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海洋原料生产的现代化面貌

本文由IFFO技术总监Brett Glencross(葛柏峦)博士撰写,于2025年7月首次发表在Aquafeed.com

循环性日益成为海洋原料行业的核心特征

曾几何时,全球几乎所有的鱼粉和鱼油供应都来自饲料渔业。这类饲料渔业以小型鱼类为捕捞对象,而小型鱼类直接作为食物进入市场极为有限,因为它们通常种群数量大、营养级低、年度补充周期短,且往往仅在短时间的种群高峰期可捕获,因此难以形成稳定的渔业供应。即便在今天,秘鲁鳀鱼、北大西洋蓝鳕等渔业仍是全球最大的单物种渔业之一。21 世纪 20 年代以来,独立种群评估、严格的渔业配额及第三方认证体系已成为多数这类鱼类资源管理的标准准则,用以证明其可持续性。然而,人们普遍认为,从生物学角度看,这类鱼类的全球供应已接近极限。因此,在饲料鱼供应有限的背景下,利用副产品作为鱼粉和鱼油生产的原料生物量日益受到重视。如今,就充分挖掘食品链中动物养殖 / 捕捞的全部价值而言,副产品废弃物的利用堪称最成功的生物循环案例之一。除了渔业副产品的产量外,水产养殖业副产品带来的生物量投入也日益成为这一领域的重要贡献者。得益于这种副产品利用模式,2020 年以来全球鱼粉产量从 510 万吨增至 540 万吨。值得注意的是,这一增量超过了同期昆虫蛋白、单细胞蛋白和藻类蛋白的增量总和。过去五年间,以副产品为原料的鱼粉产量已增至约 180 万吨(约占鱼粉总产量的 35%,见图 1)。

Figure 1. Global fishmeal and fish oil production by raw material input origin from 2020 to 2024.

图 1. 2020-2024 年全球鱼粉和鱼油产量(按原料来源划分)

全球鱼油生产中副产品的利用也呈现类似趋势:2020-2024 年期间,全球鱼油产量稳定在约 120 万吨,但全鱼资源使用量的下降被副产品资源使用量的增加所抵消,如今副产品已成为鱼油的主要来源。2020-2024 五年间,副产品鱼油产量增至约 67 万吨(约占鱼油总产量的 54%,见图 1)。2020 年,据估算 31% 的鱼粉和 49% 的鱼油来自副产品;而在随后的五年里,这一比例分别升至 35% 和 53%(见图 1)。综合来看,2024 年近 40% 的鱼粉和鱼油原料来自副产品。在全球副产品利用中,野生捕捞副产品仍是原料供应的主力,其中大部分来自狭鳕、鳕鱼、无须鳕等底栖鱼类渔业,金枪鱼副产品也是全球鱼粉供应的重要来源。水产养殖业也在原料供应中发挥着越来越重要的作用,通过利用鱼骨、边角料等废弃物实现资源再利用。这一领域的进展并非仅存在于发达国家,全球巴沙鱼和罗非鱼产业也做出了重要贡献(图 2、图 3)。

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图 2. 2020-2023 年全球各类副产品鱼粉的平均产量(数据来源:IFFO,2024 年)

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图 3. 2020-2023 年全球各类副产品鱼油的平均产量(数据来源:IFFO,2024 年)

尽管全球渔业管理水平已有提升,但仍有大量工作要做,现状与理想状态仍有差距。21 世纪初对总可捕量(TAC)的削减,如今已在全球多个大型饲料渔业中显现成效,稳定了渔业生物量。第三方可持续性认证体系(如 MarinTrust、RFM、ASC、MSC)的广泛应用,以及相关市场力量,正推动整个行业实现负责任的资源利用。不过,未来饲料渔业的年总捕获量不太可能超过 1600 万吨。这意味着,由此产生的鱼粉和鱼油产量将受限在每年约 400 万吨(假设鱼粉产率为 22%、鱼油产率为 3%)。发达国家在饲料渔业中实现的这些改进,正延伸到其他大型供人类直接消费(DHC)的渔业中。这意味着,随着供人类直接消费渔业的可持续性提升,我们用于生产副产品鱼粉和鱼油的生物量基础也将得到改善。根据联合国粮农组织对 2050 年渔业产量的估算(8000 万吨),在预计供人类直接消费的 6400 万吨捕捞量中,我们有望将 33% 的生物量转化为副产品(约 2000 万吨),从而额外生产 500 万吨鱼粉和鱼油。目前,我们仅加工约 700 万吨生物量(约 180 万吨鱼粉和鱼油),这意味着我们仅利用了这一宝贵资源的约三分之一。水产养殖业是这一进程的另一重要组成部分 —— 过去 20 年,水产养殖业实现了前所未有的增长,且这一趋势预计将持续。联合国粮农组织估算,2050 年水产养殖产量可能达到 1.4 亿吨。即便保守估计,到 2050 年我们仅能将 15% 的生物量转化为副产品(约 2000 万吨),也能额外生产 500 万吨鱼粉和鱼油。2020 年,我们已利用约 300 万吨水产养殖副产品,而在提高这类产品的供应和利用方面,仍有巨大潜力。但可以肯定的是,只要我们继续为人类食品需求而从事渔业捕捞和水产养殖,就总能通过利用相关副产品,获得作为战略性饲料资源的鱼粉和鱼油。

