发酵成分在水产养殖中的作用示意图

配合饲料是水产养殖生产的关键组成部分，占总生产成本的50%至70%。对鱼粉等昂贵且可能不可持续的原料的依赖构成了重大挑战。因此，对替代原料的探索日益加深。

发酵饲料原料已成为一种颇具前景的选择，它能够以较低的成本提供均衡的营养。宁波大学和福建农林大学的科学家团队在发表了一篇科学综述，全面概述了发酵饲料原料在水产养殖中的应用的最新进展。

什么是发酵或预消化的成分？

发酵是一种在食品制备和保存中应用了数百年的技术，在动物营养领域也备受关注。发酵饲料通过微生物活动将复杂的碳水化合物、蛋白质和其他大分子转化为生物可利用的化合物，从而提高营养物质的可及性。

发酵过程增强了消化率，从而更好地吸收和利用营养，促进动物生长、营养免疫和整体健康。

发酵饲料，也称为预消化饲料，其特点是富含酶、益生菌和有机酸，有助于改善消化。这些成分尤其能有效中和植酸和单宁等抗营养因子，这些因子会损害营养吸收和免疫反应。

发酵过程的类型

发酵主要有两种类型：

固态发酵 (SSF)：该方法利用有益微生物在无自由水或极低水分的条件下发酵饲料原料。该方法具有提高营养价值和成本效益等优势。

液态发酵 (LSF)：该方法使用液体底物作为发酵培养基。它具有营养浓度均衡、发酵稳定、适口性好等优点。

影响发酵原料品质的因素

综述指出，影响发酵原料质量的因素有很多，包括发酵底物、微生物、温度和发酵时间。环境条件，例如发酵培养基的初始pH值，也至关重要。为了提高质量，必须确保底物、微生物菌株和环境参数的有效组合。

发酵蛋白的来源

选择哪种蛋白质进行发酵至关重要。虽然鱼粉长期以来一直占据主导地位，但其可持续性却备受质疑。因此，科学界正在探索替代方案：

发酵植物蛋白：豆粕、小麦面筋和其他植物来源的蛋白资源丰富且经济实惠。然而，植物蛋白含有各种抗营养因子 (ANF) 和纤维，会显著影响饲料的适口性和营养物质的消化。幸运的是，发酵可以提高水产养殖用植物蛋白的质量和营养价值。

发酵动物蛋白：禽肉粉或鱼类加工废料等副产品具有优良的氨基酸组成，易于水生生物消化。发酵可以进一步提高它们的消化率。

单细胞蛋白 (SCP)：人工培养的酵母、细菌或微藻可以将低成本的营养物质（甚至废弃物）转化为高质量的蛋白质。它们效率高，是水产养殖循环经济战略中一个极具吸引力的选择。

使用发酵原料的好处

采用发酵原料替代鱼粉成功缓解了鱼粉短缺问题，同时减少了对野生鱼类资源的依赖——这是实现水产养殖环境可持续性的关键一步。此外，发酵饲料还能降低饲料成本，并通过减少抗生素使用来提高消费者安全，从而提高小规模养殖户的盈利能力。

提高饲料摄入量和生长性能

发酵原料成本效益高、来源丰富，且具有针对特定物种的替代潜力。实证研究表明，用发酵原料部分替代鱼粉（20%-50%）可降低饲料成本，且不影响生长性能。

肠道上皮发育的调控

富含益生菌及其代谢物的发酵原料直接影响肠道上皮的发育。肠道组织学是肠道健康发育的关键指标，与动物的整体健康和生存直接相关。

调节肠道免疫反应

发酵成分作为免疫调节微生物的功能载体，协同增强水生物种的消化效率和免疫稳态。

加强肠道微生物屏障

肠道屏障是抵御病原体入侵的第一道防线。发酵成分通过剂量依赖性地调节粘膜免疫力和重塑微生物群，增强肠道屏障的保护功能。

改善环境和水质

发酵饲料通过增强饲料稳定性和减少浪费来改善水质。水稳定性是饲料整体质量的关键因素。

预消化饲料的挑战和机遇

尽管研究概述了诸多优势，但挑战依然存在。其中一个主要障碍是缺乏标准化的发酵原料生产技术，导致产品质量参差不齐。这种不一致性造成了不信任，并使生产商难以做出明智的决策。

为了充分发挥发酵原料的潜力，需要做到以下几点：

明确的质量标准：定义什么是高质量的发酵成分。

正在进行的研究：更好地了解不同的微生物菌株如何与各种原材料相互作用。

智能菌株选择：并非所有细菌或酵母都具有相同的作用 - 必须根据成分和预期用途来选择菌株。

培训和推广：向专业人士和农民普及这些成分的好处和正确处理方法至关重要。

结论：发酵且充满希望的未来

正如该科学评论所强调的，发酵原料——尤其是源自植物蛋白源的原料——为经济高效且可持续的水产饲料提供了巨大的潜力。尽管大部分研究都集中在蛋白源的选择上，但该评论指出，“同一微生物菌株与不同原料之间的相互作用，以及混合菌株的发酵特性，仍然存在不确定性。”

本文全面概述了发酵饲料成分在水产养殖中的应用的最新进展。采用预消化饲料有望提高水产养殖业的可持续性和盈利能力，同时满足全球日益增长的水产品需求。

该研究得到了浙江省自然科学基金重点项目、国家自然科学基金项目、平阳县科技强农产业升级项目、浙江省农业新品种选育重点科技项目、宁波市科技创新甬江2035重点研发计划项目、宁波大学海洋学院联合重点实验室开放基金项目的资助。