虾、蟹的营养学研究及饲料开发

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虾、蟹的营养学研究及饲料开发
陈立侨
华东师范大学生命科学学院，上海 200062
一、 我国虾、蟹的养殖现状
随着国民经济的高速发展和农业结构调整的深入，我国水产养殖业得到了迅猛的发展。其中以半精养和高密度精养（集约式养殖）为主要方式的水产养殖业，已有近20年的历史，从1988年起，我国水产养殖的产量首次超过捕捞产量，到2002年，我国水产养殖产量高达2906.89万吨，占水产品总产量的63.68%，人均水产品占有量已达到36kg，超过世界平均水平（30kg）。水产品不仅为消费者提供了优质的动物蛋白源、满足人们对食品多样化要求，而且是出口创汇的重要商品。2002年水产品出口量和出口额分别为208.5万吨、46.9亿美元，水产品出口份额约占全球的7%左右，其中仅养殖对虾的出口额就达到5.7亿美元。全国各地以市场需求为向导，发展名特优新产品养殖，使对虾和河蟹等甲壳动物的养殖产量迅速增长，成为渔业经济增长的新亮点。全国2002年虾、蟹类养殖总产量为178.87万吨，同比增长为22.63%。其中内陆水体虾、蟹类养殖产量为122.64万吨，海水蟹类养殖产量为56.23万吨，同比增长分别为22.45%和23.03%。2003年我国水产品出口额再创新高，占农产品出口总额214.3亿美元的25.6%，继续位居大宗出口农产品的首位。虾类、鳗鱼、罗非鱼、大黄鱼等名特优养殖水产品出口额已占一般贸易出口总额的47%，其中，虾类产品出口增长迅猛，已超过鳗鱼成为我国水产品出口创汇第一大品种。养殖业的迅速发展，使水产饲料工业随之得到了建立和发展，并已成为国民经济新的增长点。据统计，全国现有水产饲料加工企业400余家，通过消化吸收国外先进技术，一些饲料生产设备已经逐步国产化，饲料的质量也有了很大提高，这对我国保持水产养殖业的高产和稳产起到了重要的支撑作用。2002年，我国水产饲料工业的年产量达到800万吨，成为国民经济的重要产业之一。养殖产业发展，也促进了虾、蟹的营养生理和营养需求研究的不断深入。伴随国民经济的快速发展，我国城乡居民即将整体迈入小康社会，大众消费观念的改变与环保、健康意识的增强，导致市场对水产品的健康化、无害化要求愈来愈高；加之入世后国际贸易出现的新形势，水产品的卫生质量和安全质量问题日益突出，已成为全社会普遍关注的热点问题。水产品安全问题，主要表现为药物和有害物残留超标较为严重。近年我国水产品出口多次因质量问题受到欧盟、美国和日本等国家和地区的限制。饲料或饲料添加剂中如果含有对虾蟹的健康会造成危害、且能在其体内残留、蓄积和转移的有毒有害物质，则会对人类的安全构成严重威胁。养殖生产中只有采用优良的饲料，才既不会危害人体健康，也不会对人类的生存环境带来负面影响。而要生产出安全的水产品，就必须首先实现饲料的无公害化或绿色化。在可持续发展的支配下，作为一种生产和消费趋势， 绿色饲料和水产品有着广阔的发展前景。
二、 虾、蟹营养研究与饲料产业现状
自从20世纪50年代美国成功地生产商品渔用饲料以来，世界各国先后开展了对虾消化生理、营养生理和营养需求的研究，对虾饲料生产也逐渐进入工业化生产，至今已成为重要的产业，并有力的促进了对虾养殖业的发展。营养学是饲料学研究的基础，也是饲料配方设计的科学依据。迄今，国内外对虾、蟹类营养与饲料加工研究成果主要有以下方面：
