■孟繁伊
(美國(guó)達(dá)農(nóng)威公司(中國(guó)),廣東深圳 518038)
第九屆世界華人魚蝦營(yíng)養(yǎng)學(xué)術(shù)研討會(huì)(以下簡(jiǎn)稱為“世華會(huì)”)于2013年11月12~16日在廈門舉行。本屆會(huì)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(huì)召開(kāi)之后,低碳經(jīng)濟(jì)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(fèi),降低其對(duì)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(yíng)養(yǎng)學(xué)的熱門話題之一。本次會(huì)議分別就水產(chǎn)動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)需要,水產(chǎn)飼料原料,營(yíng)養(yǎng)代謝機(jī)理,營(yíng)養(yǎng)與動(dòng)物福利,水產(chǎn)飼料與水產(chǎn)品品質(zhì)與安全,營(yíng)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(yíng)養(yǎng)與仔稚魚(蝦)營(yíng)養(yǎng)等議題展開(kāi)交流與探討。
中國(guó)工程院院士、中國(guó)海洋大學(xué)教授麥康森作了題為《中國(guó)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(bào)告。麥康森院士對(duì)中國(guó)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(méi)有現(xiàn)代的飼料工業(yè),就沒(méi)有現(xiàn)代的動(dòng)物養(yǎng)殖業(yè)”。報(bào)告從宏觀上分析了制約我國(guó)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(gè)關(guān)鍵因素進(jìn)行深入剖析,提出了我國(guó)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(huì)”報(bào)告與討論的內(nèi)容來(lái)看,我國(guó)水產(chǎn)動(dòng)物營(yíng)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(yíng)養(yǎng)
會(huì)議主要針對(duì)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(jìn)行研究。飼料原料的瓶頸是蛋白源問(wèn)題,魚粉是水產(chǎn)動(dòng)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??商娲~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(xì)胞蛋白源(如酵母、單細(xì)胞藻類等)、動(dòng)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(duì)水產(chǎn)養(yǎng)殖動(dòng)物來(lái)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(huì)議對(duì)碳水化合物的研究主要集中在不同種類碳水化合物對(duì)養(yǎng)殖魚(蝦)類生長(zhǎng)性能的影響,寡糖的營(yíng)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(jìn)展。
1.1.3 脂肪和脂肪酸營(yíng)養(yǎng)
除磷以外,使養(yǎng)殖環(huán)境富營(yíng)養(yǎng)化的另一種元素便是主要來(lái)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(duì)水環(huán)境的污染。各種水產(chǎn)養(yǎng)殖動(dòng)物的脂肪需要量研究,不飽和脂肪酸和磷脂營(yíng)養(yǎng)研究仍然是脂質(zhì)營(yíng)養(yǎng)的研究熱點(diǎn)。
1.1.4 維生素、礦物質(zhì)營(yíng)養(yǎng)
維生素是維持魚蝦健康、促進(jìn)其生長(zhǎng)發(fā)育和調(diào)節(jié)其生理功能所必需的營(yíng)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(yíng)養(yǎng)生理作用。本次大會(huì)報(bào)告主要研究各種維生素需要量及其對(duì)養(yǎng)殖魚(蝦)類生長(zhǎng),生物學(xué)功能的影響。礦物質(zhì)是魚(蝦)體組成的重要成分,同時(shí)也是維持機(jī)體滲透壓、酸堿平衡等正常代謝所不可缺少的營(yíng)養(yǎng)素。關(guān)于魚(蝦)類礦物質(zhì)營(yíng)養(yǎng)已有較多研究,目前關(guān)于Zn、Mn、Cr、Cu、Se等元素生物學(xué)作用的研究較多。
本屆“世華會(huì)”營(yíng)養(yǎng)代謝機(jī)理方面主要是針對(duì)各種營(yíng)養(yǎng)素與相關(guān)基因之間的相互作用進(jìn)行研究,即應(yīng)用分子生物學(xué)技術(shù),在基因水平和蛋白質(zhì)組學(xué)的水平上,研究營(yíng)養(yǎng)素與基因表達(dá)之間的相互關(guān)系。本次大會(huì)有一些報(bào)告是關(guān)于營(yíng)養(yǎng)素對(duì)水產(chǎn)養(yǎng)殖動(dòng)物生理機(jī)能的調(diào)控機(jī)制的,這為促進(jìn)水產(chǎn)養(yǎng)殖動(dòng)物生長(zhǎng)發(fā)育,提高其抗病能力,最大程度地實(shí)現(xiàn)動(dòng)物的遺傳潛能提供了理論依據(jù)。其中,中國(guó)海洋大學(xué)何艮教授的報(bào)告《蛋白質(zhì)組學(xué)及其他組學(xué)方法在魚類代謝研究中的應(yīng)用》就是該議題下的代表報(bào)告。而水產(chǎn)動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)代謝調(diào)控及其功能水產(chǎn)品開(kāi)發(fā)亦是目前非常熱點(diǎn)的研究領(lǐng)域。