仍是全球营养基准

随着全球水产养殖业的发展,水产饲料的使用量也大幅增长,2020 年已超过 5000 万吨。当时,全球水产饲料中海洋原料(鱼粉 + 鱼油)的使用量不足 500 万吨,这意味着超过 4500 万吨的饲料原料为非海洋原料。水产养殖业的一大成功之处在于其适应能力 —— 能够利用大豆、小麦等谷物产品,近几十年来,这些产品一直是提供营养的主要资源。2023 年联合国粮农组织发布的一份专题报告,阐述了全球如何通过 “挖掘营养研究成果以应对 21 世纪全球挑战”,为这一转型提供了支撑。尽管如此,我们对各类饲料资源的开发和评估,始终以鱼粉和鱼油为营养基准 —— 这是有充分理由的:对大多数水产养殖品种而言,它们几乎是理想的营养来源。与许多替代原料相比,它们不仅具有极佳的营养成分(图 4、图 5),还具备优异的消化率(图 6)和适口性(图 7)。

Figure 6.  Typical composition of a range of common protein feed resources used in aquaculture feeds. Figure from Kumar et al. (2025): https://doi.org/10.1016/B978-0-323-90873-3.00017-8

图 4. 水产饲料中常用蛋白质原料的典型成分 数据来自Kumar等人 (2025)

Figure 7. Fatty acid profiles of various oils. Shown are the profiles for rapeseed and soybean vegetable oils, along with salmon by-product and herring by-product oils. Whole fish oils from anchoveta, blue whiting and capelin are also included. Shown are the fatty acid classes of saturates, monounsaturates, short-chain omega-3 polyunsaturates (scOmega-3), long-chain omega-3 polyunsaturates (lcOmega-3), short-chain omega-6 polyunsaturates (scOmega-6), and long-chain omega-6 polyunsaturates (lcOmega-6).

图 5. 各类油脂的脂肪酸组成。包括菜籽油、大豆油等植物油,三文鱼副产品油、鲱鱼副产品油,以及鳀鱼、蓝鳕、毛鳞鱼的全鱼油脂。所示脂肪酸类别包括饱和脂肪酸、单不饱和脂肪酸、短链 Omega-3 多不饱和脂肪酸(scOmega-3)、长链 Omega-3 多不饱和脂肪酸(lcOmega-3)、短链 Omega-6 多不饱和脂肪酸(scOmega-6)、长链 Omega-6 多不饱和脂肪酸(lcOmega-6)。

这引发了对副产品鱼粉和鱼油的一种批评 —— 认为它们的品质不及其他资源。尽管过去可能存在这种情况,但现代鱼粉和鱼油的最新证据并不支持这一观点。越来越多的研究表明,副产品鱼粉和鱼油均可达到高品质标准。诚然,副产品鱼油的 EPA 和 DHA 含量通常低于秘鲁鳀鱼油等优质鱼油,但在长链 Omega-3 含量上,可与毛鳞鱼或蓝鳕等油脂相当。品质的提升很大程度上得益于现代加工技术的应用,如低温干燥,以及对原料冷链管理体系的严格维护。原料冷链管理对抑制生物胺生成至关重要,可在加工前防止这一宝贵生物量的腐败。IFFO开展的研究对比了多种副产品鱼粉与其他鱼粉及谷物产品的品质,结果显示,副产品鱼粉的消化率和适口性可与许多其他资源媲美(图 6、图 7)。

