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        唐啟升、麥康森院士攜11位專家聯(lián)名發(fā)文力證中國魚粉用量合理,再破“中國水產(chǎn)養(yǎng)殖威脅論”

        2016-09-03 10:44:55原文作者
        當(dāng)代水產(chǎn) 2016年11期
        關(guān)鍵詞:水產(chǎn)飼料魚粉種類

        ■ 原文作者 |

        韓冬(中國科學(xué)院水生生物研究所 淡水水產(chǎn)健康養(yǎng)殖湖北省協(xié)同創(chuàng)新中心)

        單秀娟 (中國水產(chǎn)科學(xué)院黃海水產(chǎn)研究所)

        張文兵 (中國海洋大學(xué))

        陳宇順 (中國科學(xué)院水生生物研究所)

        王清?。ㄖ袊a(chǎn)科學(xué)院黃海水產(chǎn)研究所)

        李鐘杰(中國科學(xué)院水生生物研究所)

        張國范(中國科學(xué)院海洋研究所)

        徐跑(中國水產(chǎn)科學(xué)院淡水漁業(yè)研究中心)

        李家樂(上海海洋大學(xué))

        解綬啟(中國科學(xué)院水生生物研究所)

        麥康森(中國海洋大學(xué))

        唐啟升(中國水產(chǎn)科學(xué)院黃海水產(chǎn)研究所)

        席爾瓦(迪肯大學(xué))

        原文出處 |《Reviews in Aquaculture》

        翻譯 | 陳光輝 羅智(華中農(nóng)業(yè)大學(xué)水產(chǎn)學(xué)院)

        唐啟升、麥康森院士攜11位專家聯(lián)名發(fā)文力證中國魚粉用量合理,再破“中國水產(chǎn)養(yǎng)殖威脅論”

        ■ 原文作者 |

        韓冬(中國科學(xué)院水生生物研究所 淡水水產(chǎn)健康養(yǎng)殖湖北省協(xié)同創(chuàng)新中心)

        單秀娟 (中國水產(chǎn)科學(xué)院黃海水產(chǎn)研究所)

        張文兵 (中國海洋大學(xué))

        陳宇順 (中國科學(xué)院水生生物研究所)

        王清?。ㄖ袊a(chǎn)科學(xué)院黃海水產(chǎn)研究所)

        李鐘杰(中國科學(xué)院水生生物研究所)

        張國范(中國科學(xué)院海洋研究所)

        徐跑(中國水產(chǎn)科學(xué)院淡水漁業(yè)研究中心)

        李家樂(上海海洋大學(xué))

        解綬啟(中國科學(xué)院水生生物研究所)

        麥康森(中國海洋大學(xué))

        唐啟升(中國水產(chǎn)科學(xué)院黃海水產(chǎn)研究所)

        席爾瓦(迪肯大學(xué))

        原文出處 |《Reviews in Aquaculture》

        翻譯 | 陳光輝 羅智(華中農(nóng)業(yè)大學(xué)水產(chǎn)學(xué)院)

        去年,曾有國外專家發(fā)表聳人聽聞的言論,指責(zé)中國的水產(chǎn)養(yǎng)殖造成了世界漁業(yè)資源的浪費(fèi)。為此,麥康森院士去年曾在韓國、國內(nèi)許多會(huì)議上不止一次地反駁了這種缺乏根據(jù)的說法,并列舉了詳細(xì)的數(shù)據(jù),向世界證明,中國的水產(chǎn)養(yǎng)殖是在為保護(hù)魚類資源做貢獻(xiàn)。

        近日,由來自國內(nèi)外8家單位的13位專家,在兩位院士的領(lǐng)銜下,再次為我國水產(chǎn)養(yǎng)殖正名,發(fā)出了中國水產(chǎn)養(yǎng)殖在世界上的最強(qiáng)音。目前,該文已經(jīng)于2016年10月22日在線發(fā)表在《Reviews in Aquaculture》上。

        《當(dāng)代水產(chǎn)》雜志社-騰氏水產(chǎn)商務(wù)網(wǎng)的小編在華中農(nóng)業(yè)大學(xué)水產(chǎn)學(xué)院羅智教授及其學(xué)生陳光輝的協(xié)助下,完成了文章的翻譯工作,讓我們一起感受飼料營養(yǎng)屆最頂尖的專家向世界發(fā)出的水產(chǎn)最強(qiáng)音。