首先，对部分对虾的生理进行了研究，特别是对虾类消化酶的研究比较深入。从20世纪60年代末70年代初期开始至今，国内外先后研究了斑节对虾、日本对虾、中国对虾、南美白对虾和南美蓝对虾等的消化酶，开展了消化酶的种类、性质和酶活力的研究；个体发育不同阶段消化酶活力变化模式以及饵料、温度、盐度和pH值等环境因素对消化酶活力的影响等工作。近年来，对南美白对虾和蓝对虾消化酶的研究更为全面而系统。开展对虾消化酶的研究工作，不仅可以为对虾的人工育苗和养殖生产的合理投饵，以及系列全价配合饲料的研制提供指导，还可为甲壳动物幼体和成体的消化生理、营养生理和生化研究积累基础资料。
其次，探明了斑节对虾、日本对虾和南美白对虾等主要养殖虾类不同发育阶段的蛋白质和部分氨基酸、脂类及脂肪酸、碳水化合物，以及部分维生素和微量元素等的需要量，初步制定了配合饲料的主要营养参数，这为实用饲料的配制提供了理论依据。我国在虾、蟹类营养的研究中取得的进展，以中国对虾最为完善。较系统地阐述了中国对虾对蛋白质、能量、氨基酸、脂肪、必需脂肪酸、糖类、纤维素、15种维生素及10余种矿物元素的营养需要，研究了部分维生素特别是维生素A的缺乏症；初步探讨了对主要饲料原料营养成分的生物利用率，研究了中国对虾消化吸收机理，证实了维生素特别是维生素C与对虾免疫功能的关系；从生化角度探讨了维生素B1、B6对组织α－淀粉酶及类胰蛋白酶活力的影响；初步研究了对虾体内必需脂肪酸的转化关系，发现游离态氨基酸与结合态氨基酸不能同步吸收，从而影响了游离态氨基酸的添加效果。除中国对虾外，国内学者根据我国水产资源和饲料生产现状，对河蟹、罗氏沼虾、南美白对虾、长毛对虾、斑节对虾以及青蟹等品种的营养需要进行了有益的探讨，但工作主要仍集中在对蛋白质、脂肪和糖类等常量元素的营养需要方面。
第三，建立了对虾饲料的质量检测技术体系，制定了饲料生物学综合评定技术标准，使对虾饲料工业逐步走上正规化。
第四，研制了一系列对虾饲料添加剂及其预混料，开发了各种酶制剂、益生素、氨基酸与微量元素络合物，水中稳定性的维生素C衍生物、维生素E酯以及早期幼体的营养强化剂等。
第五，查清了我国虾、蟹类养殖饲料源和常用饲料源的营养价，增加了低值饲料资源作为养殖动物的饲料源，为扩大饲料源、提高饲料品质起到重要作用，测定了多种饲料原料能量和营养素的消化率，为高效实用人工配合饲料的开发提供了依据。
第六，虾、蟹类饲料加工工艺也取得长足的进展，特别是国外对虾的微囊饲料、微颗粒饲料的加工工艺较为完善，早已能生产出优质定型的产品。
我国虾、蟹类营养学与饲料工业起步较晚，到20世纪80年代才从真正意义上开展了对虾消化生理、营养生理和营养需求的研究，对蟹类的研究则更晚。但是，在人力和物力的投入相对较少的情况下，我国的高经济价值虾、蟹类等规模化养殖的营养学研究和饲料开发依然取得很大的成效，加之引用、吸收了国外一些同类研究成果和技术，使我国近年来水产饲料工业发展较快，水产饲料的年均增长率达到30%。现有渔用饲料生产企业400余家，年生产800万吨。然而，水产饲料业的发展与我国养殖业市场的需求依然存在差距。我国水产品总产量占养殖业总量的三分之一，但在整个饲料工业中，水产配合饲料仅占10%。受经济发展水平限制和水产品质量对价格的限制等因素的制约，即使在水产养殖发达的我国南方，包括长江流域和珠江流域的广大养殖地区，半精养和混养方式的池塘养殖模式依然占相当的比例，全价配合饲料使用量很低。全国使用配合饲料生产的水产品产量约占水产养殖总产量的10％。90年代中期，因虾病大规模流行和蔓延，对虾养殖规模曾经锐减，导致对虾饲料的使用量大幅度减少。但近年来，随着南美白对虾淡化养殖技术的成熟和向内陆地区推广，以及河蟹等名优甲壳动物养殖业的崛起，虾、蟹类饲料行业又迎来了新的春天。
