解綬啟，張文兵，韓冬，麥康森

（1.中國科學(xué)院水生生物研究所，武漢 430072；2.中國海洋大學(xué)水產(chǎn)學(xué)院，山東青島 266003）

水產(chǎn)養(yǎng)殖動(dòng)物營養(yǎng)與飼料工程發(fā)展戰(zhàn)略研究

解綬啟1，張文兵2，韓冬1，麥康森2

（1.中國科學(xué)院水生生物研究所，武漢 430072；2.中國海洋大學(xué)水產(chǎn)學(xué)院，山東青島 266003）

本文綜述了我國水產(chǎn)養(yǎng)殖動(dòng)物營養(yǎng)學(xué)研究和飼料工程方面近期的研究，分析了產(chǎn)業(yè)發(fā)展的問題，探討了下一步的政策措施。可以發(fā)現(xiàn)，過去10多年里，水產(chǎn)動(dòng)物營養(yǎng)與飼料的發(fā)展在營養(yǎng)素需求、動(dòng)物的攝食與投喂、仔稚魚飼料、親本營養(yǎng)、添加劑等方面取得了重要的進(jìn)展，但仍然存在餌料系數(shù)高、環(huán)境排放大、飼料成本高、效益不穩(wěn)定等問題。下一步的研究應(yīng)該以“安全高效，節(jié)約環(huán)保”為目標(biāo)，引入生態(tài)學(xué)和現(xiàn)代組學(xué)理念，開展水產(chǎn)動(dòng)物營養(yǎng)代謝的分子機(jī)理、動(dòng)物的營養(yǎng)需要與精準(zhǔn)飼料配方技術(shù)、飼料質(zhì)量控制與加工工藝、精準(zhǔn)投喂技術(shù)、品質(zhì)調(diào)控技術(shù)等方面的研究，同時(shí)在政策上應(yīng)該擴(kuò)大學(xué)科交流、實(shí)行長期穩(wěn)定支持等。

水產(chǎn)養(yǎng)殖；動(dòng)物營養(yǎng)；飼料；發(fā)展策略

DOI 10.15302/J-SSCAE-2016.03.005

一、前言

我國是世界水產(chǎn)大國，水產(chǎn)養(yǎng)殖產(chǎn)量從1978年的2.33×106t上升到2014年的4.748×107t，36年間增加約20倍（數(shù)據(jù)來源于《中國漁業(yè)統(tǒng)計(jì)年鑒》）。水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的快速發(fā)展對營養(yǎng)飼料科技進(jìn)步的依賴

越來越大。沒有現(xiàn)代的飼料工業(yè)，就沒有現(xiàn)代的水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)（見圖1）。在這期間，我國水產(chǎn)動(dòng)物營養(yǎng)研究與飼料開發(fā)應(yīng)用在養(yǎng)殖業(yè)中的貢獻(xiàn)率在40 %左右，對我國水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的健康快速發(fā)展起到了決定性作用并占有不可替代的地位。飼料成本占養(yǎng)殖成本的60 %～70 %[1]，因此，營養(yǎng)與飼料的科技貢獻(xiàn)率占有更加重要的地位。

20世紀(jì)80年代是我國水產(chǎn)飼料工業(yè)的萌芽期，到1991年我國水產(chǎn)飼料產(chǎn)量僅為7.5×105t，2013年達(dá)到1.9×107t，22年間增加了約24倍，占世界水產(chǎn)飼料總產(chǎn)量的41 %（見圖1），也產(chǎn)生了世界最大的水產(chǎn)飼料生產(chǎn)企業(yè)，逐步建立了較為完整的水產(chǎn)飼料工業(yè)體系。一些飼料品種質(zhì)量達(dá)到世界領(lǐng)先水平，已成為有40余萬人就業(yè)、年產(chǎn)值達(dá)800多億元的產(chǎn)業(yè)，推動(dòng)了我國水產(chǎn)動(dòng)物營養(yǎng)研究與水產(chǎn)飼料工業(yè)的高速發(fā)展。現(xiàn)在，我國已經(jīng)成為國際上一個(gè)全新的水產(chǎn)動(dòng)物營養(yǎng)研究中心、水產(chǎn)飼料生產(chǎn)中心，走出了一條符合我國國情、獨(dú)具中國特色的發(fā)展道路，發(fā)展為世界第一水產(chǎn)飼料生產(chǎn)大國。

從2013年的養(yǎng)殖產(chǎn)量來看，按70 %精養(yǎng)投喂飼料(即3.183×107t水產(chǎn)品需使用飼料)估算，扣除30 %濾食性魚類的鰱魚、鳙魚等，即2.228×107t水產(chǎn)品需用飼料，飼料系數(shù)按1.5計(jì)算，估計(jì)需要飼料約3.342×107t，而2013年水產(chǎn)配合飼料總產(chǎn)量約為1.9×107t，缺口還比較大（數(shù)據(jù)來源于《2013中國漁業(yè)統(tǒng)計(jì)年鑒》）。由此可見，我國的水產(chǎn)飼料工業(yè)在數(shù)量上還需要跨越式的發(fā)展。目前的飼料技術(shù)仍然不能滿足快速增長的產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求，出現(xiàn)飼料系數(shù)偏高、飼料成本高、飼料利用效率低、廢物排放高等問題。因此，水產(chǎn)養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)的發(fā)展對飼料的需求和營養(yǎng)學(xué)研究有著迫切的需求。

二、我國水產(chǎn)養(yǎng)殖動(dòng)物營養(yǎng)與飼料工程發(fā)展現(xiàn)狀

（一）水產(chǎn)動(dòng)物營養(yǎng)需要與高效飼料配制技術(shù)研究

我國的水產(chǎn)養(yǎng)殖在世界上具有顯著的特殊性，地域分布、養(yǎng)殖種類、食性類型、養(yǎng)殖模式等都具有高度的多樣性，種類更替也非?？靃2]。我國的水產(chǎn)動(dòng)物營養(yǎng)與飼料利用的研究比國外起步晚了近半個(gè)世紀(jì)、投入又相對有限，難以短期內(nèi)完善諸多養(yǎng)殖種類的營養(yǎng)需要參數(shù)。