動(dòng)物福利可以描述為善待養(yǎng)殖動(dòng)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(shí)驗(yàn)以及養(yǎng)殖過(guò)程中的人道主義精神。本屆會(huì)議強(qiáng)調(diào)了動(dòng)物福利的重要性?!盃I(yíng)養(yǎng)與動(dòng)物福利”議題是本屆世華會(huì)的新增議題,體現(xiàn)了社會(huì)文明的進(jìn)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(wèn)題。保證食品安全是生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)者最基本的行為準(zhǔn)則。本屆會(huì)議報(bào)告從養(yǎng)殖和野生魚(蝦)類品質(zhì)區(qū)別,到我國(guó)消費(fèi)者對(duì)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(xì)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(rùn)最大化,即用最小的成本獲取最大的價(jià)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(dòng)物的強(qiáng)烈應(yīng)激,表現(xiàn)在腸道損傷,生長(zhǎng)性能下降,免疫力和抗病能力降低。為了解決這一問(wèn)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(huì)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(jìn)劑對(duì)水產(chǎn)動(dòng)物免疫力影響的報(bào)告。另外,通過(guò)飼料營(yíng)養(yǎng)素及物理化學(xué)特性對(duì)水生態(tài)環(huán)境適宜性的研究來(lái)設(shè)計(jì)和配制環(huán)保飼料,對(duì)水生動(dòng)物更加適合,是實(shí)現(xiàn)水產(chǎn)動(dòng)物養(yǎng)殖中營(yíng)養(yǎng)適宜與環(huán)境穩(wěn)定這一目標(biāo)的實(shí)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(yù),而且能給企業(yè)帶來(lái)好的效益,使企業(yè)在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)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(huì)議關(guān)于飼料質(zhì)量控制的報(bào)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(huì)議對(duì)飼料加工方面的報(bào)告較少。
20世紀(jì)40年代以來(lái),在養(yǎng)殖業(yè)和飼料工業(yè)的生產(chǎn)過(guò)程中,人們長(zhǎng)期廣泛地使用抗生素類飼料添加劑來(lái)促進(jìn)動(dòng)物生長(zhǎng)、預(yù)防和治療水產(chǎn)動(dòng)物病害。然而,抗生素的濫用會(huì)使動(dòng)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(wèn)題。自20世紀(jì)80年代以來(lái)人們一直研究開(kāi)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(huì)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(yíng)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(jìn)行報(bào)道;非營(yíng)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(jìn)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(lái)源以及脂肪酸組成和必需脂肪酸之間的比例對(duì)親魚的繁殖力、生殖細(xì)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(duì)仔稚魚營(yíng)養(yǎng)需求的研究為人工微顆粒飼料的研究工作奠定了堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ),但畢竟仔稚魚個(gè)體較小,試驗(yàn)難度較大,再加上對(duì)仔稚魚生理學(xué)、生態(tài)學(xué)等相關(guān)知識(shí)的匱乏,使仔稚魚的營(yíng)養(yǎng)需要研究與實(shí)際應(yīng)用還存在一定的差距。
我國(guó)水產(chǎn)動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)與飼料的研究工作雖然已經(jīng)取得了一定的成績(jī),累積了一些成功的經(jīng)驗(yàn),但為了使我國(guó)水產(chǎn)飼料業(yè)得到更加健康快速的發(fā)展,針對(duì)我國(guó)水產(chǎn)飼料業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀,應(yīng)從以下九個(gè)方面重點(diǎn)加以研究。
水產(chǎn)動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)研究方法會(huì)有新的進(jìn)展:由“靜態(tài)”營(yíng)養(yǎng)研究逐漸轉(zhuǎn)變到“動(dòng)態(tài)”營(yíng)養(yǎng)研究。傳統(tǒng)營(yíng)養(yǎng)學(xué)方法是把水產(chǎn)動(dòng)物假設(shè)為固定模式對(duì)象,水產(chǎn)動(dòng)物通常被簡(jiǎn)單地分為若干個(gè)階段,這就好像動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)需要量的數(shù)值是固定不變的。但實(shí)際上,動(dòng)物的生長(zhǎng)發(fā)育是隨著外界條件的不斷變化而發(fā)生改變的,對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的需要量當(dāng)然也會(huì)不斷變化。因此,動(dòng)態(tài)機(jī)體的物質(zhì)交換規(guī)律并不能用一個(gè)固定不變的數(shù)值來(lái)表示。
營(yíng)養(yǎng)需要研究一直是水產(chǎn)動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)研究的重點(diǎn),是水產(chǎn)飼料工業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)。對(duì)我國(guó)主要水產(chǎn)養(yǎng)殖動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)需要量的研究仍然是今后的主要研究方向,應(yīng)當(dāng)與動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)生理、生物化學(xué)、免疫學(xué)、分子生物學(xué)等學(xué)科相結(jié)合,采用當(dāng)代最先進(jìn)的技術(shù)和方法進(jìn)行水產(chǎn)動(dòng)物的營(yíng)養(yǎng)需要量研究。