        中國領(lǐng)跑世界水產(chǎn)養(yǎng)殖產(chǎn)量已經(jīng)超過20年,其水產(chǎn)養(yǎng)殖產(chǎn)量由2000年的2,460萬噸增長到2014年的4,750萬噸,增幅達(dá)到93.1%;與快速增長的水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)相對應(yīng),中國水產(chǎn)飼料的產(chǎn)量則由2000年的510萬噸增長為2014年的1,900萬噸,增幅達(dá)到了272.5%——然而,與飼料產(chǎn)量增幅相比,中國對魚粉的消耗卻一直維持在相對平穩(wěn)的狀態(tài):中國進(jìn)口魚粉的總量在同期保持相對穩(wěn)定(100萬~150萬噸)。一個(gè)長期被忽略的事實(shí)是:中國僅消耗全球25%~30%的魚粉,貢獻(xiàn)了世界60%以上的水產(chǎn)養(yǎng)殖產(chǎn)量。

        該文從以下幾個(gè)角度闡釋了中國魚粉消耗與飼料產(chǎn)量并非成比例增長的原因。(1)中國水產(chǎn)養(yǎng)殖的魚粉消耗情況;(2)魚粉添加量的減少與飼料技術(shù)改進(jìn),尤其是魚粉替代技術(shù)之間的關(guān)系;(3)中國在低營養(yǎng)級種類如水生植物、濾食類、植食性和雜食性水生動(dòng)物等養(yǎng)殖方面的傳統(tǒng)優(yōu)勢及其對魚粉的低需求;(4)魚粉價(jià)格的攀升及主要魚粉出口國對自然漁業(yè)資源開發(fā)的管理。另外,該文還綜述了未來中國對魚粉消費(fèi)的趨勢、前景和結(jié)果。與世界其他國家一樣,中國致力于發(fā)展資源節(jié)約型的漁業(yè)捕撈和環(huán)境友好型的水產(chǎn)養(yǎng)殖;未來,水產(chǎn)品的主要來源必將以水產(chǎn)養(yǎng)殖為主,這也將間接地促進(jìn)對野生漁業(yè)資源的保護(hù)——而中國,則是行使和達(dá)到這一目標(biāo)的主角。

        水產(chǎn)養(yǎng)殖作為世界上增長最快的食品生產(chǎn)行業(yè),貢獻(xiàn)了將近一半的全球魚類消費(fèi)量(Subasinghe et al.,2009)。在過去的30年里,水產(chǎn)養(yǎng)殖的平均年增長率約為6%(FAO 2012)。在用于人類食物的動(dòng)物生產(chǎn)系統(tǒng)中,養(yǎng)殖魚類比陸生動(dòng)物的飼料轉(zhuǎn)化率更高。據(jù)預(yù)測,在未來幾十年里,來自捕撈和水產(chǎn)養(yǎng)殖的魚類總產(chǎn)量將超過牛肉、豬肉和家禽的總和(FAO 2012)。

        在過去的幾十年里,中國的水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展迅猛。自20世紀(jì)90年代,中國已經(jīng)成為世界上主要的水產(chǎn)養(yǎng)殖國家。2014年,中國的水產(chǎn)養(yǎng)殖總產(chǎn)量為4,750萬噸,占全球總產(chǎn)量的60%以上(中國漁業(yè)統(tǒng)計(jì)年鑒;中華人民共和國農(nóng)業(yè)部漁業(yè)局,2015)。中國的淡水養(yǎng)殖被認(rèn)為是當(dāng)今中國對世界做出的兩個(gè)重要貢獻(xiàn)之一。在過去幾十年里,中國已經(jīng)從消費(fèi)其他動(dòng)物蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)向魚肉的消費(fèi)。相比2010年全球人均18.9kg的供應(yīng)量,中國人均對魚的年消費(fèi)量已經(jīng)達(dá)到35.1kg。從1990年到2010年,每年以6.0%的速度在增長(FAO 2014)。在中國,魚肉提供了約1/3的動(dòng)物蛋白。事實(shí)上,在1961年至2011年期間,中國GDP翻了一番,而日常魚消費(fèi)量翻了兩番,中國已成為世界上最大的魚肉消費(fèi)國 (Villasante et al.,2013)。

        在水產(chǎn)養(yǎng)殖快速增長的的情況下,在中國乃至全球,水產(chǎn)飼料在其中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。對于營養(yǎng)平衡的水產(chǎn)飼料,蛋白質(zhì)是配合飼料中最昂貴的成份,經(jīng)常占飼料成本的60%。在過去的幾十年里,水產(chǎn)飼料的蛋白源來源廣泛,如來自動(dòng)物、植物、加工副產(chǎn)物以及單細(xì)胞蛋白(Gatlin et al.,2007;Hasan et al.,2007;Tacon & Metian,2008;Tacon et al.,2011)。在所有蛋白源中,魚粉由于具有平衡的氨基酸模式,含有磷脂和一些必需脂肪酸、適口性好,容易被消化和吸收等優(yōu)點(diǎn),因而被認(rèn)為是水生和陸生動(dòng)物飼料首選的蛋白源。從2000年到2014年,盡管水產(chǎn)飼料產(chǎn)量急劇增加,中國進(jìn)口魚粉的量卻一直保持相對穩(wěn)定。此文闡述了導(dǎo)致中國水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)和水產(chǎn)飼料行業(yè)魚粉消耗維持相對穩(wěn)定的一些因素,因此不會(huì)像一些批評言論所提到的那樣,中國的水產(chǎn)養(yǎng)殖會(huì)直接或間接地對世界野生魚類資源帶來額外的壓力(Naylor et al.,2000,2009;Cao et al.,2015)。

