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IFFO聚焦研讨会:水产精准营养

这场由IFFO技术总监Brett Glencross(葛柏峦)主持的技术研讨会于2025年5月12日在马德里IFFO会员大会期间同期举行,聚焦水产饲料领域快速发展的精准营养议题,探讨适口性、净能配方设计、欧米伽-3与氨基酸需求的重要作用,以及用于饲料配方设计与评估的最新数字化工具。研讨会邀请了七位技术专家分享见解,包括IFFO技术总监葛柏峦、瓦赫宁根大学与研究中心的Johan Schrama、乐达的Sofia Morais、Wittaya Aqua International的Dominique Bureau、嘉吉水产营养的Christian DeSantis、Veramaris的Ian Carr以及BioMar的Kyla Zatti。

葛柏峦开场指出:“精准营养是根据动物当前及未来需求,在正确的时间以正确的剂量为其提供适当的营养。借助精准营养,我们将从可消化营养需求深入到代谢能与净能需求层面。”

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精准营养时代的饲料配方设计

从水产养殖角度看,饲料规格基于动物需求制定,而配方设计需通过理解原料特性来满足这些规格要求,同时将使用风险降至最低,而最终成本仍是决定性因素。从根本上来说,动物需要的是营养和能量而非原料,但原料正是供给这些营养与能量的关键。营养模型的应用有助于整合我们对动物营养需求的认知 —— 尽管所有动物均需约40种膳食营养素以维持均衡饮食,但它们对各种营养素的需求始终在变化。

Johan Schrama提到:“摄入大量营养素(蛋白质、脂肪、碳水化合物、矿物质)是生长和繁殖的基础。蛋白质和碳水化合物可作为能量来源,过量时会转化为脂肪储存。” 能量是三磷酸腺苷(ATP)合成的必需物质,ATP是细胞的主要能量“货币”,其合成所需能量通常依赖营养素的分解来提供。

水产养殖中的净能概念使业界认识到不同原料中各类营养素(蛋白质、脂肪、淀粉)的实际可用能量存在差异,且值得注意的是,这一差异在不同物种间并不一致。例如,罗非鱼能有效利用淀粉,而鳢科鱼类(如黑鱼)则不然 —— 在黑鱼饲料中,小麦无法为净能系统提供能量,因其似乎无法有效利用淀粉中的能量。

水产养殖的多样性

水产养殖具有多样性,不同市场需求各异。Dominique Bureau指出:“在精准营养饲料配方设计中,需先明确目标,再了解动物需求(制定营养规格),接着分析原料特性(确定原料组成),随后才能优化饲料配方与生产目标。最后是饲料生产与效果监测 —— 而这一阶段常被忽视。”21世纪10年代,许多养殖物种的学术研究知识库尚不完整,但已观察到动物对各类营养素的需求(通常)随生长而降低,过量投喂不仅造成污染,还浪费成本。IAFDD.com数据库的开发涵盖了41个物种的营养需求估算(ASNS v10.0版本),“我们采用因子建模法估算需求,并据此制定特定营养规格,同时期待行业反馈以验证推荐值的合理性,助力参数优化 —— 我们需确保这些数值贴合实际。”Bureau介绍,其公司开发了连接原料与饲料的数字化生态系统,包括原料地图、经济评估工具、饲料配方设计工具,以及生产数据管理与分析软件。

饲料生产商的实践视角

嘉吉水产营养的Christian DeSantis回顾道,饲料配方曾以粗蛋白为核心(20世纪90年代),随后转向可消化蛋白并在此基础上探索相关原料来源(21世纪初)。嘉吉自21世纪初以来一直在使用可消化蛋白与氨基酸,“基于蛋白质约束的配方设计存在局限性,包括配方单位成本高、营养密度低(占用空间大,因此限制了生长潜力)、资源利用低效,以及不同原料及其成分的一致性难以保证等问题。”事实上,当我们以氮含量来衡量的“蛋白质”含量时,实则是将其视为含氮营养素的组合 —— 传统方法通过氮含量乘以固定系数(通常为6.25)来估算蛋白质含量,假定蛋白质含16%的氮,且所有的氮都来自蛋白质,但实际情况往往并非如此。如何面对这一复杂性?”他提出了这一问题。嘉吉的 “必需氮概念”(2021年推出)聚焦依赖于蛋白质生成氨基酸的需求(而不仅仅是必需氨基酸),并将氮分为两类:必需氮(驱动特定生产性能指标所需)与非必需氮(作为最低成本配方的副产品的过量供给)。该概念应用了“理想蛋白概念”(IPC),基于所有必需氨基酸与赖氨酸的平衡关系及 “最小因子定律”—— 若某一必需营养素缺乏,其他营养素再充足也无法促进生长。“基于IPC设计配方时,即便不增加可消化蛋白含量,提升理想蛋白水平,仍能改善生产效果。进一步而言,需对氨基酸谱进行针对性开发,重新审视‘必需’与‘非必需’的定义 —— 特定组织可能对氨基酸有特殊需求,需将其作为能量来源来考量。” 嘉吉的“有效能概念”(2024年推出,专利待批)则在必需氮概念基础上,构建了新的生物能量模型。

