豆粕减量替代技术在水产养殖中的研究与应用

邹世瑞，孙雄林，孙若钦

（1.东北农业大学动物科学技术学院，哈尔滨150300；2.西北农林科技大学园艺学院，陕西杨凌712100）

在常规水产饲料配方中，鱼粉和豆粕是主要蛋白质原料。目前我国水产养殖业高速发展，对水产饲料的需求量也在逐渐增加，高成本的鱼粉以及豆粕的供应已经难以满足当前水产养殖业发展的需要。故利用豆粕减量技术，推动新型蛋白源饲料的开发和使用成为水产养殖研究的热门领域。我国是全球最大的大豆进口国，因国际粮价浮动及中美贸易战的影响，使得我国水产养殖业的成本大大增加，可见要保证水产养殖业的稳步发展，豆粕减量替代技术是一个节本增效的有力措施。

1 豆粕减量技术的应用背景

1.1 豆粕减量技术的概念

在不影响动物的生产性能的情况下，可以使用豆粕减量技术，即通过对比每种蛋白源的各项成分及营养价值（见表1），在饲料的配方中应用其他蛋白源来替代少量或部分豆粕，或者采用多种原料按比例组合替代的方式来配置饲料，从而达到在不影响水产养殖中生产效益的前提下降低饲料成本，提高养殖经济效益等的目的。

表1 可单独替代（全部或部分）豆粕的饲料及其营养价值（干物质基础） %

1.2 豆粕的消费现状

豆粕具有高蛋白质含量、较为完善的必需氨基酸和非必需氨基酸组成等特点，是水产饲料中最主要的蛋白类饲料之一，2020年我国消费量约达7 683 t。目前我国国产大豆在产量上难以满足需求，常年依赖进口，年进口量占全球贸易量的60%左右。在近年新冠疫情、中美关系反复、进口大豆产地气候等因素综合影响，于2020年出现了两次豆粕价格大幅度上涨现象，最高差价达613元·t-1[1]。如此大幅度的变化严重影响到我国饲料的价格稳定，也在一定程度上影响我国水产养殖业的发展。在未来，我国水产捕捞产量预计会呈降低趋势，而养殖产量将会占主要地位，对水产饲料原料的需求会进一步加大，豆粕减量替代技术的应用具有较大的发展潜力。

2 豆粕减量替代技术的目的

2.1 降低成本

我国大豆进口量已超过10 000亿t，2018年中美贸易战后进出口的成本明显增高，在短期供应和长期供应下都出现了供应缺口，加之近年来全球疫情对进出口贸易的影响，给予我国豆粕现货供应造成很大压力。在压力逐步增加的背景下，豆粕出现短期供需紧张及期价大幅度上涨的趋势。而使用豆粕替代技术，以价格较低的其他蛋白原料如菜粕、花生粕等来降低豆粕的饲用需求，不失为解决此问题的有效方法[2]。利用土杂粕加氨基酸的技术较成熟，花生粕、葵花籽粕和棉籽粕在营养成分上均可替代豆粕，而且还可以解决在长距离运输中造成成本增加的问题，提高经济效益。此外，使用花生粕还有利于解决生产中花生粕滞销积压等问题，以一个产业带动另一个产业，稳定花生生产，对国家整体经济局面具有积极作用。

2.2 为新型水产饲料的研发提供新思路

水产品在养殖中所需的饲料并非仅为豆粕以及其他蛋白源，而是其中所含的营养物质及活性物质。随着目前营养学科的研究与深入，水产品的营养需求参数越来越准确，水产饲料中的营养价值和其他活性因子含量数据渐渐完善，在这样的理论数据帮助下，豆粕、鱼粉这些主要饲料原料在水产饲料中的成分或比例也在减少。

3 豆粕减量技术应用中的问题及对策

3.1 蛋白源中氨基酸不平衡的问题

蛋白源中的主要营养由氨基酸的营养来决定，与豆粕相比，其他蛋白源的氨基酸含量明显不如豆粕平均（见表2），存在某种或某几种必需氨基酸的不足，也存在某种氨基酸含量超过豆粕的情况，比如干啤酒糟中精氨酸、组氨酸、亮氨酸、苏氨酸和色氨酸含量严重不足，明显低于豆粕；棉籽粕中精氨酸含量显著高于豆粕；血粉中大部分必需氨基酸含量显著高于豆粕，但异亮氨酸含量明显低于其他蛋白源。目前此问题的解决方法有蛋白质的互补作用及补充缺乏的必需氨基酸等。

