養(yǎng)物質(zhì),每一種維生素都起著其它物質(zhì)所不能替代的特殊營養(yǎng)生理作用。本次大會報告主要研究各種維生素需要量及其對養(yǎng)殖魚(蝦)類生長,生物學功能的影響。礦物質(zhì)是魚(蝦)體組成的重要成分,同時也是維持機體滲透壓、酸堿平衡等正常代謝所不可缺少的營養(yǎng)素。關(guān)于魚(蝦)類礦物質(zhì)營養(yǎng)已有較多研究,目前關(guān)于Zn、Mn、Cr、Cu、Se等元素生物學作用的研究較多。
本屆“世華會”營養(yǎng)代謝機理方面主要是針對各種營養(yǎng)素與相關(guān)基因之間的相互作用進行研究,即應(yīng)用分子生物學技術(shù),在基因水平和蛋白質(zhì)組學的水平上,研究營養(yǎng)素與基因表達之間的相互關(guān)系。本次大會有一些報告是關(guān)于營養(yǎng)素對水產(chǎn)養(yǎng)殖動物生理機能的調(diào)控機制的,這為促進水產(chǎn)養(yǎng)殖動物生長發(fā)育,提高其抗病能力,最大程度地實現(xiàn)動物的遺傳潛能提供了理論依據(jù)。其中,中國海洋大學何艮教授的報告《蛋白質(zhì)組學及其他組學方法在魚類代謝研究中的應(yīng)用》就是該議題下的代表報告。而水產(chǎn)動物營養(yǎng)代謝調(diào)控及其功能水產(chǎn)品開發(fā)亦是目前非常熱點的研究領(lǐng)域。
動物福利可以描述為善待養(yǎng)殖動物,讓其在成為我們享用的食物之前,生活得更舒適、自由一些,減少死亡的痛苦,主要是倡導(dǎo)在實驗以及養(yǎng)殖過程中的人道主義精神。本屆會議強調(diào)了動物福利的重要性?!盃I養(yǎng)與動物福利”議題是本屆世華會的新增議題,體現(xiàn)了社會文明的進步。
“水產(chǎn)飼料與水產(chǎn)品品質(zhì)與安全”是人們一直所關(guān)注的食品安全問題。保證食品安全是生產(chǎn)經(jīng)營者最基本的行為準則。本屆會議報告從養(yǎng)殖和野生魚(蝦)類品質(zhì)區(qū)別,到我國消費者對食品的選擇,以及養(yǎng)殖水產(chǎn)品的潛在有害物質(zhì)等方面詳細深入地闡述了質(zhì)量和食品安全的重要性。
在現(xiàn)在的養(yǎng)殖業(yè)和飼料生產(chǎn)業(yè)中,人們追求利潤最大化,即用最小的成本獲取最大的價值。增加養(yǎng)殖密度,采用低成本飼料原料,藥物濫用和水環(huán)境惡化的現(xiàn)象極為普遍。這就導(dǎo)致了養(yǎng)殖動物的強烈應(yīng)激,表現(xiàn)在腸道損傷,生長性能下降,免疫力和抗病能力降低。為了解決這一問題,非醫(yī)藥抗生素類飼料添加劑,如微生態(tài)制劑等正在被廣泛研究和應(yīng)用。大會有許多關(guān)于活性多糖、寡糖、微生態(tài)制劑、維生素、中草藥等免疫促進劑對水產(chǎn)動物免疫力影響的報告。另外,通過飼料營養(yǎng)素及物理化學特性對水生態(tài)環(huán)境適宜性的研究來設(shè)計和配制環(huán)保飼料,對水生動物更加適合,是實現(xiàn)水產(chǎn)動物養(yǎng)殖中營養(yǎng)適宜與環(huán)境穩(wěn)定這一目標的實質(zhì)性舉措。
高品質(zhì)的飼料不僅能為企業(yè)贏得好的信譽,而且能給企業(yè)帶來好的效益,使企業(yè)在激烈的市場競爭中立于不敗之地,所以飼料品質(zhì)控制是非常重要的一環(huán)。會議關(guān)于飼料質(zhì)量控制的報告主要有不同養(yǎng)殖魚(蝦)類飼料適宜粒徑控制,飼料中有害成分的控制等內(nèi)容。但本次會議對飼料加工方面的報告較少。