近年來，通過國家攻關(guān)（支撐）、產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系建設(shè)、農(nóng)業(yè)行業(yè)專項(xiàng)及國家“863”“973”等相關(guān)科技計(jì)劃，完成了草魚、異育銀鯽、羅非魚、團(tuán)頭魴、中華絨螯蟹、對蝦、大黃魚、鱸魚、軍曹魚、大菱鲆、牙鲆和半滑舌鰨等養(yǎng)殖魚類不同生長階段營養(yǎng)素的需要參數(shù)及常規(guī)水產(chǎn)飼料主要原料的利用研究，逐步完善我國主要水產(chǎn)養(yǎng)殖動(dòng)物的營養(yǎng)參數(shù)公共平臺(tái)，為飼料企業(yè)的配方設(shè)計(jì)提供了科學(xué)依據(jù)，為我國水產(chǎn)飼料工業(yè)的興起與發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。同時(shí)，部分大型飼料企業(yè)自行開展了主要養(yǎng)殖品種商業(yè)配方的營養(yǎng)需求研究，為商業(yè)配方的應(yīng)用提供了科學(xué)數(shù)據(jù)。

圖1 我國水產(chǎn)養(yǎng)殖產(chǎn)量與水產(chǎn)飼料產(chǎn)量的關(guān)系(數(shù)據(jù)來源于《中國漁業(yè)統(tǒng)計(jì)年鑒》，1988—2016)

（二）水產(chǎn)動(dòng)物攝食與飼料投喂技術(shù)的研究

水產(chǎn)動(dòng)物的攝食較為復(fù)雜，不僅與其本身的遺傳背景有關(guān)，還隨年齡、環(huán)境因子，如季節(jié)、食物

豐度等發(fā)生變化。研究發(fā)現(xiàn)飼料的營養(yǎng)水平會(huì)影響到水產(chǎn)動(dòng)物的攝食率，動(dòng)物循環(huán)系統(tǒng)中的代謝產(chǎn)物水平、攝食節(jié)律及禁食均會(huì)通過一系列與食欲控制有關(guān)的調(diào)節(jié)控制攝食。腦神經(jīng)肽Y（NPY）的水平已經(jīng)被證實(shí)受到常量營養(yǎng)素的影響。飼料的營養(yǎng)成分如氨基酸等會(huì)影響生長激素、胰島素樣生長因子1 (IGF-1)的分泌[3,4]，從而影響魚類的攝食，而不同營養(yǎng)素之間還存在著復(fù)雜的交互作用。前期攝食印記及補(bǔ)償期攝食特征得到證明，消化道中食物的刺激也可以通過神經(jīng)和化學(xué)信號(hào)傳送到腦的食欲控制中心而調(diào)節(jié)攝食。

科學(xué)投喂能夠顯著提高飼料效率、養(yǎng)殖效益和環(huán)境效益。最佳投飼頻率和投飼量與養(yǎng)殖品種、不同生長階段、養(yǎng)殖環(huán)境及氣候變化密切相關(guān)。合理的投喂可以顯著降低飼料消耗，提高飼料轉(zhuǎn)化率，降低成本,改善產(chǎn)品品質(zhì)[5]。通過改變投喂頻率，可以提高部分鯉科魚類對晶體氨基酸和蛋白質(zhì)的利用效率[6,7]。

（三）仔稚魚營養(yǎng)及微顆粒飼料的研發(fā)

我國在仔稚魚的攝食行為、消化生理和營養(yǎng)需要方面的研究相對薄弱。研究發(fā)現(xiàn)不同的餌料選擇、粒徑大小和投喂技術(shù)對仔稚魚的存活、生長、消化酶發(fā)育等影響較大[8,9]。蛋白源對仔稚魚的影響很大[10]。飼料中添加外源性消化酶可以顯著提高半滑舌鰨仔稚魚的生長，對于體內(nèi)消化酶的影響卻不顯著[11]。低分子量小肽對于魚體的生長和消化道發(fā)育起到一定促進(jìn)作用[12]。飼料中適宜含量的脂肪水平、磷脂可以改善半滑舌鰨仔稚魚的生長、存活及酶活力，飼料脂肪和脂肪酸水平還能夠在轉(zhuǎn)錄水平上不同程度地影響脂肪合成及分解代謝相關(guān)基因的表達(dá)[13,14]。一些添加劑可促進(jìn)消化道發(fā)育和提高免疫力[15]。

但我國已有的人工微顆粒飼料，其品質(zhì)與國外知名品牌相比，存在較大差距，主要表現(xiàn)在水中穩(wěn)定性、誘食性、可消化率等方面，還有待提高。因此，加工工藝的改進(jìn)是亟待解決的重要問題。

（四）親魚營養(yǎng)與繁殖性能和幼體質(zhì)量

親魚的營養(yǎng)和幼苗開口后的營養(yǎng)攝入對魚蝦幼苗的成活率和質(zhì)量起著決定性的作用。為獲得大量的優(yōu)質(zhì)苗種，親魚的培育顯得尤為重要，而使親魚獲得足夠的營養(yǎng)物質(zhì)又是關(guān)鍵。近年來對有關(guān)必需脂肪酸和抗氧化物質(zhì)對于鲆鰈類親魚的影響進(jìn)行了研究，在飼料中添加維生素A、E、C，?；撬嵋约斑m宜的n-3/n-6多不飽和脂肪酸等均可以有效提高大菱鲆和半滑舌鰨等親魚性腺發(fā)育，如提高相對產(chǎn)卵量、受精率、產(chǎn)卵次數(shù)和孵化率，以及提高子代質(zhì)量等[16,17]。飼料特定的氨基酸（如精氨酸）和蛋白質(zhì)會(huì)影響異育銀鯽親魚的生長、代謝和飼料效率[2,3]。飼料豆粕的添加會(huì)使魚類成熟的時(shí)間提前[18]。而有些有毒有害物質(zhì),如藻毒素會(huì)明顯影響魚類的繁殖能力[19]。

（五）飼料添加劑研制技術(shù)