        本文主要針對批評言論中提到的一些觀點(diǎn)和疑惑進(jìn)行評論,他們的結(jié)論是中國的水產(chǎn)養(yǎng)殖對全球野生漁業(yè)資源產(chǎn)生不利的影響。然而,已有詳細(xì)的數(shù)據(jù)和資料,包括養(yǎng)殖種類的組成及其所處的營養(yǎng)級,足以說明中國的水產(chǎn)養(yǎng)殖不可能對野生的漁業(yè)資源產(chǎn)生不利的影響。另一方面,本文沒有嘗試詳細(xì)探討任何與養(yǎng)殖有關(guān)的環(huán)境惡化以及水產(chǎn)養(yǎng)殖所造成的生態(tài)系統(tǒng)不可持續(xù)性等問題。然而,重要的是需要采取措施來解決這些問題,從長遠(yuǎn)來看中國的水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)將使對環(huán)境的不利影響最小化(Lin et al.,2015;Wang et al.,2016)。

        對中國魚粉過度消耗的批判

        不可否認(rèn),近年來,基于水產(chǎn)養(yǎng)殖對環(huán)境的不利影響(Xie & Yu,2007;Herbeck et al.,2013;Zeng et al.,2013)和對生物資源的過度消耗(Cao et al.,2015),特別是魚粉的可持續(xù)性,存在很多對中國水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)不利的批評。其中最關(guān)鍵的一點(diǎn)是水產(chǎn)飼料中魚粉和魚油的使用。在全球水產(chǎn)養(yǎng)殖發(fā)展進(jìn)程中,許多研究者都曾指出全球水產(chǎn)養(yǎng)殖中魚粉和魚油的使用問題 (Naylor et al.,2000,2009;Tacon & Metian,2008;Tacon et al.,2010)。同樣,在全球水產(chǎn)養(yǎng)殖中,魚粉和魚油的過度消耗及對野生資源的負(fù)面影響也屢次被提及,最近,Chiu et al.(2013)和Cao et al.(2015)也對中國水產(chǎn)養(yǎng)殖提出了負(fù)面的批評。

        在后兩項(xiàng)研究中,調(diào)查數(shù)據(jù)僅僅來自山東、浙江和海南3?。–hiu et al.,2013)和來自廣東、山東、浙江和海南等4個(gè)省(Cao et al.,2015)。在我們看來,這些省份并不能完全代表中國水產(chǎn)養(yǎng)殖的現(xiàn)狀,特別是中國的水產(chǎn)養(yǎng)殖是以淡水養(yǎng)殖為主這一客觀實(shí)際(Wang et al,2015)。中國的水產(chǎn)養(yǎng)殖和水產(chǎn)飼料配方各個(gè)省份差別很大。除了軟體動(dòng)物和藻類,淡水養(yǎng)殖產(chǎn)量占中國總產(chǎn)量的90.8%(中國漁業(yè)統(tǒng)計(jì)年鑒,2015)。淡水養(yǎng)殖產(chǎn)量最大的5個(gè)省份分別是湖北、廣東、江蘇、湖南和江西(Wang et al.,2015)。這樣,來自Chiu等(2013)和Cao等(2015)使用的數(shù)據(jù)并沒有充分代表中國水產(chǎn)養(yǎng)殖的客觀實(shí)際。分析結(jié)果如圖1所示。該圖顯示了從2000年到2014年,中國魚類和蝦蟹類養(yǎng)殖產(chǎn)量最大的15個(gè)省份以及它們所占的份額。每一個(gè)省份水產(chǎn)養(yǎng)殖的年產(chǎn)量均超過了39萬噸,其中8個(gè)省份的年產(chǎn)量超過了100萬噸。