表2 几种蛋白源的部分必需氨基酸组成 %

3.1.1 蛋白质的互补作用

在饲料原料中，蛋白源的氨基酸含量和比例各不相同，可以将几种饲料蛋白源配合以达到氨基酸均衡的效果，从而达到互补的作用。羽毛粉的异亮氨酸含量为4.21%，可以与血粉混合来解决异亮氨酸的平衡问题；棉籽粕与干啤酒糟混合，可以调节精氨酸的比例。在水产养殖生产实践中，用这种方法来提高蛋白质利用率，操作方便，且成本较低、经济有效。

3.1.2 补充必需氨基酸

在畜禽生产中，在饲料中添加晶体氨基酸来满足某一氨基酸的需求的方法已经得到了广泛的应用。这种方法在水产养殖业中也在尝试使用。在使用花生粕替代豆粕时，添加晶体氨基酸可使花生粕的替代水平达到75%而对鱼体没有负面影响，且提高了增重率[3]；添加赖氨酸盐（0.65%）会显著提高棉粕在草鱼养殖中豆粕的替代水平[4]。但部分氨基酸具有水溶性，在饲料投喂的过程中，易造成晶体氨基酸的利用率降低，难以达到理想效果，是当下水产饲料需要解决的问题。

3.2 抗营养因子影响

植物蛋白源中普遍存在抗营养因子，主要有胰蛋白酶抑制因子、红细胞凝集素、植酸、芥子酸等，它们在水产养殖实践中表现为低饲料利用率、低生长速度以及低健康水平等现象。花生粕中含有胰蛋白酶抑制因子和其他抗营养因子，在饲料中添加过多，可能会造成草鱼的造血机能被破坏。而对其进行适当的加工，添加酶制剂、发酵或膨化等就可以破坏抗营养因子[5]，提高蛋白质的利用率。

4 豆粕减量替代技术的应用

在不同饲料原料进行豆粕的减量替代研究中发现，蛋白源部分替代豆粕有着较为积极的影响。黑水虻餐厨虫沙在替代豆粕水平50%以下时对罗非鱼幼鱼的生长具有促进作用，替代水平为10%时生长性能最佳，显著高于原豆粕饲料[6]；棉粕替代60%的豆粕时，罗非鱼幼鱼的蛋白质效率和饲料转化率显著提高[7]；干啤酒糟替代豆粕时，替代水平在20%～40%时会提高奥尼罗非鱼的血清抗氧化能力，替代水平为27.0%时最适[8]；部分蛋白源在满足低成本的同时，在一定的替代水平范围内，对水产动物无显著影响。姚大龙等[3]研究发现，花生粕对豆粕在50%替代水平以下时对草鱼无显著影响；E.H.Robinson等[9]研究发现，棉粕替代豆粕水平在24%以下时，对鲶鱼生长没有显著影响；朱传忠等[10]研究发现，以葵花粕替代豆粕未达到50%时，对鲫鱼幼鱼的特定生长率及肥满度无显著差异。但多种饲料原料中含有少量有毒有害物质、抗营养因子等成分，特别是成本较低的植物蛋白源，替代水平过高会影响饲喂效率及生产性能，甚至引起水产动物疾病，降低健康水平。赵飞等[11]试验发现，菜粕的替代量超过50%时，饲料适口性差，且异育银鲫的免疫参数显著降低。由此可见，在应用豆粕减量替代技术时，要重视过往案例的影响，采用其积极的方面，而对负面的案例也应注意，力求解决这些问题。

5 总 结

目前我国水产饲料的研发进度明显落后于水产养殖的扩张速度，这样的形势对我国水产业的发展并不太乐观，所以积极推动新型水产饲料的研发刻不容缓。使用豆粕的减量替代技术可以说是目前水产饲料研发的主要思路之一，未来可以在分子水平上与新型技术结合，从而更好地解决现在所遇到的问题，具有极大的发展前景，对实现水产业的可持续发展具有重大意义。