飼料添加劑工業(yè)是飼料工業(yè)發(fā)展水平的一個(gè)重要標(biāo)志。進(jìn)入21世紀(jì)以來，飼料添加劑工業(yè)有了長足發(fā)展。品種大幅度增加，質(zhì)量提高，產(chǎn)量快速增長，改變了完全依賴進(jìn)口的局面，許多產(chǎn)品還進(jìn)入了國際市場。近年來，開發(fā)了環(huán)境友好的非抗生素類微生物（態(tài)）飼料添加劑，或水環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)劑——益生素和益生菌制劑及免疫增強(qiáng)劑，以調(diào)節(jié)養(yǎng)殖消化道的微生態(tài)平衡,或通過免疫增強(qiáng)劑激活免疫系統(tǒng)提高養(yǎng)殖動(dòng)物的健康水平，實(shí)行健康養(yǎng)殖管理，減少乃至停止抗生素的使用[20～22]。此外，光合細(xì)菌、拮抗菌（如Pseudoalteromonas sp., Flavobacterium sp., Alteromonas sp., Phaeobacter sp., Bacillus sp., Bdellovibrio sp.等）、產(chǎn)酶或分泌營養(yǎng)物質(zhì)的微生物（如乳酸菌、酵母等）和微生物發(fā)酵產(chǎn)物等一些益生素類物質(zhì)、植酸酶、免疫增強(qiáng)劑等對提高我國健康養(yǎng)殖水平，保證水產(chǎn)品安全起到越來越重要的作用。

（六）水產(chǎn)飼料加工工藝與裝備技術(shù)研究

我國水產(chǎn)飼料機(jī)械設(shè)備在改革開放后才逐步發(fā)展起來。直到20世紀(jì)80年代中期我國尚無真正適用的水產(chǎn)飼料機(jī)械設(shè)備。即使從美國、荷蘭、法國以及我國臺(tái)灣地區(qū)引進(jìn)的設(shè)備，在熟化調(diào)質(zhì)、制粒、干燥等技術(shù)環(huán)節(jié)也不能完全符合我國實(shí)際情況的要求。近10多年來微粉碎設(shè)備和膨化成套設(shè)備的國產(chǎn)化逐步普及，對提高我國水產(chǎn)飼料加工工藝水平和飼料質(zhì)量起到重要的作用。

三、國外水產(chǎn)養(yǎng)殖動(dòng)物營養(yǎng)與飼料工程發(fā)展現(xiàn)狀

隨著科技發(fā)展和產(chǎn)業(yè)需要，先進(jìn)國家的水產(chǎn)

動(dòng)物營養(yǎng)調(diào)控已經(jīng)超越傳統(tǒng)的僅僅對養(yǎng)殖產(chǎn)量的追求，現(xiàn)在的目標(biāo)更加多元化，要求調(diào)控更加精準(zhǔn)化?；趯I養(yǎng)物質(zhì)（或可通過飼料途徑的非營養(yǎng)成分）的調(diào)控機(jī)制的詳盡研究，就可能通過營養(yǎng)飼料學(xué)途徑對養(yǎng)殖動(dòng)物的繁殖、生長、營養(yǎng)需要、健康、行為、對環(huán)境的適應(yīng)能力、養(yǎng)殖產(chǎn)品質(zhì)量、安全性、甚至養(yǎng)殖環(huán)境的持續(xù)利用等都可以精準(zhǔn)地調(diào)控。

（一）繁殖性能和幼體質(zhì)量的營養(yǎng)調(diào)控

已經(jīng)發(fā)現(xiàn)適量和比例適當(dāng)?shù)拈L鏈多不飽和脂肪酸，磷脂，膽固醇和維生素A、E、C對魚類和甲殼動(dòng)物的繁殖性能及早期幼體質(zhì)量都有重要的調(diào)控作用，能顯著改善性激素合成、性成熟、繁殖力、受精率、孵化率和仔稚魚的質(zhì)量。類胡蘿卜素、蝦青素等色素不僅影響水產(chǎn)養(yǎng)殖動(dòng)物的體色，而且對其卵子質(zhì)量和早期幼體的健康有顯著的改善作用。

（二）營養(yǎng)素定量需要的調(diào)控

國際上近來的研究更加關(guān)注營養(yǎng)素代謝的生理生化過程及其分子生物學(xué)調(diào)控基礎(chǔ)。開始更加關(guān)注系統(tǒng)性，關(guān)注營養(yǎng)素之間的相互作用及與環(huán)境因子的關(guān)系，如在研究必需氨基酸作用的同時(shí)，開展了條件性必需氨基酸或非必需氨基酸（如?；撬帷⒐劝滨０?、脯氨酸、甘氨酸等）功能的研究。新的生物技術(shù)手段如組學(xué)（基因組、轉(zhuǎn)錄組、蛋白組、代謝組等）等技術(shù)及模式水生動(dòng)物研究的引入，使得對水產(chǎn)動(dòng)物的營養(yǎng)代謝機(jī)制的了解更深入、更準(zhǔn)確、更全面[23～25]。

（三）動(dòng)物健康的營養(yǎng)調(diào)控

近10多年來，基因組學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)等生物技術(shù)的進(jìn)步，對營養(yǎng)素與動(dòng)物的免疫功能、抗病力的關(guān)系及作用機(jī)制的闡明起到了巨大的推動(dòng)作用，為動(dòng)物免疫力和疾病預(yù)防及治療的營養(yǎng)調(diào)控提供了科學(xué)依據(jù)?？紤]到增強(qiáng)免疫功能，飼料維生素C和E的含量往往是滿足其生長需要量的10～100倍。而有些無機(jī)鹽如鐵、鋅等在飼料中含量的適當(dāng)提高，對魚抗病能力的提高有一定的效果。為了提高越冬魚類對病害的抵抗能力，適當(dāng)投喂具有明顯的效果，不僅可以保證養(yǎng)殖魚類的體重，還可以有效提高攻毒后的存活率及對愛德華氏菌的抗體滴度和吞噬細(xì)胞指數(shù)。飼料中葡聚糖和核苷酸的添加可降低虹鱒感染鰻弧菌后的累積死亡率。近期對益生素與抗病的關(guān)系研究也成為熱點(diǎn)[26]。

