牛至油結(jié)合受控式高效循環(huán)水集裝箱模式初探與展望

韓 蕊 郭瀟瀟 葛 飛 張佳鑫 李國輝 王秀萍 李秀杰

（河南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院長垣分院，河南 長垣453400）

近年來我國水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展迅猛， 由于養(yǎng)殖場規(guī)模和生產(chǎn)資料成本不斷提高， 大多養(yǎng)殖場采取加大養(yǎng)殖密度來提高水產(chǎn)品的產(chǎn)量， 增加其經(jīng)濟(jì)效益，現(xiàn)代水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)出現(xiàn)高投入、高產(chǎn)出的特點。 然而，在水產(chǎn)品密度較高的模式下，養(yǎng)殖過程中配合飼料使用的抗生素、 激素等藥物及水產(chǎn)品生長過程中代謝的產(chǎn)物， 不僅可能在水產(chǎn)品中殘留和蓄積，使得水產(chǎn)品質(zhì)量安全問題日益突出，進(jìn)而對消費者的健康構(gòu)成威脅； 同時也可能導(dǎo)致環(huán)境污染和水資源浪費，破壞水體生態(tài)平衡，嚴(yán)重制約水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展。因此，改善傳統(tǒng)的水產(chǎn)養(yǎng)殖技術(shù)和模式， 開發(fā)利用新型天然綠色飼料添加劑來代替抗生素添加劑是解決現(xiàn)代水產(chǎn)養(yǎng)殖問題的關(guān)鍵。

1.牛至油作為天然飼料添加劑的優(yōu)勢

牛至是唇形花科 Labiatae 牛至屬Origanum全部植物的總稱，江紀(jì)武主編的《藥用植物辭典》中記錄了8 種牛至Hirtum 牛至被認(rèn)為是Vulgare牛至的亞種。 《中國植物志》中記載著我國只有一個牛至種（Origanum vuelgare L.），分布在西北、華北以及長江流域以南等大部分地方， 因地域差異每個地方生長的牛至形態(tài)結(jié)構(gòu)都有所差異。

牛至油預(yù)混劑是我國農(nóng)業(yè)部 《飼料藥物添加劑使用規(guī)范》（農(nóng)牧發(fā)[2001]20 號）批準(zhǔn)可在飼料中使用的一種飼料添加劑。 牛至油是從天然植物牛至（Origanum vulgare L.）的葉片和花朵中提取的精油，具有綠色、高效、安全等特點。牛至油主要成分為酚類化合物， 其中香芹酚和麝香草酚含量可達(dá)78.27%，在所有天然原料中抗氧化性能首屈一指。 純的牛至油比其任意單一成分的抗氧化性能都要強(qiáng)。牛至油對革蘭氏陽性菌的抑菌效果略優(yōu)于革蘭氏陰性菌，而且在低pH 值、低溫和低溶氧的情況下效果更好。 牛至油主要含疏水性化合物，對細(xì)菌細(xì)胞質(zhì)膜具有較高的親和性，降低細(xì)菌細(xì)胞膜的穩(wěn)定性，通過破壞細(xì)胞膜而導(dǎo)致細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)容物流出、 膜電位改變等方式逐步抑制和殺滅細(xì)菌。前人研究發(fā)現(xiàn)， 牛至油可顯著抑制金黃色葡萄球菌，也能抑制大腸桿菌、沙門菌類以及普通變形菌類等。因此，牛至油具有優(yōu)異的抗氧化和抗菌能力。

與傳統(tǒng)抗生素相比， 牛至油作為一種新型的天然植物抗生素，易于被動物機(jī)體吸收和利用，即使沒有被吸收的也能夠順利排出體外，因此，還具有來源廣泛，不良反應(yīng)較小，適用范圍較廣，無任何藥物殘留，沒有停藥期，不產(chǎn)生耐藥性等特性，應(yīng)用前景十分廣闊。