从BioMar的角度来看,Kyla Zatti强调需持续革新饲料配方的逻辑:“近年来,原料相关制约因素不断显现 —— 在降低对饲料鱼依赖度的同时,碳足迹却有所增加。BioMar的蓝色影响配方策略依赖优质原料,其定义包括:避免与人类粮食供应竞争、确保成本竞争力、供应充足稳定、营养生物利用率高、符合法规与食品安全标准、环境影响低。尤其对于三文鱼饲料,需保证超万吨级的原料供应量。水产饲料的未来依赖全球对我们资源利用方式的认可。”

提升摄食量、鱼类生长与养殖效益

Sofia Morais探讨了适口性对提升摄食量与养殖效益的关键作用:“适口性是食物的愉悦感及其影响摄食行为的能力,既与味觉体验相关,也受感官因素(如味道)与非感官因素(如过往经验、营养需求)的共同影响。”需同时考虑两大系统的相互作用:享乐系统/调节(感官输入)与体内平衡调节(代谢输入),涉及多巴胺通路与能量平衡通路 —— 这适用于所有脊椎动物,鱼类也能区分味道并对食物有明确偏好,具备五种经典味觉(咸味略有差异):苦味、鲜味、甜味、咸味、酸味。“另一关键在于:摄食后味觉感知仍在持续 —— 胃肠道内的肠内分泌细胞中发现了味觉受体,这些受体可影响肠道肽释放,调节饱腹感、肠道的运输和消化吸收。肠道中的味觉受体确保机体对饲料成分作出协同反应。”

水生环境中哪些物质会引发适口性反应?通常是低分子量可溶性化合物,从潜在猎物中释放出来。“我们常听闻海洋原料的‘魔力’,适口性便是其中之一,但这并非魔法 —— 而是因为鱼粉和鱼油中含有化学刺激物/化学感应活性物质。”当饲料中鱼粉与鱼油含量低于一定水平时,就会出现适口性问题。增强适口性有两种策略:一是使用天然富含化学刺激物的特种原料,但存在季节性与来源差异;二是添加成分更稳定的饲料添加剂。

Ian Carr指出:“改善鲑鱼的健康和福利可提高投资回报,最佳EPA与DHA水平有助于保障健康。”Veramaris 基于 “定义最佳欧米伽营养” 的研究,转化为一系列指南(2021/2022年),并于2022年在智利养殖场开展了一系列试验。尽管试验未能证明添加Veramaris藻油所提供的更高含量的EPA+DHA能显著促进生长,但通过结果观察到了其他健康方面的益处。然而,该实验的主要问题在于仅使用了少数海笼,导致数据存在干扰。为解决这一问题,Veramaris与Manolin于2023年合作,使用长时间(2013-2022年)和大量鱼类(2.32亿)的大数据开展研究,证实饲料中更高的EPA+DHA水平可提升可预测生产效果与收获的质量。2025年,双方进一步扩大数据池,基于2013-2023年近5亿条鱼的数据开展研究。使用这种大数据方法,观察到鱼类死亡率显著改善(-8%,与2023年的大数据研究相比得出的新结果),结果可预测性高达50%,饲料转化率,收获量,血斑(-40%)和黑色素斑(-7%)等指标均显著改善。

葛柏峦在研讨会总结中强调了现代饲料配方的复杂性。他指出,配方过程中,鱼粉与鱼油仍是卓越的原料和营养基准,可保障鱼类的健康与生长。基于精准营养策略,它们正被更具战略性地使用,持续发挥最大价值。

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