（四）動(dòng)物行為的營養(yǎng)調(diào)控

動(dòng)物行為尤其是攝食行為調(diào)控機(jī)制的研究對養(yǎng)殖管理十分重要。國際上的研究發(fā)現(xiàn)，攝食調(diào)控的內(nèi)在因素包括激素、神經(jīng)和代謝（營養(yǎng)素），外部調(diào)節(jié)因子包括環(huán)境因子和食物（飼料）。飼料的營養(yǎng)水平會(huì)影響到水產(chǎn)動(dòng)物的攝食率，動(dòng)物循環(huán)系統(tǒng)中的代謝產(chǎn)物水平、攝食節(jié)律及禁食均會(huì)通過一系列與食欲控制有關(guān)的調(diào)節(jié)控制攝食。

根據(jù)動(dòng)物行為的營養(yǎng)調(diào)控原理，我們可以通過飼料配方的調(diào)整，以改變動(dòng)物一些不良的行為，為生產(chǎn)服務(wù)。如果在其飼料中適當(dāng)提高色氨酸的含量，就可能減少相殘行為，提高成活率。例如,在飼料中適量添加L–色氨酸能有效地抑制虹鱒幼魚的自相殘殺行為，并能減少應(yīng)激反應(yīng)的負(fù)面影響。

（五）動(dòng)物對環(huán)境適應(yīng)能力的營養(yǎng)調(diào)控

良好的營養(yǎng)狀態(tài)能提高養(yǎng)殖動(dòng)物的抗環(huán)境應(yīng)激能力，如適當(dāng)提高飼料中維生素C的含量，長吻可以有效地應(yīng)付環(huán)境中的高濃度氨和氮[27]。通過不同環(huán)境因子對營養(yǎng)代謝影響的研究，可以更為有效地結(jié)合養(yǎng)殖環(huán)境的變化，精確研究魚類的營養(yǎng)需求和飼料技術(shù)。

（六）養(yǎng)殖動(dòng)物產(chǎn)品質(zhì)量與安全的營養(yǎng)調(diào)控

發(fā)達(dá)國家早在10多年前就開始研究養(yǎng)殖產(chǎn)品的調(diào)控問題了，對大西洋鮭和虹鱒等的研究也證明了營養(yǎng)與飼料對其顏色、外觀、風(fēng)味、口感、質(zhì)地、營養(yǎng)價(jià)值和食用安全的直接影響。替代蛋白源和脂肪源取代日益短缺的魚粉、魚油后對水產(chǎn)養(yǎng)殖產(chǎn)品的風(fēng)味、營養(yǎng)價(jià)值的影響也受到廣泛關(guān)注，國外的研究者特別關(guān)注魚肉產(chǎn)品中脂肪酸組成的變化，并深入到分子層面，探討替代油脂對去飽和酶和碳鏈延長酶基因表達(dá)的影響[28]。

研究有毒有害物質(zhì)在養(yǎng)殖動(dòng)物體內(nèi)的代謝、積累、排出規(guī)律和動(dòng)物的解毒機(jī)制，將為通過飼料途徑添加螯合劑、促解毒劑等手段以達(dá)到營養(yǎng)調(diào)控主動(dòng)排毒的目的提供科學(xué)依據(jù)。

（七）養(yǎng)殖環(huán)境持續(xù)利用的營養(yǎng)調(diào)控

保護(hù)養(yǎng)殖環(huán)境、保證養(yǎng)殖業(yè)的可持續(xù)發(fā)展是當(dāng)今人們追求的另一個(gè)重要目標(biāo)。水產(chǎn)養(yǎng)殖的自身污染是養(yǎng)殖業(yè)可持續(xù)發(fā)展重要的限制因素之一。為了保護(hù)環(huán)境，丹麥早在1989年就限制餌料系數(shù)不得超過1.2，1992年就限制餌料系數(shù)不得超過1.0。并且對飼料中氮、磷最高含量均有限制。通過科學(xué)的配方、提高飼料效率，減少氮、磷、硫的排出，是實(shí)現(xiàn)營養(yǎng)調(diào)控，保證養(yǎng)殖環(huán)境可持續(xù)利用的重要途徑。

四、我國水產(chǎn)飼料產(chǎn)業(yè)發(fā)展存在的問題

（一）配合飼料使用比例不高，飼料系數(shù)偏高、浪費(fèi)嚴(yán)重、環(huán)境排放大

我國水產(chǎn)飼料生產(chǎn)發(fā)展很快，但是目前的配合飼料使用比例仍然不超過40 %，海水魚配合飼料的普及率不到30 %[1]。飼料系數(shù)在1.2～1.8，部分品種仍然偏高，僅少部分在1左右。養(yǎng)殖中直接投喂鮮雜魚或飼料原料，配合飼料偏高的飼料系數(shù)不僅導(dǎo)致生產(chǎn)成本提高，而且造成資源浪費(fèi)，增加環(huán)境污染。水產(chǎn)養(yǎng)殖在帶來經(jīng)濟(jì)收入的同時(shí)，其廢物排放也帶來了水環(huán)境的污染[29]。

（二）飼料原料缺口大、飼料成本偏高

我國雖然是一個(gè)農(nóng)業(yè)大國，但不是一個(gè)飼料資源大國。我國飼料原料的數(shù)量和質(zhì)量都不能完全滿足我國飼料工業(yè)高速發(fā)展的需要[30,31]。近幾年魚粉價(jià)格經(jīng)幾輪飛漲，豆粕、玉米等大宗原料也不斷上漲。國內(nèi)飼料原料供應(yīng)缺口越來越大，主要飼料蛋白源魚粉和豆粕70 %以上依靠進(jìn)口，50 %以上的氨基酸依靠進(jìn)口，成為飼料行業(yè)和水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展的極為核心的制約因素。國內(nèi)部分飼料添加劑的供應(yīng)量嚴(yán)重不足，存在品種單一，產(chǎn)品生產(chǎn)成本偏高等問題，在質(zhì)量和數(shù)量上均難以滿足需要。