        中國水產(chǎn)養(yǎng)殖中魚粉的消耗

        中國水產(chǎn)養(yǎng)殖的產(chǎn)量從2000年的2,460萬噸增長到2014的4,750萬噸,增長了93.1%(中國漁業(yè)統(tǒng)計(jì)年鑒,2001~2015年)。為方便起見,我們參考中國海關(guān)進(jìn)出口統(tǒng)計(jì)年鑒(2015年農(nóng)業(yè)部漁業(yè)局)和中國飼料行業(yè)年鑒(2001~2015年;中國飼料工業(yè)協(xié)會(huì),2016年)中有關(guān)中國進(jìn)口和當(dāng)?shù)厣a(chǎn)的魚粉產(chǎn)量數(shù)據(jù)。這兩份出版物都是中國政府的官方出版物。在這期間,中國水產(chǎn)飼料產(chǎn)量從510萬噸提高到 1,900萬噸,增量為272.5%(圖2)。然而,主要水產(chǎn)養(yǎng)殖品種飼料中魚粉的添加量卻顯著降低,這是為什么在過去十年間中國每年魚粉進(jìn)口量一直穩(wěn)定在100萬~150萬噸的原因(圖2)。據(jù)中國海關(guān)統(tǒng)計(jì),2012年、2013年和2014年中國魚粉進(jìn)口量分別為125萬、98萬和104萬噸。從圖2可以看出,中國水產(chǎn)飼料產(chǎn)量的增長與魚粉的進(jìn)口量沒有直接的相關(guān)性。中國魚粉的產(chǎn)量大約在80萬噸(圖2)。因?yàn)樗a(chǎn)飼料配方的優(yōu)化,水產(chǎn)飼料中魚粉的添加量含量可能會(huì)繼續(xù)下降。例如,魚粉主要用于一些特種飼料配方中,如仔稚魚的開口料、親魚飼料和成魚飼料,但很少用于養(yǎng)成飼料配方。在一些養(yǎng)成飼料中,進(jìn)口魚粉主要用于黃顙魚、加州鱸和一些海水養(yǎng)殖品種的飼料配方中,這些養(yǎng)殖種類的市場價(jià)格每噸在1,300美元以上。

        淡水養(yǎng)殖中魚粉的消耗

        飼料中添加魚粉的一些淡水養(yǎng)殖種類包括草魚、鯉、鯽、羅非魚、蝦、烏鱧、加州鱸、黃顙魚和鰻鱺等(圖3)。根據(jù)Cao et al.(2015)報(bào)道,養(yǎng)殖的鯉和羅非魚所消耗的魚粉量為56萬噸,占中國水產(chǎn)養(yǎng)殖總魚粉消耗量的50.9%。 另一方面,鯉和羅非魚養(yǎng)殖過程中飼料魚粉主要來自于國產(chǎn)魚粉(Chiu et al.2013)。我們自己的觀察也證明了這一點(diǎn)。而且,國產(chǎn)魚粉的原料主要來源于魚肉加工過程中的下腳料以及一些低值魚類(通常稱為野雜魚),這些不適于人類食用。

        海水養(yǎng)殖中魚粉的消耗

        中國的海水養(yǎng)殖,如鱸、鲆鰈類、大黃魚、石斑魚和其他養(yǎng)殖種類,配合飼料的使用量分別占90%、60%、20%、10%和 50%。配方中依靠魚粉的一些海水養(yǎng)殖種類,如蝦蟹類、鱸、鲆鰈類、大黃魚、石斑魚和其他海水魚類,它們的產(chǎn)量只占水產(chǎn)養(yǎng)殖總量的5.5%(圖4)。這些魚類養(yǎng)殖過程中經(jīng)常投喂一些低值魚類。

        中國魚粉消耗量和水產(chǎn)飼料、水產(chǎn)養(yǎng)殖產(chǎn)量的比較

        從圖2可以看出,在2000年至2014年期間,中國進(jìn)口魚粉總量保持在100萬噸至150萬噸(Shepherd&Jackson,2013)。然而,在這個(gè)時(shí)期,水產(chǎn)飼料產(chǎn)量卻快速增長。這其中可能有很多因素。有以下幾種比較合理的解釋:(1)通過添加替代蛋白源和改進(jìn)飼料加工工藝降低飼料中魚粉添加量;(2)考慮養(yǎng)殖種類市場價(jià)格因素的魚粉添加策略。

        重要的是要考慮上述趨勢是否僅限于中國的水產(chǎn)養(yǎng)殖,還是其他以水產(chǎn)養(yǎng)殖作為主要的食品生產(chǎn)行業(yè)的國家所采用的一個(gè)普遍模式。我們很難獲得每一個(gè)國家類似的數(shù)據(jù)。但是,通過分析全球水產(chǎn)養(yǎng)殖總量和魚粉產(chǎn)量的趨勢能夠說明一些問題(圖5)。自20世紀(jì)90年代初以來,世界魚粉產(chǎn)量顯著減少,但全球和中國魚類和蝦蟹類養(yǎng)殖產(chǎn)量仍在繼續(xù)增加。此外,全球水產(chǎn)養(yǎng)殖總產(chǎn)量、總飼料產(chǎn)量、魚粉使用量如圖6所示。這些數(shù)據(jù)基于Olsen和Hassan(2012)的研究結(jié)果得出的,而他們的研究結(jié)果是基于Tacon et al.(2011)得到的。這些圖也得到了類似的趨勢,說明中國水產(chǎn)養(yǎng)殖產(chǎn)量的增長可以通過減少魚粉的添加來實(shí)現(xiàn)。