目前，我国虾、蟹类饲料发展还存在一些制约因子：养殖虾、蟹种类还不够丰富，仍需大力开发和引进有较大经济潜力的淡、海水虾蟹品种，使养殖品种组成结构更趋合理。；除设备因素外，饲料发展主要受限于对不同养殖种类的研究缺乏系统性；一些海水蟹类养殖基本上主要依靠鲜活鱼虾等作为饵料，这在大量浪费资源的同时，还会对环境造成许多负面的影响，所以需要抓紧开发配合饲料。一个养殖品种要实现产业化的发展，既需要苗种生产的规模化，又需要商品动物的生产实现集约化，这就要有适应不同生长阶段需求的配合饲料作为后盾。已有虾、蟹类营养学工作主要集中在蛋白质（氨基酸）、脂类、碳水化合物等常量元素的营养素需要与配方的筛选，对微量营养素的代谢机理及其需要量的研究不足。研究方法上多采用广撒网的筛选配方方式，不重视消化生理、营养生理等基础研究。对蟹类，尤其是海水蟹类的营养学和饲料生产的研究还很少。以上因素均制约了虾、蟹类饲料工业的发展，表明与养殖产业发展相比，我国水产饲料工业的发展相对滞后，但也说明虾、蟹类配合饲料市场有很大的发展潜力。据推测，水产饲料工业至少在未来的十年内都将会呈现增长趋势，并将继续保持2位数字的年增长率。
三、 虾、蟹营养研究与饲料开发趋势
（一） 虾、蟹类营养生理学研究
根据综合预测，随着养殖业的发展，到2010年我国饲料产量将达到1.17亿吨， 2030年达到1.8－2.0亿吨，其中水产饲料分别要达到2000万吨和3000万吨。基于目前我国水产饲料的产量，要达到以上目标，任务是相当艰巨的。因此，首先必须深入系统地研究重要水产养殖动物的营养需求和代谢机理，选择研究对象应以名优品种和我国特有品种为主。对于虾、蟹类品种，河蟹、南美白对虾、中国对虾、南美蓝对虾和青蟹等具有较好的基础。需要深入研究营养素的生理功能、营养素之间的相互作用、代谢规律和适宜营养需求量等，为修正营养需求参数和配制各种低成本、低污染、高效率实用饲料提供可靠理论依据。对微量营养素（如必需氨基酸、必需脂肪酸、维生素和微量元素等）的需求显得特别重要。近年来，国内外对南美白对虾和南美蓝对虾在不同饲养条件下的消化生理、营养需求和各种微量营养素相互作用开展了较多的研究，取得了一系列有意义的成果，但对其营养机理的全面了解和人工配饵的研制还有待深入和细化。与养殖种类营养需求相匹配的饲料，目前市场上还有不少空白，并存在着饲料混用的情况，如用斑节对虾饲料代替其他种类的养殖饲料。另外，应当注意的是，除少量品种和部分地区外，我国虾、蟹类养殖总产量仍然有很大部分来自于传统的半精养或混养方式。作为一种生态养殖方式，它具有许多优点，对我国水产养殖业发展具有重要的现实意义。但在这种养殖方式中，饲料技术是最薄弱和最重要的环节，必须在对养殖虾、蟹的营养需求、对养殖水体的初级生产力的可利用潜力了解的基础上，才有可能为养殖对象提供合理的饲料，并采取适宜的投喂方法。这还需要更多的营养学基础性研究数据作为资料积累，而不能简单搬用国外集约式养殖适用的现成技术。饲料系数高低作为指标评价和比较饲料水平的观点，只部分适用半精养或混养模式。需要科学合理地开发半精养和混养模式的饲料，提高利用率，最大程度降低污染。
从80年代开始，我国针对中国对虾等重要养殖种类的配合饲料营养标准进行了研究。同时，在规模化养殖业发展的推动下，研究了主要淡、海水虾蟹类等的营养需求，产生了许多优质配方。但是，虾、蟹营养学研究还是显著落后于规模化的健康养殖业和生产发展的需要。确定动物营养需要量和饲料营养价值评定，是动物营养学的两大基础性研究工作。首先需要对更多重要养殖虾、蟹类的营养需要进行研究，从而确定营养标准来满足生产需要，填补一些重要养殖种类营养标准的空白，例如确定南美蓝对虾、三疣梭子蟹、青蟹等的营养标准。其次，研究虾、蟹生长繁殖对能量需要、必需氨基酸、必需脂肪酸和维生素、微量营养素和矿物质等的需要，增补已有营养标准缺乏的内容。第三，针对虾、蟹不同生长阶段对营养素的需求，对营养标准进一步细化和标准化。目前采用亲虾（蟹）、幼虾（蟹）等生长阶段划分对营养素的需要过于粗糙。需要根据虾、蟹生长过程的生理变化和营养需求，更细致、科学的进行生长阶段划分，并确定相应的营养标准。第四，不同虾、蟹种类、不同生长阶段的营养素平衡模式，特别是必需氨基酸、必需脂肪酸的平衡模式还需要进一步确认。营养平衡理论在营养标准中需要得到充分体现，避免蛋白质、脂肪和能量不平衡甚至过多和维生素等微量营养素的严重缺乏现象。另外，还需要进一步探讨虾、蟹的营养标准、原料的质量标准和配合饲料的投喂标准之间的关系。