（三） 配合飼料的養(yǎng)殖效益不穩(wěn)定

由于我國地區(qū)跨度較大，養(yǎng)殖模式多樣化，加上加工工藝的差別、養(yǎng)殖管理技術(shù)的差別，同樣的飼料配方在不同養(yǎng)殖模式下其養(yǎng)殖效益差別很大。此外，由于加工工藝等問題,膨化飼料的推廣受到限制，國內(nèi)還不到20 %[32]。對膨化技術(shù)研究和設(shè)備開發(fā)工作做得還很不夠，對膨化顆粒飼料加工工藝及技術(shù)參數(shù)進(jìn)行系統(tǒng)研究的工作很少，造成膨化顆粒飼料生產(chǎn)線生產(chǎn)效率不高、能耗高、產(chǎn)品性能穩(wěn)定性不夠。

（四）飼料市場競爭環(huán)境有待規(guī)范

飼料企業(yè)生產(chǎn)規(guī)模小、起點(diǎn)低。我國水產(chǎn)飼料企業(yè)眾多，6家大型飼料企業(yè)水產(chǎn)飼料占總產(chǎn)量的85 %以上[32]。但仍有1 000多家中小水產(chǎn)飼料企業(yè)年均產(chǎn)出8 000 t。專業(yè)化程度不高，科技含量低。80 %以上的水產(chǎn)飼料生產(chǎn)企業(yè)是綜合型或加工型。市場以次充好、惡性競爭等現(xiàn)象仍然存在。在飼料原料質(zhì)量控制、配方管理、生產(chǎn)經(jīng)營等方面沒有形成系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)，或者有些標(biāo)準(zhǔn)是參考國外的而不適合國內(nèi)的養(yǎng)殖品種導(dǎo)致執(zhí)法部門執(zhí)法困難等。

五、我國水產(chǎn)動(dòng)物營養(yǎng)與飼料發(fā)展的戰(zhàn)略選擇

為實(shí)現(xiàn)水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)“高效、優(yōu)質(zhì)、生態(tài)、健康、安全”的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略目標(biāo)，水產(chǎn)動(dòng)物營養(yǎng)與飼料工業(yè)發(fā)展需要圍繞“安全高效，節(jié)約環(huán)?！钡闹行?，通過從基礎(chǔ)理論到應(yīng)用技術(shù)的全創(chuàng)新鏈的系統(tǒng)研究，從動(dòng)物營養(yǎng)代謝、飼料原料利用、飼料加工工藝、飼料與養(yǎng)殖環(huán)境關(guān)系，以及水產(chǎn)品安全等多方面，結(jié)合現(xiàn)代分子生物學(xué)及“組學(xué)”手段，深入研究水產(chǎn)養(yǎng)殖及產(chǎn)品加工全過程中密切相關(guān)的營養(yǎng)學(xué)和飼料學(xué)的理論技術(shù)問題。

水產(chǎn)動(dòng)物營養(yǎng)與飼料工業(yè)的發(fā)展目標(biāo)是：通過系列研究與典型示范，揭示水產(chǎn)動(dòng)物營養(yǎng)需求與攝食、代謝調(diào)控的基本理論，闡明飼料利用的過程，深度優(yōu)化飼料配方，開發(fā)新型飼料原料替代品及綠色環(huán)保添加劑，加快飼料生產(chǎn)及投喂管理技術(shù)升級(jí)，建立現(xiàn)代飼料工業(yè)體系，以提高養(yǎng)殖產(chǎn)品品質(zhì)、降低飼料成本、減少環(huán)境污染；積極發(fā)展現(xiàn)代水產(chǎn)飼料與加工流通業(yè)，提高市場信息化水平，加強(qiáng)飼料源頭和過程控制，利用物聯(lián)網(wǎng)和溯源技術(shù)，保障水產(chǎn)品的品質(zhì)和安全；此外，還要重視動(dòng)物福利，最終實(shí)現(xiàn)水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的綠色、生態(tài)、健康和可持續(xù)發(fā)展。

（一）利用分子手段進(jìn)行水產(chǎn)動(dòng)物營養(yǎng)代謝研究

將動(dòng)物營養(yǎng)生理、生物化學(xué)、免疫學(xué)、分子生物學(xué)及“組學(xué)”等學(xué)科相結(jié)合，在動(dòng)物環(huán)境、動(dòng)物

組織細(xì)胞、動(dòng)物體內(nèi)營養(yǎng)物質(zhì)的分子代謝水平等不同層次上，進(jìn)行水產(chǎn)動(dòng)物的營養(yǎng)需要量、代謝調(diào)控機(jī)制的研究，為促進(jìn)水產(chǎn)養(yǎng)殖動(dòng)物生長發(fā)育、提高其抗病能力、最大程度地實(shí)現(xiàn)動(dòng)物的遺傳潛能提供理論和技術(shù)支持。

（二）動(dòng)物的營養(yǎng)需要與精準(zhǔn)飼料配方技術(shù)的研究

加強(qiáng)對水產(chǎn)動(dòng)物飼料原料的營養(yǎng)價(jià)值評定研究，根據(jù)飼料的有效養(yǎng)分、水產(chǎn)動(dòng)物不同生長階段和不同養(yǎng)殖條件下的營養(yǎng)需求量、養(yǎng)殖水體可持續(xù)精養(yǎng)的營養(yǎng)調(diào)控和市場需要等方面，開發(fā)精準(zhǔn)環(huán)保飼料配方，以滿足養(yǎng)殖動(dòng)物的生長、健康、品質(zhì)及市場要求。

（三）飼料質(zhì)量控制與加工工藝

從原料、配方、工藝和參數(shù)配置與管理等方面進(jìn)行水產(chǎn)飼料的質(zhì)量控制，以穩(wěn)定飼料品質(zhì)，并在飼料加工過程中注意提高飼料轉(zhuǎn)化效率、鈍化飼料中抗?fàn)I養(yǎng)因子、消除致病菌和霉菌毒素等有害物質(zhì)，從而降低糧食浪費(fèi)和漁業(yè)的次生污染、保證食品安全。

（四）科學(xué)規(guī)范的投喂技術(shù)

根據(jù)養(yǎng)殖種類、健康體征、動(dòng)物營養(yǎng)需求、環(huán)境因素以及飼料營養(yǎng)成分等，確定投喂量和投喂頻率，建立數(shù)據(jù)庫，最終形成一整套針對不同種類水產(chǎn)動(dòng)物的投喂技術(shù)規(guī)范，以便達(dá)到飼料的最高利用效率并減少廢物排放。