        改善飼料加工技術(shù)和減少飼料中魚粉含量

        在過去的幾十年里,隨著人們對養(yǎng)殖種類的消化生理、營養(yǎng)需求、原料加工以及蛋白源替代認(rèn)知的不斷增加,中國養(yǎng)殖種類飼料中魚粉的添加量以及飼料系數(shù)都顯著減少。中國水產(chǎn)養(yǎng)殖產(chǎn)量持續(xù)增長,而魚粉的消耗卻保持相對穩(wěn)定,這是一個(gè)主要的原因。

        建立養(yǎng)殖種類對飼料原料消化率的數(shù)據(jù)庫

        飼料原料的消化率決定了動(dòng)物實(shí)際吸收營養(yǎng)物質(zhì)的量,以及可用于生長、繁殖等的可利用營養(yǎng)物質(zhì)的量。因此,飼料成份消化率數(shù)據(jù)對飼料工業(yè)非常重要,這也是尋求魚粉替代蛋白源的基礎(chǔ)。在過去十年里,在中國,許多學(xué)者對主要養(yǎng)殖種類原料的消化率和利用率進(jìn)行了研究,包括草魚(Lin et al.,2001)、鯽(Jiang,2009)、鯉(Liang et al.,2010,2011)、羅非魚(Wu et al.,2000;Dong et al.,2009)、加州鱸(Wang et al.,2012a)、蝦(Yang et al.,2010;Wang et al.,2012b)、鱸(Chang et al.,2005;Han et al., 2011)和大黃魚(Li et al.,2007)。目前,已建立和完善了水產(chǎn)飼料中常見原料的干物質(zhì)、粗蛋白、脂肪、總能量、氨基酸和磷的消化率(表1)。從表1可以看出,消化率的數(shù)據(jù)主要是針對養(yǎng)殖種類的幼年階段。現(xiàn)在,越來越多的研究關(guān)注養(yǎng)殖種類不同階段對飼料原料的消化率,尤其是在養(yǎng)成階段和亞成年階段。

        對氨基酸需求的認(rèn)知

        隨著人們對養(yǎng)殖種類蛋白質(zhì)和氨基酸需求認(rèn)知的不斷增加,通過使用替代蛋白源和氨基酸平衡技術(shù)使水產(chǎn)飼料中魚粉添加量大幅度減少。許多研究探討了一些主要養(yǎng)殖魚類,如草魚、鯉、鯽、羅非魚和武昌魚等對飼料蛋白質(zhì)和氨基酸的需求量(Zhang et al.,2001;Chi et al.,2004;Lai,2004;Yang et al.,2013;Jin& Yao,2014;Ren et al.,2015)。近年來,一些研究也報(bào)道了黃顙魚、大黃魚、加州鱸、鲆鰈類和烏鱧對飼料中蛋白質(zhì)和氨基酸的需要量。

        養(yǎng)殖種類對蛋白質(zhì)和氨基酸的需要量與其發(fā)育階段及其環(huán)境因子有關(guān)。近些年來,一些研究也探討了養(yǎng)殖種類不同發(fā)育階段的蛋白質(zhì)和氨基酸的需要量?;谡劬€模型分析,3.2g鯽對飼料蛋白質(zhì)的需求為402g/kg,而87g的鯽對蛋白質(zhì)需求降至337g/kg。180g的親魚對飼料蛋白質(zhì)的最佳需求為369g/kg,高于生長階段的鯽(Tuet al.,2015a)。運(yùn)用折線模型分析,初始體重為52g的鯽對飼料中精氨酸的需求量為16.4g/kg,而初始體重為148g的鯽對飼料中精氨酸的需求量低至12.9g/kg,換算成占飼料蛋白含量的比例分別為52g/kg和42g/kg。這些基于養(yǎng)殖種類不同生長階段的營養(yǎng)需求配制的飼料,使魚粉的使用更加科學(xué)合理。

        應(yīng)該注意的是,在中國,大多數(shù)營養(yǎng)需求的相關(guān)研究是在飼料廠開展的。所以,研究結(jié)果相對容易轉(zhuǎn)化為實(shí)踐,而且相當(dāng)方便,并且在全國范圍內(nèi)可用。