研究营养与能量代谢，可揭示饲料物质进入机体之后的运输、分布、分解、合成，以及能量的产生、转运和利用的一般规律，是生化学研究的主要领域，也是营养学、饲料学的重要基础。近年来，虽然对中国对虾、日本沼虾和河蟹等养殖对象的能量代谢进行一定的研究，揭示了饲料能量在体内代谢的某些分配规律，但是，依然迫切需要对虾、蟹体内氨基酸、脂肪酸的转运、利用和转化及其调控机制，以及矿物质代谢与蜕皮周期甲壳脱落和形成的关系进行深入研究。甲壳动物蛋白质（氨基酸）、脂肪酸、碳水化合物的中间代谢研究的缺乏，也是制约虾、蟹营养与饲料开发的重要因素。
有必要加强虾、蟹类营养与免疫功能关系的研究。虾、蟹类只具有非特异性免疫功能，不能进行针对病原体的抗原接种，更容易受到感染源的攻击而造成疾病的大规模爆发。众所周知，营养与免疫之间存在着许多相互作用关系。运用营养学方法提高养殖虾、蟹自身免疫力增强抗病能力，减少消毒和杀菌药物的使用，是实现虾、蟹类健康养殖、产品安全和可持续发展的有效途径。研究表明，维生素A、维生素E、维生素C和维生素B¬6，以及铜、锌、免疫多糖等微量营养素，具有增强虾、蟹自身免疫功能的作用。但是，目前给出的这类微量元素的推荐量往往只是其最低需要量，甚至有些养殖种类的最低需要量还没有得到确认，仅参考其它动物需求量并在饲料中使用。故此，在养殖虾、蟹处于应激状态时，抵抗能力明显降低，容易被病原体感染。所以，研究能够增强虾、蟹类自身免疫功能的微量元素的适宜添加量，以达到提高动物抗逆和抗病力的目的，这对有效预防养殖生产中病害的发生，提高产量和质量有重要的意义。
虾、蟹营养与环境的相互关系亦有待进一步研究。不同的环境条件下，虾、蟹的生理状况和营养需求会发生变化，同时，饲料的营养组成反过来又会影响养殖环境。一般虾蟹的饲料投喂后会损失20%以上的粗蛋白质，大约50%的碳水化合物和85%－95%的维生素。饲料中多达77%的氮化合物和86%的磷化合物会被进入水环境，通常导致有毒的淤泥量增加、藻类水华出现、生化需氧量（BOD）提高，这些都会抑制虾的生长，增加病害发生的危险。研究生态营养学，不仅需要全面了解虾、蟹的消化生理、营养生理和营养需求，还要研究养殖环境对虾、蟹营养需求的影响，优化饲料配方，改进加工工艺，最大程度降低饲料对养殖环境的破坏。因此，深入研究虾、蟹营养与环境之间的相互关系，发展高能量、低蛋白、高利用率、低污染的绿色环保型饲料，将有助于养殖业的健康和可持续发展。
另外，虾、蟹的饲料营养影响产品品质。2002年，因为检出氯霉素，欧盟全面禁止我国虾、蟹等水产品的出口，给生产者造成巨大的经济损失。虾、蟹类饲料营养平衡达不到规模化养殖要求，抗生素等化学药物的滥用和残留开始危机整个虾蟹养殖产业。营养素还会对养殖动物的基因表达产生影响，例如维生素A通过调节特定的基因转录影响虾蟹的胚胎发育，从而对养殖动物的生产潜能有促进作用。加强从大宗营养素（例如蛋白质、脂类和糖类等）到微量营养素（例如维生素和微量元素等）在虾、蟹饲料中营养平衡中相互关系和作用机理的研究，对有效恢复生态环境，保证虾、蟹养殖业的持续发展，保证产品品质和安全具有决定性的意义。
（二）饲料研制与开发