（五）水產(chǎn)品品質(zhì)調(diào)控技術(shù)

研究水產(chǎn)品中有毒有害物質(zhì)的攝入、代謝、積累及清除關(guān)系，揭示水產(chǎn)品中異味物質(zhì)的形成和清除機(jī)制，建立水產(chǎn)品營養(yǎng)、風(fēng)味、口感等形成及其調(diào)控的營養(yǎng)學(xué)技術(shù)，以實(shí)現(xiàn)水產(chǎn)動(dòng)物養(yǎng)殖中的營養(yǎng)適宜、環(huán)境穩(wěn)定和品質(zhì)安全。近期的研究任務(wù)主要在以下幾個(gè)方面開展。

（1）水產(chǎn)動(dòng)物主要營養(yǎng)素的利用與調(diào)控機(jī)制研究：主要包括水產(chǎn)動(dòng)物對不同原料組成飼料的攝食選擇及其調(diào)控機(jī)制，水產(chǎn)動(dòng)物對主要營養(yǎng)素的營養(yǎng)代謝調(diào)控網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建，基于不同的生理階段、環(huán)境和飼料組成條件下的水產(chǎn)動(dòng)物營養(yǎng)素需求量的動(dòng)態(tài)變化，營養(yǎng)和飼料對水產(chǎn)動(dòng)物機(jī)體健康和品質(zhì)的影響。

（2）水產(chǎn)動(dòng)物與微生物的功能研究：主要包括水環(huán)境微生物對宿主與養(yǎng)殖環(huán)境的相互作用機(jī)制、腸道微生態(tài)的營養(yǎng)生理功能、腸道微生態(tài)與營養(yǎng)素消化吸收及信號(hào)網(wǎng)絡(luò)的交互作用機(jī)制、益生菌（元）的營養(yǎng)調(diào)控作用。

（3）水產(chǎn)動(dòng)物的營養(yǎng)遺傳性狀改良：主要包括水產(chǎn)動(dòng)物營養(yǎng)性狀的遺傳學(xué)特性研究、水產(chǎn)動(dòng)物營養(yǎng)基因組學(xué)的研究、水產(chǎn)動(dòng)物營養(yǎng)狀況改變營養(yǎng)遺傳性狀的表觀遺傳學(xué)研究、水產(chǎn)生物現(xiàn)有不同遺傳品系間營養(yǎng)代謝差異的機(jī)制研究。

（4）水產(chǎn)品品質(zhì)形成的營養(yǎng)學(xué)機(jī)制研究：主要包括魚類肌肉理化性質(zhì)的調(diào)節(jié)機(jī)制、魚類富集高度不飽和脂肪酸等生物活性物質(zhì)的機(jī)制、魚類體色調(diào)節(jié)的機(jī)制研究、水產(chǎn)品風(fēng)味物質(zhì)形成機(jī)制研究。

（5）水產(chǎn)飼料理化性質(zhì)與水產(chǎn)動(dòng)物營養(yǎng)過程的相互關(guān)系研究：主要包括水產(chǎn)飼料不同理化特性對水產(chǎn)動(dòng)物飼料利用效率和氮磷排放的影響及其生物學(xué)機(jī)制、水產(chǎn)飼料不同理化特性對水產(chǎn)動(dòng)物健康與水產(chǎn)品品質(zhì)的影響及其生物學(xué)機(jī)制、在體內(nèi)外改善水產(chǎn)飼料理化性質(zhì)以提高飼料利用效率的生物技術(shù)原理基礎(chǔ)研究。

同時(shí)，開展水產(chǎn)動(dòng)物分子營養(yǎng)學(xué)研究體系構(gòu)建、水產(chǎn)飼料新蛋白源的開發(fā)與示范推廣、精準(zhǔn)功能性飼料的合理設(shè)計(jì)等方面工作。

六、我國水產(chǎn)動(dòng)物營養(yǎng)與飼料發(fā)展的政策建議

（一）加強(qiáng)科技持續(xù)支持，深入研究與營養(yǎng)代謝有關(guān)的生理生態(tài)學(xué)過程

因農(nóng)業(yè)科技發(fā)展的長期性和連續(xù)性，應(yīng)該加強(qiáng)對水產(chǎn)動(dòng)物營養(yǎng)與飼料研究的長期持續(xù)支撐，以保障科技研發(fā)可以圍繞產(chǎn)業(yè)發(fā)展開展持續(xù)研究。同時(shí)加強(qiáng)對產(chǎn)業(yè)示范項(xiàng)目的科技支持，這樣才能促進(jìn)科技與產(chǎn)業(yè)的結(jié)合。

（二）加強(qiáng)飼料和養(yǎng)殖管理，推進(jìn)良好操作規(guī)范

推行飼料生產(chǎn)和養(yǎng)殖企業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)量可溯源制度，完善養(yǎng)殖產(chǎn)品質(zhì)檢體系建設(shè)，保障飼料與水產(chǎn)品食品安全。建立飼料和水產(chǎn)品的全程可追溯體系，是當(dāng)前保障水產(chǎn)品安全的重要措施。在當(dāng)前互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)日益普及的時(shí)代，采用電子條碼、電子標(biāo)

簽等現(xiàn)代標(biāo)志技術(shù)，對不同批次的飼料或者水產(chǎn)品進(jìn)行標(biāo)志，并在生產(chǎn)、流通、使用/消費(fèi)各環(huán)節(jié)進(jìn)行電子掃描并保存相關(guān)信息，可以有效保證產(chǎn)品質(zhì)量安全體系。

（三）加強(qiáng)人才培養(yǎng)，提高產(chǎn)業(yè)發(fā)展能力

必須加強(qiáng)對水產(chǎn)養(yǎng)殖動(dòng)物營養(yǎng)與飼料工程領(lǐng)域研究人才的扶持力度，擴(kuò)充科研和應(yīng)用開發(fā)力量。需要國家加大人才的扶持力度，通過有針對性地設(shè)立重點(diǎn)、重大項(xiàng)目和高層次人才基金，建立若干具有國際一流水平的科研團(tuán)隊(duì)和學(xué)科帶頭人，扶持一批具有科研潛力的青年研究人員，打造出一支具備國際一流水平，團(tuán)結(jié)高效，能為我國水產(chǎn)養(yǎng)殖動(dòng)物營養(yǎng)與飼料工程領(lǐng)域獲得跨越式發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)科學(xué)基礎(chǔ)的強(qiáng)大研究團(tuán)隊(duì)。

[1] 陳人弼. 中國水產(chǎn)配合飼料工業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀與前景分析[J]. 中國飼料, 2012 (23): 43–45. Chen R B. Analysis of present status and future development of China aquafeed industry [J]. Chin Feed. 2012; (23): 43–45.