        替代蛋白源

        在過去的30年里,魚粉替代研究取得了巨大的進(jìn)展(Bostock al.,2010)。飼料成本占水產(chǎn)養(yǎng)殖成本的60%以上。飼料成本主要取決于飼料價(jià)格和飼料轉(zhuǎn)化率。飼料價(jià)格主要取決于蛋白源的選擇。在所有蛋白源中,魚粉被認(rèn)為是必需的。對于雜食性和草食性種類,魚粉可以大部分或完全被其它蛋白源替代,特別是可以通過遺傳改良以及通過適當(dāng)?shù)募庸ぜ夹g(shù)來提高替代蛋白源的質(zhì)量(Zhou等,2005)。即使對于一些肉食性種類,雖然它們需要飼料中含有較高的蛋白質(zhì),并且對飼料的適口性較敏感,但是這些種類的飼料中高達(dá)75%的魚粉可以被替代(Zhou et al.,2005)。然而,當(dāng)肉食性種類飼喂以植物蛋白源為主的飼料時(shí),存在一個(gè)倫理的問題,或者說影響了動(dòng)物的福利。此外,有證據(jù)表明豆粕投喂導(dǎo)致鯉腸道的炎癥反應(yīng)和腸炎的發(fā)生(Uran et al.,2008),許多植物蛋白源中含有抗?fàn)I養(yǎng)因子,可能影響魚類的健康。通過熱處理的方式剔除抗?fàn)I養(yǎng)因子,會(huì)額外增加飼料成本。最近的研究表明,當(dāng)豆粕與菌粉或微生物原料混合添加時(shí)可以減輕或避免這種負(fù)面影響(Romarheim et al.,2013)。

        在中國,許多學(xué)者都開展魚粉替代的研究(Zhou et al.,2005;Ji et al.,2009)。已廣泛應(yīng)用于水產(chǎn)飼料行業(yè)的替代蛋白源包括植物蛋白源(如豆粕、發(fā)酵豆粕、大豆分離蛋白、玉米胚芽粉、玉米蛋白粉、棉籽粕、菜籽粕、花生粕和酒糟)和動(dòng)物蛋白源(家禽副產(chǎn)品、肉骨粉、血粉、羽毛粉和水解羽毛粉)以及有前景的單細(xì)胞蛋白(藻類和酵母蛋白;表2)。近年來,一些新型替代蛋白源,有蠶蛹、家蠅蛆和黃粉蟲(Su et al.,2010;Cao et al.,2012;Ji et al.,2012;Wen et al., 2013;Zhang et al.,2013),也運(yùn)用于水產(chǎn)飼料配方中。

        遺傳改良和加工技術(shù)

        對一些品種進(jìn)行遺傳改良以及與之相關(guān)的加工技術(shù)正越來越多地影響替代蛋白源的質(zhì)量,這些蛋白源也已越來越適合替代水產(chǎn)飼料中的魚粉。蛋白源能通過遺傳改良的手段提高營養(yǎng)物質(zhì)的含量,或減少抗?fàn)I養(yǎng)因子的含量。對玉米的研究表明 (Rayana& Abbott,2015),遺傳改良的玉米中粗蛋白、脂肪、粗纖維和脂肪酸含量顯著增加,這種增加被認(rèn)為是改良玉米品種新性狀的協(xié)同效應(yīng)所造成的(Rayana & Abbott,2015)。通過遺傳改良技術(shù),已經(jīng)研發(fā)出含有低芥酸芥子油的新型菜籽粕,顯著降低了菜籽粕中抗?fàn)I養(yǎng)因子的含量(Daun,2004)。使用酶制劑和發(fā)酵預(yù)處理技術(shù)也可以降低替代蛋白源中抗?fàn)I養(yǎng)因子的含量,如在日本沼蝦(Ding et al.,2015)和鯉(Li et al.,2015)飼料中使用發(fā)酵豆粕。發(fā)酵的優(yōu)點(diǎn)包括:(1)改善原料的適口性;(2)降低抗?fàn)I養(yǎng)因子或有害物質(zhì)的含量;(3)增加原料的消化率;(4)平衡養(yǎng)殖魚類腸道的微生態(tài)系統(tǒng);(5)提高養(yǎng)殖魚類的免疫應(yīng)答。

        中國水產(chǎn)養(yǎng)殖對魚粉需求低的驅(qū)動(dòng)因素分析

        爭論的關(guān)鍵點(diǎn)之一是水產(chǎn)養(yǎng)殖飼料中需要添加魚粉,這樣勢必將消耗野生漁業(yè)資源。對于水產(chǎn)養(yǎng)殖來說,F(xiàn)IFO比率是指野生漁業(yè)需求和養(yǎng)殖產(chǎn)量的比值,是一個(gè)常用的評價(jià)參數(shù)(IFFO 2012)。營養(yǎng)級分析也被用于評估水產(chǎn)養(yǎng)殖中的食物能源轉(zhuǎn)化效率(Warren-Rhodes et al.,2003;Tacon et al.,2010;Parker &Tyedmers,2012)。在中國,水產(chǎn)養(yǎng)殖的主要種類包括藻類、不需要投喂的軟體動(dòng)物、草食性和雜食性魚類,與養(yǎng)殖的鮭(Tacon&Metian,2008)相比,這些種類的FIFO比率非常低。此外,中國的水產(chǎn)養(yǎng)殖主要以低營養(yǎng)級種類為主,這一點(diǎn)很少被承認(rèn),尤其是那些對中國水產(chǎn)養(yǎng)殖持批評態(tài)度的人。