虾、蟹类育苗生产是养殖产业的基础。天然饵料的生物培养是虾、蟹育苗的重要制约因素，而生产中经常因为生物饵料不足或与育苗生产需要不同步，严重影响虾蟹育苗生产，为此，天然生物饵料的培育和强化应受到足够的重视。与此同时，还需关注研制代替生物饵料的微粒配合饲料。营养全面、搭配平衡、容易消化、较少污染和能够保持类似天然饵料物理化学特性的虾蟹开口微囊饲料一直是研究的重点和发展方向。国外在虾、蟹开口期营养需求和开口配合饲料加工工艺学方面已取得了长足的进展，近年国内部分研究单位和企业也开始尝试虾、蟹开口期微囊饲料研发和生产。但我国在这一领域还比较落后，加之我国育苗体系与国外存在较大差别，所用人工开口饲料很难套用国外模式。所以，继续开发优质的虾、蟹开口微囊配合饲料和微颗粒饲料，对推动虾、蟹育苗产业的发展具有重要意义。
20世纪90年代以来，膨化饲料技术成为国际上虾、蟹饲料加工工艺的特点，同时也代表该产业的重要发展方向。近年来，挤压膨化技术成为国内外饲料工艺广泛采用的新技术新工艺。该技术生产的饲料对避免养殖水环境污染、饲料营养平衡的保持和饲料利用率上均具有其他生产工艺难以比拟的优势。特别是挤压过程中高温高压能够杀死某些原料中存在的抗营养因子、毒素和微生物，并对营养成分的保持、产品安全、生产效率和养殖管理水平提高都有良好促进作用。另外，饲料生产中微粉碎、超微粉碎技术以及喷涂技术应用尚需广泛推广。虾、蟹类饲料添加剂的发展应该朝着添加剂的绿色化、保证营养素平衡状态、促进维生素性质稳定等方向发展，进一步探讨复合酶制剂、微生态制剂、中草药、免疫多糖、氨基酸络合物、活菌制剂以及微量营养强化剂对虾蟹营养生理和免疫功能的作用，研究适宜的需要量和添加工艺流程，增强养殖虾、蟹的免疫功能和抗应激能力，最大程度降低不良药物使用，从而改善虾蟹肉质品质、保持野生天然肉质和风味，促进绿色环保型饲料生产工业发展和水产品安全的实现。
寻找和开发新的饲料源始终是水产养殖业追求的目标。根据我国人口和资源状况，动物蛋白源会在相当长的时间内处于紧缺状态。据世界银行对我国饲料供求平衡的预测，2010年我国能量饲料和蛋白饲料的缺口分别为4300～8300万吨和3800万吨，随着养殖业的进一步发展，这一缺口将继续增加，成为限制包括水产饲料在内的饲料加工业发展的瓶颈因素。因此，必须加大力度解决蛋白源紧缺问题，进一步探讨植物和微生物蛋白替代动物蛋白源，以缓解和补充水产养殖业对蛋白源的迫切需求，从而保证我国水产养殖包括虾、蟹等名优品种健康和可持续发展。

mylch2008

qiuchi23

很好，支持楼主:huahua: :huahua: :huahua:

fjcwr

好资料，对我们开发虾蟹料确实有帮助

hanwx

好，很好，谢谢楼主了啊！！！！！！！
(本文来自：中国畜牧人论坛,http://www.xumuren.com )

lanpai2006

不错啊
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泰州剑客

这一篇好像看过了，还是去年的

可研

谢了，!!!!!!!!!!!!!!!!!!!

xiaoxin007

另外，应当注意的是，除少量品种和部分地区外，我国虾、蟹类养殖总产量仍然有很大部分来自于传统的半精养或混养方式。作为一种生态养殖方式，它具有许多优点，对我国水产养殖业发展具有重要的现实意义。但在这种养殖方式中，饲料技术是最薄弱和最重要的环节，必须在对养殖虾、蟹的营养需求、对养殖水体的初级生产力的可利用潜力了解的基础上，才有可能为养殖对象提供合理的饲料，并采取适宜的投喂方法。

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期待高人解读下，混养的饲料配置。怎么让混合的各个品种均衡营养？并平衡环境.

看文章还得看大师级。