[2] Wang Q, Cheng L, Liu J, et al. Freshwater aquaculture in PR China: trends and prospects [J]. Rev Aquac. 2015; 5: 1–20.

[3] Tu Y, Xie S, Han D, et al. Growth performance, digestive enzyme, transaminase and GH—IGF-I axis gene responsiveness to different dietary protein levels in broodstock allogenogynetic gibel carp (Carassius auratus gibelio) CAS III [J]. Aquaculture. 2015; 446: 290–297.

[4] Tu Y, Xie S, Han D, et al. Dietary arginine requirement for gibel carp (Carassis auratus gibelio var. CAS III) reduces with fish size from 50g to 150g associated with modulation of genes involved in TOR signaling pathway [J]. Aquaculture. 2015; 449: 37–47.

[5] 李海燕, 朱曉鳴, 韓冬, 等. 上市前限喂對池塘養(yǎng)殖異育銀鯽生長及品質(zhì)的影響[J]. 水生生物學(xué)報(bào), 2014, 38: 525–532. Li H Y, Zhu X M, Han D, et al. The effects of pre-harvest restricted feeding on the growth and the production quality traits of pond-reared gibel carp (Carassis auratus gibelio) [J]. Acta Hydrobiol Sin. 2014; 38: 525–532.

[6] 趙帥兵. 投喂頻率和飼料蛋白配方對異育銀鯽生長、飼料利用和血液游離必需氨基酸動(dòng)態(tài)的影響[D].武漢:中國科學(xué)院大學(xué)博士學(xué)位論文, 2014. Zhao S B. Effects of feeding frequency and dietary protein formulation on gibel carp (Carassius auratus gibelio): growth, feed utilization and blood free essential amino acids dynamics [D]. Wuhan:University of Chinese Academy of Sciences (Doctroal dissertation); 2014.

[7] Zhao S, Han D, Zhu X, et al. Effects of feeding frequency and dietary protein levels on juvenile allogynogenetic gibel carp (Carassius auratus gibelio) var. CAS III: growth, feed utilization and serum free essential amino acids dynamics [J]. Aquac Res. 2016; 47: 293–303.

[8] Ma H, Cahu C, Zambonino J, et al. Activities of selected digestive enzymes during larval development of large yellow croaker (Pseudosciaena crocea) [J]. Aquaculture. 2005; 245: 1–4.

[9] 劉變枝, 朱曉鳴, 雷武, 等. 鹵蟲投喂下長吻鮠仔稚魚消化酶發(fā)育和口寬變化的研究[J]. 水生生物學(xué)報(bào), 2013, 37(1): 125–131. Liu B Z, Zhu X M, Lei W, et al. Variation of digestive enzymes and mouth width during larval development of Chinese longsnout catfish (Leiocassis longirostris Günther) fed with Artemia [J]. Acta Hyrbiol Sin. 2013; 37(1): 125–131.

[10] Chang Q, Liang M Q, Wang J L, et al. Growth and survival of tongue sole (Cynoglossus semilaevis Günther, 1873) larvae fed compound diet with different protein sources [J]. Aquac Res. 2006; 37(6): 643–646.

[11] Chang Q, Liang M Q, Wang J L, et al. Influence of co-feeding larval with live and inert diets on weaning the tongue sole Cynoglossus semilaevis [J]. Aquac Nutr. 2006; 12: 135–139.

[12] 柳旭東, 梁萌青, 張利民, 等. 飼料中添加水解魚蛋白對半滑舌鰨稚魚生長及生理生化指標(biāo)的影響[J].水生生物學(xué)報(bào), 2010, 34(2): 242–249. Liu X D, Liang M Q, Zhang L M, et al. Effect of fish protein hydrolysate levels on growth performance and biological and physiological parameters in tongue sole (Cynoglossus semilaevis Günther 1873) post-larvae [J]. Acta Hyrbiol Sin. 2010; 34(2): 242–249.

[13] 韓冰. 大豆卵磷脂、膽固醇及其交互作用對半滑舌鰨（Cynoglossus semilaevis）稚魚生長、消化酶活力及相關(guān)基因表達(dá)的影響[D]. 青島: 中國海洋大學(xué)碩士學(xué)位論文, 2013. Han B. Effects of dietary phospholipid, cholesterol and their interactions on growth performance, digestive enzymes and expression of related gene of tongue sole (Cynoglossus semilaevis) larvae [D]. Qiangdao: Ocean University of China (Master's thesis); 2013.

[14] Yuan Y, Li S, Mai K, et al. The effect of dietary arachidonic acid (ARA) on growth performance, fatty acid composition and expression of ARA metabolism-related genes in larval half-smooth tongue sole (Cynoglossus semilaevis) [J]. Brit J Nutr. 2015; 113(10): 1518–1530.

[15] Liu J, Mai K, Xu W, et al. Effects of dietary glutamine on survival, growth performance, activities of digestive enzyme, antioxidant status and hypoxia stress resistance of half-smooth tongue sole (Cynoglossus semilaevis) post larvae [J]. Aquaculture. 2015; 446(1): 48–56.

[16] 黃利娜, 梁萌青, 張海濤, 等. 飼料中添加不同維生素A對大菱鲆親魚繁殖性能的影響[J].漁業(yè)科學(xué)進(jìn)展, 2013, 34(4): 62–70. Huang L N, Liang M Q, Zhang H T, et al. The effect of dietary vitamin A level on reproductive performance of broodstock Scophthamus maximus [J]. Pro Fish Sci. 2013; 34(4): 62–70.