水產(chǎn)動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)學(xué)的兩大基礎(chǔ)性研究工作是確定動(dòng)物的營(yíng)養(yǎng)需要量和飼料營(yíng)養(yǎng)價(jià)值評(píng)定。雖然營(yíng)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(yíng)養(yǎng)需要量仍然沒(méi)有確定。我們有必要加強(qiáng)對(duì)水產(chǎn)動(dòng)物飼料原料的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值評(píng)定研究,這樣就可以實(shí)現(xiàn)根據(jù)飼料的有效養(yǎng)分來(lái)研究動(dòng)物的營(yíng)養(yǎng)需要和設(shè)計(jì)飼料配方,使我們的研究更加精準(zhǔn),設(shè)計(jì)出來(lái)的配方具有更強(qiáng)的實(shí)用性。
動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)與飼料學(xué)的一個(gè)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(dòng)物產(chǎn)品。動(dòng)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(rùn)就越大。要實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)就必須加強(qiáng)對(duì)動(dòng)物營(yíng)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(jìn)展,但還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。今后可以從動(dòng)物環(huán)境、動(dòng)物組織細(xì)胞、動(dòng)物體內(nèi)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的分子代謝水平等不同層次進(jìn)行調(diào)控。
開(kāi)發(fā)新的飼料蛋白源部分或全部替代魚粉:①動(dòng)物蛋白源;②單細(xì)胞蛋白源;③通過(guò)生物工程等方法對(duì)植物蛋白源進(jìn)行改質(zhì)、通過(guò)化學(xué)或物理方法對(duì)其進(jìn)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(duì)我國(guó)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(duì)魚蝦生長(zhǎng)和代謝的影響是非常必要的。通過(guò)基因工程等技術(shù)培育出營(yíng)養(yǎng)種類、含量和比例完全符合動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)需要且無(wú)抗?fàn)I養(yǎng)因子的“理想飼料”是今后飼料研究的另一個(gè)方向。
飼料中氮、磷等營(yíng)養(yǎng)成分,如果添加過(guò)量或添加的物質(zhì)不能被動(dòng)物完全吸收,則會(huì)被動(dòng)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(shì)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(yíng)養(yǎng)成分的利用效率??梢岳酶鞣N微生態(tài)制劑、生物技術(shù)產(chǎn)品、酶制劑等來(lái)提高飼料中不易消化的營(yíng)養(yǎng)成分的利用率。
水產(chǎn)動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)研究今后將更深入地與其他學(xué)科相結(jié)合,形成新的分支學(xué)科。營(yíng)養(yǎng)免疫學(xué)是通過(guò)營(yíng)養(yǎng)學(xué)的方法來(lái)提高動(dòng)物的免疫力,該分支學(xué)科是近年來(lái)發(fā)展的一門新興學(xué)科。營(yíng)養(yǎng)與免疫之間存在著密切的相互作用關(guān)系,當(dāng)養(yǎng)殖魚蝦處于應(yīng)激狀態(tài)時(shí),飼料中的維生素、礦物質(zhì)、DHA和EPA等營(yíng)養(yǎng)素就不能滿足魚類的健康生長(zhǎng)需要,這時(shí)就需要提供可以提高水產(chǎn)養(yǎng)殖動(dòng)物免疫能力的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)來(lái)提高養(yǎng)殖動(dòng)物的抗應(yīng)激和抗病能力。因此,營(yíng)養(yǎng)免疫學(xué)在水產(chǎn)動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)學(xué)中的地位越來(lái)越突出。分子營(yíng)養(yǎng)學(xué)是指應(yīng)用分子生物學(xué)技術(shù)和方法,從分子水平上研究營(yíng)養(yǎng)學(xué)的一個(gè)新領(lǐng)域,它是營(yíng)養(yǎng)學(xué)研究的一個(gè)層面,是營(yíng)養(yǎng)學(xué)的一個(gè)分支。從分子水平上研究營(yíng)養(yǎng)學(xué),就是從DNA水平或基因乃至蛋白質(zhì)水平研究營(yíng)養(yǎng)學(xué),研究?jī)?nèi)容遍及營(yíng)養(yǎng)學(xué)的各個(gè)領(lǐng)域。分子營(yíng)養(yǎng)學(xué)的研究熱點(diǎn)主要有營(yíng)養(yǎng)與基因表達(dá)、營(yíng)養(yǎng)與遺傳、營(yíng)養(yǎng)與基因組的穩(wěn)定性等。
隨著生活水平的提高,人們對(duì)水產(chǎn)養(yǎng)殖動(dòng)物產(chǎn)品品質(zhì)的要求也不斷提高,除了要求營(yíng)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(yíng)養(yǎng)組成有所差異,加上水質(zhì)污染對(duì)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(dòng)物色澤、口感等不如野生水產(chǎn)動(dòng)物,這就需要更進(jìn)一步研究飼料的營(yíng)養(yǎng)平衡程度和營(yíng)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(qiáng)對(duì)營(yíng)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(duì)于含有潛在毒素的飼料原料及飼料添加劑進(jìn)行安全評(píng)估是非常必要的。
我國(guó)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(qiáng)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(kāi)發(fā)工作。