        中國水產(chǎn)養(yǎng)殖現(xiàn)狀解析

        2014年,中國水產(chǎn)養(yǎng)殖總產(chǎn)量為4,750萬噸,其中淡水養(yǎng)殖產(chǎn)量為2,940萬噸,占61.8%;海水養(yǎng)殖產(chǎn)量為1,810萬噸,占38.2%。養(yǎng)殖種類包括魚類(2,720萬噸,57.3%)、軟體動(dòng)物(1,340萬噸,28.3%)、蝦蟹類(400萬噸,8.4%)、藻類(200萬噸,4.2%)和其他(84萬噸,1.8%;中國漁業(yè)統(tǒng)計(jì)年鑒;中華人民共和國農(nóng)業(yè)部漁業(yè)局 2015)。在淡水養(yǎng)殖中,魚類、蝦蟹類、軟體動(dòng)物、藻類和其他種類所占比例分別為88.7%、8.7%、0.9%、0.03% 和1.7%(Wang et al.,2015)。海水養(yǎng)殖中軟體動(dòng)物、藻類、蝦蟹類、魚類和其他種類所占比例分別為72.6%、11.1%、7.9%、6.6%和1.8% (圖7)。從圖7可以看出,中國水產(chǎn)養(yǎng)殖主要以軟體動(dòng)物、濾食性的鯉科魚類、草食性和雜食性種類為主。大多數(shù)軟體動(dòng)物的養(yǎng)殖不需要投喂飼料,大多數(shù)鯉科魚類和羅非魚的養(yǎng)殖對飼料蛋白質(zhì)的要求較低,常常以植物蛋白為主(Bostock et al.,2010)。

        非投喂種類所占的比例高

        在中國的淡水養(yǎng)殖中,超過82%的養(yǎng)殖魚類是濾食性、草食性和雜食性的,這些種類在某種程度上是不依賴魚粉的。鯉科魚類是中國水產(chǎn)養(yǎng)殖的主要種類,約占魚類養(yǎng)殖總產(chǎn)量的70.9%?;ā做柺菫V食性魚類。2014年,中國淡水養(yǎng)殖產(chǎn)量的35.2%來自非投喂種類(包括魚類、軟體動(dòng)物和藻類)。花、白鰱是淡水養(yǎng)殖的主要非投喂魚類,占所有非投喂種類產(chǎn)量的68.2%。在2014年,其他非投喂種類包括軟體動(dòng)物(72.6%)、藻類(11.1%)及其它(1.8),占中國海水養(yǎng)殖產(chǎn)量的85.5%(圖8)。 因此,實(shí)質(zhì)上(圖8),中國的水產(chǎn)養(yǎng)殖是以藻類、濾食性、草食性和雜食性種類為特征(中國漁業(yè)統(tǒng)計(jì)年鑒;中華人民共和國農(nóng)業(yè)部漁業(yè)局,2015)。非投喂魚類、軟體動(dòng)物、蝦蟹類和藻類占中國水產(chǎn)養(yǎng)殖總產(chǎn)量的54.4%,遠(yuǎn)高于世界平均水平的30%(Olsen,2011)。

        低FIFO比率

        FIFO比率通常定義為生產(chǎn)1千克的魚需要野雜魚的量(以千克為單位)(IFFO 2012)。因?yàn)橹袊a(chǎn)養(yǎng)殖主要以軟體動(dòng)物、濾食性、草食性和雜食性種類為主,肉食性種類只占水產(chǎn)養(yǎng)殖總產(chǎn)量的8%,所以中國水產(chǎn)養(yǎng)殖的整體特點(diǎn)是FIFO比率比較低。從2010年到2014年,中國水產(chǎn)養(yǎng)殖種類FIFO比率的平均范圍為0.36~0.30(表3),相比其它學(xué)者報(bào)道的鮭魚養(yǎng)殖的4.9(Tacon&Metian,2008)、5.0(Naylor et al.,2009)和1.68~2.27(Jackson,2009),這個(gè)值是相當(dāng)?shù)偷摹?/p>