[17] 趙敏, 梁萌青, 鄭珂珂, 等. ?；撬釋Π牖圉嵱H魚繁殖性能及仔魚質(zhì)量的影響[J]. 漁業(yè)科學(xué)進(jìn)展. 2015, 36(3): 101–108. Zhao M, Liang M Q, Zheng K K, et al. Effects of dietary taurine on the reproductive performance and the larval quality in Cynoglossus semilaevis [J]. Pro Fish Sci. 2015; 36(3): 101–108.

[18] 劉昊昆. 飼料中豆粕替代魚粉蛋白對不同生長階段異育銀鯽的影響[D]. 武漢:中國科學(xué)院大學(xué)博士學(xué)位論文, 2014. Liu H K. Effect of substitution of dietary fishmeal by soybean

meal on gibel carp of different sizes [D]. Wuhan: University of Chinese Academy of Sciences (Doctoral dissertation); 2014.

[19] Huang Y, Han D, Xiao X, et al. Effect of dietary aflatoxin B1 on growth, fecundity and tissue accumulation in gibel carp during the stage of gonad development [J]. Aquaculture. 2014; 428–429: 236–242.

[20] 艾慶輝, 麥康森. 魚類營養(yǎng)免疫研究進(jìn)展[J]. 水生生物學(xué)報(bào), 2007, 31: 425–430. Ai Q H, Mai K S. Advance on nutritional immunology of fish [J]. Acta Hydrobiol Sin. 2007; 31: 425–430.

[21] Chen Y, Zhu X, Yang Y, et al. Effect of dietary lysozyme on growth, immune response, intestine microbiota, intestine morphology and resistance to aeromonas hydrophilia in gibel carp (Carassius auratus gibelio) [J]. Aquacu Nutr. 2014; 20: 229–241.

[22] Chen Y, Zhu X, Yang Y, et al. Effect of dietary chitosan on growth performance, haematology, immune response, intestine morphology, intestine microbiota and disease resistance in gibel carp (Carassius auratus gibelio) [J]. Aquacu Nutr. 2014; 20:532–546.

[23] Camara M D, Symonds J E. Genetic improvement of New Zealand aquaculture species: programmes, progress and prospects [J]. New Zealand J Mar Freshwater Res. 2014; 48: (3): 466–491.

[24] Klasing K C. Minimizing amino acid catabolism decreases amino acid requirement [J]. J Nutr. 2009; 139: 11–12.

[25] Cleveland B M, Kiess A S, Blemings K R. Alpha-aminoadipate delta-semialdehyde synthase mRNA knockdown reduces the lysine requirement of a mouse hepatic cell line [J]. J Nutr. 2008; 138: 2143–2147.

[26] Newaj-Fyzul A, Al-Harbi A H, Austin B. Review: developments in the use of probiotics for disease control in aquaculture [J]. Aquaculture. 2014; 431: 1–11.

[27] Han D, and Yang Y. Effects of dietary ascorbic acid supplementation on the growth performance, immune and stress response in juvenile Leiocassis longirostris Günther exposed to ammonia [J]. Aquacu Res. 2008; 39: 1628–1638.

[28] Leaver M J, Villeneuve L N, Obach A, et al. Functional genomics reveals increases in cholesterol biosynthetic genes and highly unsaturated fatty acid biosynthesis after dietary substitution of fish oil with vegetable oils in Atlantic salmon (Salmo salar) [J]. BMC Genomics. 2008; 9(1): 299.

[29] 戈賢平, 繆凌鴻, 孫盛明, 等. 水產(chǎn)飼料對養(yǎng)殖環(huán)境調(diào)控的研究與探索[J]. 中國漁業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn), 2014, 4: 1–6. Ge X P, Miao L H, Sun S M, et al. Study and exploration on the regulation of aquaculture environment with aquatic feed [J]. Chin Fish Qua Stand. 2014; 4: 1–6.

[30] Tacon A G J, Metian M. Global overview on the use of fish meal and fish oil in industrially compounded aquafeeds: Trends and future prospects [J]. Aquaculture. 2008; 285: 146–158.

[31] 阮征, 米書梅, 印遇龍, 我國大宗非糧型飼料蛋白資源現(xiàn)狀及高效利用[J]. 飼料工業(yè), 2015, 36: 51–55. Ruan Z, Mi S M, Yin Y L. Protein resource use efficiency for nongrain-based feed and related techniques [J]. Feed Ind. 2015; 36: 51–55.

[32] 張璐. 2013年國內(nèi)水產(chǎn)飼料行業(yè)發(fā)展特點(diǎn)及2014年展望[J]. 科學(xué)養(yǎng)魚, 2013 (6): 5–6. Zhang L. Characteristics in 2013 and focus in 2014 of aquafeed industries in China [J]. Scientific Fish Farming. 2013; (6): 5–6.

Study on the Developmental Strategies for the Engineering of Aqua Nutrition and Feed

Xie Shouqi1, Zhang Wenbing2, Han Dong1, Mai Kangsen2
(1. Institute of Hydrobiology, Chinese Academy of Sciences, Wuhan 430072, China; 2. Fisheries College, Ocean University of China, Qingdao 266003, Shandong, China)

This paper reviews the research in nutrition and feed development in aquaculture animals in recent years, and analyzes the problem and future development of feed industry. In past 10 years, great advances have been achieved in aquaculture animal nutrient requirements, feeding, larval feed, broodstock nutrition, additives etc. But there are still some problems regarding aquafeed including high feed conversion ratio, high environmental discharge, high feed cost and unstable profit. In the near future, the research and development of aquaculture nutrition and feed should focus on “high efficiency, safety, economic and environmental neutral”. New concepts from ecology and genomics technologies should be applied in the study on molecular mechanism of nutrition and metabolism, nutrient requirements and accurate feed and feeding, feed quality control and processing, animal quality regulation, etc. The government should provide more opportunities for cooperation between scientists from different areas and long term support.

aquaculture; aqua nutrition; feed; developmental strategy

S963.16

A

2016-05-03；

2016-05-18

解綬啟，中國科學(xué)院水生生物研究所，研究員，研究方向?yàn)樗a(chǎn)動(dòng)物營養(yǎng)與飼料；E-mail:sqxie@ihb.ac.cn

中國工程院重點(diǎn)咨詢項(xiàng)目“水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)十三五規(guī)劃戰(zhàn)略研究”(2014-XZ-19-3)

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