饲料原料的价值往往超出其主要营养贡献。在某些情况下,这可能是负面的,例如许多植物原料含有的抗营养因子(ANF);但也可能是正面的,例如许多海洋原料具有增强饲料适口性的特性。在大多数情况下,饲料配方师凭借其 “经验” 来把控适口性 —— 他们了解哪些原料会对适口性产生正面、负面或中性影响。然而,随着植物蛋白使用量的增加,饲料适口性往往呈中性甚至负面,需要通过添加水解物等诱食剂来改善,因此适口性已成为饲料原料研究中日益重要的领域。近几十年来,水解物(通常也由海洋资源制成)在水产饲料领域的应用不断扩大,多家企业利用野生捕捞资源和副产品生产各类水解物产品。值得注意的是,不同资源往往会使产品特性存在显著差异,这为产品选择提供了极大灵活性,但水解物的类型、添加量和原料基础也会导致鱼类对产品的反应存在显著差异。

Figure 8. In vivo (Atlantic salmon) protein digestibility of a selection of by-product fishmeals, whole fish fishmeals and several plant protein ingredients. Data IFFO (2025).

图 6. 几种副产品鱼粉、全鱼鱼粉及植物蛋白原料的大西洋鲑鱼体内蛋白质消化率(数据来源:IFFO,2025 年)

Figure 9. Relative feed intake by Atlantic salmon of a standard commercial reference diet formulation where the test diets had a 30% inclusion of the test ingredient. Included as test ingredients are a selection of by-product fishmeals, two whole fish fishmeals and several plant protein ingredients. Data is presented based on the relative feed intake response compared to the soy protein concentrate (Soy Pro Conc) diet, as this ingredient represents a well-known, consistent, highly reproducible commodity. Data IFFO (2021). Notable is that all fishmeals result in a clear improvement in feed intake, while each of the plant ingredients has the opposite effect.

图 7. 大西洋鲑鱼对标准商业参照饲料配方的相对摄食量。试验饲料中包含 30% 的试验原料,包括几种副产品鱼粉、两种全鱼鱼粉及几种植物蛋白原料。数据以相对大豆浓缩蛋白饲料的摄食量呈现 —— 大豆浓缩蛋白是一种知名、稳定且可重复性高的原料(数据来源:IFFO,2021 年)。值得注意的是,所有鱼粉均能显著提高摄食量,而所有植物原料则产生相反效果。

饲料原料的价值往往超出其主要营养贡献。在某些情况下,这可能是负面的,例如许多植物原料含有的抗营养因子(ANF);但也可能是正面的,例如许多海洋原料具有增强饲料适口性的特性。在大多数情况下,饲料配方师凭借其 “经验” 来把控适口性 —— 他们了解哪些原料会对适口性产生正面、负面或中性影响。然而,随着植物蛋白使用量的增加,饲料适口性往往呈中性甚至负面,需要通过添加水解物等诱食剂来改善,因此适口性已成为饲料原料研究中日益重要的领域。近几十年来,水解物(通常也由海洋资源制成)在水产饲料领域的应用不断扩大,多家企业利用野生捕捞资源和副产品生产各类水解物产品。值得注意的是,不同资源往往会使产品特性存在显著差异,这为产品选择提供了极大灵活性,但水解物的类型、添加量和原料基础也会导致鱼类对产品的反应存在显著差异。

如今也是可持续性基准

多年来,水产饲料中海洋原料的可持续性一直是关注焦点。人们采用了多种指标(如 FIFO、FFDR)来评估其可持续性,每种指标都有其假设前提,且其有效性取决于输入数据的可靠性。近期一项综述分析了这些指标的背景、起源及局限性。其中一个关键缺陷是,这些指标均无法评估 “权衡取舍” 及其后果 —— 即风险从一种资源向另一种资源的转移。若仅关注海洋原料的饲料指标,却忽视 “用替代原料取代海洋原料未必能提升可持续性、降低风险,甚至可能不会改变对全球渔业的影响” 这一事实,那么这类指标对改善饲料可持续性并无实际帮助。真正需要的是一种全面评估方法 —— 将所有水产饲料原料纳入统一指标体系。而事实上,我们已有这样的方法,即生命周期评估(LCA)。通过推动饲料可持续性评估向 LCA 转型,我们将实现更透明的评估流程,借助统一的评估框架对所有饲料原料资源的可持续性进行评估,从而更好地支持水产养殖业的发展。在 LCA 框架下,我们日益发现,在碳足迹、土地利用、水资源利用等众多指标上,海洋原料的表现优于大多数其他饲料原料。而以副产品为原料进一步改善了这些可持续性指标。因此,海洋原料已从单纯的营养基准,逐渐成为可持续性基准。