        中國水產(chǎn)養(yǎng)殖中的低營養(yǎng)級種類

        與其他國家相比,中國和其它發(fā)展中國家的水產(chǎn)養(yǎng)殖主要以低營養(yǎng)級和高產(chǎn)量的種類為主,這一點(diǎn)經(jīng)常被一些批評者避而不談或者很少承認(rèn)(Tacon et al.,2010)。2014年,中國淡水養(yǎng)殖主要種類的營養(yǎng)級為2.35,而海水養(yǎng)殖的營養(yǎng)級為2.09,遠(yuǎn)低于鮭養(yǎng)殖3.0的營養(yǎng)級水平(表4)(Olsen,2011)。生態(tài)學(xué)基本原理已經(jīng)證明,低營養(yǎng)級(如草食性魚類)比高營養(yǎng)級水平的種類(如肉食性魚類)具有更高的能量轉(zhuǎn)化率,因?yàn)槟芰繌囊粋€(gè)營養(yǎng)級傳遞到下一個(gè)營養(yǎng)級,食物中只有10%的能量能夠被捕獲(Pauly&Chris, 1995)。低營養(yǎng)級種類的養(yǎng)殖可以減少對海洋漁業(yè)資源的需求。例如,每生產(chǎn)1千克處于第3營養(yǎng)級的海水肉食性魚類需要100千克的海洋植物,然而生產(chǎn)1千克處于第2營養(yǎng)級的海水草食性魚類只需要10千克的海洋植物。中國的水產(chǎn)養(yǎng)殖主要以低營養(yǎng)級的種類占優(yōu)勢,這些說明中國的水產(chǎn)養(yǎng)殖具有較高的生態(tài)轉(zhuǎn)化效率和投入產(chǎn)出比,因而在人類食物供應(yīng)中發(fā)揮突出作用。與水產(chǎn)養(yǎng)殖以高營養(yǎng)級種類為主相比,中國水產(chǎn)養(yǎng)殖低營養(yǎng)級種類的飼料中只需要添加較少的魚粉或魚油(Tacon et al.,2010)。

        結(jié)論

        總之,為了子孫后代自然資源的可持續(xù)利用,我們賴以生存的地球也遇到了巨大的挑戰(zhàn)。目前,水產(chǎn)養(yǎng)殖提供了所有消耗海產(chǎn)品近一半的總量(Subasinghe et al.,2009),預(yù)計(jì)到2030年這一比例將上升至62%(FAO 2014)。和其它糧食作物生產(chǎn)一樣,水產(chǎn)養(yǎng)殖將是食用魚的主要來源(De Silva,2012)。中國對全球水產(chǎn)養(yǎng)殖產(chǎn)量的貢獻(xiàn)率超過60%,預(yù)計(jì)到2030年將占全球人類對魚類消費(fèi)量的38%(FAO 2014)。目前中國對全球食用魚的貢獻(xiàn)率為38%,然而魚粉消費(fèi)僅占全球魚粉產(chǎn)量的25%~30%。上述事實(shí)與中國水產(chǎn)養(yǎng)殖對世界野生魚類資源構(gòu)成威脅的觀點(diǎn)是相矛盾的(Cao et al.,2015)??紤]到中國人口眾多以及對水產(chǎn)品需求的日益增長,“頂級捕食者”策略對中國和其他地方并不適合 (Wang et al.,2016)。濕地養(yǎng)殖、混養(yǎng)和生態(tài)養(yǎng)殖降低了飼料中魚粉的使用量,這些為人類提供廉價(jià)的食用魚提供了可選擇的途徑(Wang et al.,2016)。與其他國家一樣,中國正在積極發(fā)展以資源保護(hù)為基礎(chǔ)的捕撈漁業(yè)和基于環(huán)境友好的淡水和海水養(yǎng)殖業(yè)。這將突出中國水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)在世界食品供應(yīng)和安全中的關(guān)鍵性作用。為了保護(hù)野生魚類資源和減少疾病發(fā)生,中國一直認(rèn)真考慮禁止在水產(chǎn)養(yǎng)殖中直接投喂低值魚類,并在2006年頒布了“《中國水生生物資源保護(hù)行動(dòng)綱要》”和2013年頒布了“《關(guān)于促進(jìn)海洋漁業(yè)可持續(xù)和健康發(fā)展的若干意見》”。

        今后,中國水產(chǎn)養(yǎng)殖中魚粉使用的趨勢和前景以及相關(guān)措施將主要集中在以下幾個(gè)方面:(1)通過遺傳改良和改進(jìn)加工工藝,提高替代蛋白源的質(zhì)量;(2)改進(jìn)加工工藝,以便從漁業(yè)副產(chǎn)品中生產(chǎn)更多的魚粉;(3)改進(jìn)加工技術(shù),同時(shí)提高營養(yǎng)學(xué)知識,以便降低飼料中魚粉的添加量;(4)優(yōu)化飼料配方,降低一些特種飼料中魚粉的使用,如魚苗和親魚飼料;(5)魚粉將不是中國水產(chǎn)養(yǎng)殖和水產(chǎn)飼料發(fā)展的限制因素;(6)水產(chǎn)養(yǎng)殖過程中的管理也是很關(guān)鍵的,將有助于降低水產(chǎn)養(yǎng)殖對野生魚類資源的影響。越要減少魚粉消費(fèi),越要進(jìn)行科學(xué)的管理。

        未來世界水產(chǎn)品將主要來自水產(chǎn)養(yǎng)殖(Cressey,2009),水產(chǎn)養(yǎng)殖將注定減少對野生漁業(yè)資源的需求。

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