20世紀40年代以來,在養(yǎng)殖業(yè)和飼料工業(yè)的生產(chǎn)過程中,人們長期廣泛地使用抗生素類飼料添加劑來促進動物生長、預(yù)防和治療水產(chǎn)動物病害。然而,抗生素的濫用會使動物胃腸道正常菌群失調(diào),導(dǎo)致抗藥性菌株的產(chǎn)生和藥物殘留等食品安全問題。自20世紀80年代以來人們一直研究開發(fā)環(huán)境友好的非抗生素類新型綠色飼料添加劑。本次會議的飼料添加劑議題主要從綠色環(huán)保飼料添加劑入手。營養(yǎng)性添加劑主要從維生素預(yù)混料、礦物質(zhì)預(yù)混料、氨基酸等進行報道;非營養(yǎng)性添加劑主要從微生態(tài)制劑、酶制劑、中草藥制劑、多糖類、寡糖類、誘食劑、抗氧化劑、著色劑等進行研究和討論。
飼料的蛋白質(zhì)、脂肪、維生素水平,蛋白質(zhì)和脂肪的來源以及脂肪酸組成和必需脂肪酸之間的比例對親魚的繁殖力、生殖細胞的質(zhì)量和仔稚魚的健康都有重要影響。合理配制飼料和使用優(yōu)質(zhì)的飼料原料能顯著提高親魚的繁殖性能。對仔稚魚營養(yǎng)需求的研究為人工微顆粒飼料的研究工作奠定了堅實的理論基礎(chǔ),但畢竟仔稚魚個體較小,試驗難度較大,再加上對仔稚魚生理學、生態(tài)學等相關(guān)知識的匱乏,使仔稚魚的營養(yǎng)需要研究與實際應(yīng)用還存在一定的差距。
我國水產(chǎn)動物營養(yǎng)與飼料的研究工作雖然已經(jīng)取得了一定的成績,累積了一些成功的經(jīng)驗,但為了使我國水產(chǎn)飼料業(yè)得到更加健康快速的發(fā)展,針對我國水產(chǎn)飼料業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀,應(yīng)從以下九個方面重點加以研究。
水產(chǎn)動物營養(yǎng)研究方法會有新的進展:由“靜態(tài)”營養(yǎng)研究逐漸轉(zhuǎn)變到“動態(tài)”營養(yǎng)研究。傳統(tǒng)營養(yǎng)學方法是把水產(chǎn)動物假設(shè)為固定模式對象,水產(chǎn)動物通常被簡單地分為若干個階段,這就好像動物營養(yǎng)需要量的數(shù)值是固定不變的。但實際上,動物的生長發(fā)育是隨著外界條件的不斷變化而發(fā)生改變的,對營養(yǎng)物質(zhì)的需要量當然也會不斷變化。因此,動態(tài)機體的物質(zhì)交換規(guī)律并不能用一個固定不變的數(shù)值來表示。
營養(yǎng)需要研究一直是水產(chǎn)動物營養(yǎng)研究的重點,是水產(chǎn)飼料工業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)。對我國主要水產(chǎn)養(yǎng)殖動物營養(yǎng)需要量的研究仍然是今后的主要研究方向,應(yīng)當與動物營養(yǎng)生理、生物化學、免疫學、分子生物學等學科相結(jié)合,采用當代最先進的技術(shù)和方法進行水產(chǎn)動物的營養(yǎng)需要量研究。
水產(chǎn)動物營養(yǎng)學的兩大基礎(chǔ)性研究工作是確定動物的營養(yǎng)需要量和飼料營養(yǎng)價值評定。雖然營養(yǎng)需要量的研究工作已經(jīng)取得了一定的成果,但有效成分的營養(yǎng)需要量仍然沒有確定。我們有必要加強對水產(chǎn)動物飼料原料的營養(yǎng)價值評定研究,這樣就可以實現(xiàn)根據(jù)飼料的有效養(yǎng)分來研究動物的營養(yǎng)需要和設(shè)計飼料配方,使我們的研究更加精準,設(shè)計出來的配方具有更強的實用性。
動物營養(yǎng)與飼料學的一個重要任務(wù)就是研究如何以更低的飼料成本生產(chǎn)出更多、更好的動物產(chǎn)品。動物的飼料轉(zhuǎn)化效率越高,養(yǎng)殖戶和飼料企業(yè)得到的利潤就越大。要實現(xiàn)這一目標就必須加強對動物營養(yǎng)代謝調(diào)控的研究。目前在這一方面雖然已取得了一定的進展,但還遠遠不夠。今后可以從動物環(huán)境、動物組織細胞、動物體內(nèi)營養(yǎng)物質(zhì)的分子代謝水平等不同層次進行調(diào)控。
開發(fā)新的飼料蛋白源部分或全部替代魚粉:①動物蛋白源;②單細胞蛋白源;③通過生物工程等方法對植物蛋白源進行改質(zhì)、通過化學或物理方法對其進行脫毒處理等,提高植物蛋白源的消化吸收率和利用率,降低魚粉在飼料配方中的含量,對我國養(yǎng)殖業(yè)的健康和可持續(xù)發(fā)展具有重大意義。由于魚油的產(chǎn)量和質(zhì)量都不能滿足飼料工業(yè)發(fā)展的需求,所以魚油的替代品的研究及其對魚蝦生長和代謝的影響是非常必要的。通過基因工程等技術(shù)培育出營養(yǎng)種類、含量和比例完全符合動物營養(yǎng)需要且無抗營養(yǎng)因子的“理想飼料”是今后飼料研究的另一個方向。
飼料中氮、磷等營養(yǎng)成分,如果添加過量或添加的物質(zhì)不能被動物完全吸收,則會被動物排到水體內(nèi)污染水質(zhì),所以發(fā)展低蛋白、高能量、高利用率的環(huán)保型飼料勢在必行。環(huán)保型飼料一方面要降低飼料中的氮、磷含量,特別是不可利用的氮、磷含量;另一方面要提高飼料中營養(yǎng)成分的利用效率。可以利用各種微生態(tài)制劑、生物技術(shù)產(chǎn)品、酶制劑等來提高飼料中不易消化的營養(yǎng)成分的利用率。
水產(chǎn)動物營養(yǎng)研究今后將更深入地與其他學科相結(jié)合,形成新的分支學科。營養(yǎng)免疫學是通過營養(yǎng)學的方法來提高動物的免疫力,該分支學科是近年來發(fā)展的一門新興學科。營養(yǎng)與免疫之間存在著密切的相互作用關(guān)系,當養(yǎng)殖魚蝦處于應(yīng)激狀態(tài)時,飼料中的維生素、礦物質(zhì)、DHA和EPA等營養(yǎng)素就不能滿足魚類的健康生長需要,這時就需要提供可以提高水產(chǎn)養(yǎng)殖動物免疫能力的營養(yǎng)物質(zhì)來提高養(yǎng)殖動物的抗應(yīng)激和抗病能力。因此,營養(yǎng)免疫學在水產(chǎn)動物營養(yǎng)學中的地位越來越突出。分子營養(yǎng)學是指應(yīng)用分子生物學技術(shù)和方法,從分子水平上研究營養(yǎng)學的一個新領(lǐng)域,它是營養(yǎng)學研究的一個層面,是營養(yǎng)學的一個分支。從分子水平上研究營養(yǎng)學,就是從DNA水平或基因乃至蛋白質(zhì)水平研究營養(yǎng)學,研究內(nèi)容遍及營養(yǎng)學的各個領(lǐng)域。分子營養(yǎng)學的研究熱點主要有營養(yǎng)與基因表達、營養(yǎng)與遺傳、營養(yǎng)與基因組的穩(wěn)定性等。
隨著生活水平的提高,人們對水產(chǎn)養(yǎng)殖動物產(chǎn)品品質(zhì)的要求也不斷提高,除了要求營養(yǎng)豐富、口感好之外,產(chǎn)品中還不能有抗生素等有害成分殘留。由于配合飼料與天然水體中生物飼料的營養(yǎng)組成有所差異,加上水質(zhì)污染對肌肉成分的影響以及種質(zhì)退化等多種原因,導(dǎo)致養(yǎng)殖水產(chǎn)動物色澤、口感等不如野生水產(chǎn)動物,這就需要更進一步研究飼料的營養(yǎng)平衡程度和營養(yǎng)成分在飼料中的作用。天然飼料中的維生素A、維生素C、維生素E等維生素,類胡蘿卜素等色素類和脂肪酸等成分,能夠起到改善養(yǎng)殖水產(chǎn)品的體色和肉質(zhì)的作用,所以需要加強對營養(yǎng)成分和水產(chǎn)品肉質(zhì)關(guān)系的研究工作。水產(chǎn)品中可沉積飼料中的有毒、有害物質(zhì)。因此,對于含有潛在毒素的飼料原料及飼料添加劑進行安全評估是非常必要的。
我國飼料添加劑工業(yè)落后于飼料加工業(yè)。在水產(chǎn)方面,這一狀況尤為突出。水產(chǎn)飼料專用添加劑的品種較畜禽飼料添加劑少,因此,可集中加強復(fù)合維生素和微量元素、微生態(tài)制劑、多糖類、寡糖類、主要消化酶類、著色劑、誘食劑等水產(chǎn)飼料添加劑的研究和開發(fā)工作。