2.牛至油作為飼料添加劑在國內(nèi)外的研究進(jìn)展

牛至油在畜禽上有大量的研究和應(yīng)用。 前人在豬的生產(chǎn)研究和應(yīng)用主要集中在提高日增重，預(yù)防和控制仔豬斷奶應(yīng)激，提高抗體水平，增強(qiáng)血液抗氧化酶活性和降低腹瀉率。 牛至油可以提高家禽日采食量、胸肌和腿肌率，降低料重比和腹脂率，提高血清中抗體和補體水平，改善腸道菌群，進(jìn)而改善腸上皮屏障功能，增加機(jī)體免疫力。牛至油還能提高奶牛產(chǎn)奶量和牛奶的脂肪含量， 降低奶牛乳房炎發(fā)病率和腹瀉率， 提高奶牛的生產(chǎn)性能。在生長肉兔的日糧中使用牛至油，提高飼料轉(zhuǎn)化率，增強(qiáng)血液抗氧化酶活性，減少丙二醛含量，家兔免疫力顯著提升。除此之外，牛至油還可用于嬰幼兒食品的保鮮，延長食品的保質(zhì)期，這與其抗氧化性密切相關(guān)， 牛至油在一定程度上能遏制肌紅蛋白的氧化，對肉質(zhì)有一定的改善作用。

牛至油能有效刺激或增加肌肉的鮮、香、甜風(fēng)味，可以作為水生動物養(yǎng)殖的誘食劑，能降低餌料系數(shù)， 提高水生動物的生產(chǎn)性能。 Gracia-Valenzuela 等在對蝦的研究中也有發(fā)現(xiàn)，牛至精油作為飼料添加劑可以促生長、增強(qiáng)抗氧化活性，以及提高抗感染能力。 牛至油對水生動物的致病菌具有優(yōu)異的抑菌效果。郭俊賢等通過抑菌圈、平板稀釋法、氣相擴(kuò)散法等體外抑菌試驗研究了11 種精油對三種常見的水產(chǎn)品特定腐敗菌的抑制效果，結(jié)果表明: 百里香和牛至精油的抑菌效果較好。 鄭宗林等在紅羅非魚的飼料中添加牛至油探究不同水平的牛至油對紅羅非魚抗氧化能力的影響。 研究結(jié)果表明， 牛至油的添加具有明顯地抑制羅非魚片肌肉過氧化的進(jìn)程， 嗜熱菌和嗜冷菌都有降低的趨勢。吳強(qiáng)強(qiáng)等采用單因子濃度梯度法，將牛至油以0.025%、0.05%、0.1%的劑量添加到基礎(chǔ)飼料中， 試驗結(jié)果表明， 在基礎(chǔ)料中添加0.025%、0.05%牛至油顯著提高建鯉魚種增重率，蛋白效率和特定生長率，降低飼料系數(shù)，建鯉血清總抗氧化能力和超氧化物歧化酶得到顯著提高， 顯著降低丙二醛含量， 表明牛至油可以增強(qiáng)建鯉血清抗氧化能力，減輕魚體的脂質(zhì)過氧化作用。

3.受控式高效循環(huán)水集裝箱養(yǎng)殖模式在農(nóng)業(yè)供給側(cè)改革中應(yīng)運而生，可實現(xiàn)生態(tài)養(yǎng)殖系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展

河南省近年來高度重視農(nóng)業(yè)供給側(cè)改革工作，提出以“四優(yōu)四化”為主線推進(jìn)農(nóng)業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革，加快建設(shè)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)強(qiáng)省。集裝箱養(yǎng)殖技術(shù)模式是漁業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革過程中出現(xiàn)的一種生態(tài)養(yǎng)殖新模式， 是生態(tài)養(yǎng)魚和集約化養(yǎng)魚的技術(shù)集成，是水產(chǎn)養(yǎng)殖理念的再一次革新。該系統(tǒng)運營采用循環(huán)模式，與生態(tài)農(nóng)業(yè)、魚菜共生等相結(jié)合，殘餌糞便資源化利用，可實現(xiàn)清潔生產(chǎn)零污染。

受控式高效循環(huán)水集裝箱養(yǎng)殖系統(tǒng)以標(biāo)準(zhǔn)的集裝箱體作為基本框架，主要結(jié)構(gòu)有：物理過濾系統(tǒng)、生物凈化系統(tǒng)、消毒系統(tǒng)、增氧裝置、水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)、糞便發(fā)酵和吸污系統(tǒng)、魚菜共生裝置及智能監(jiān)控系統(tǒng)。綜合關(guān)鍵技術(shù)，精準(zhǔn)控制養(yǎng)殖環(huán)境和養(yǎng)殖過程，實現(xiàn)受控式養(yǎng)殖，因此，具有高密度養(yǎng)殖、精品質(zhì)產(chǎn)出、循環(huán)水調(diào)控、全資源集約、低環(huán)境依賴、全風(fēng)險控制、規(guī)模化運營和簡易式操作等優(yōu)點。

受控式高效循環(huán)水集裝箱養(yǎng)殖技術(shù)解決水產(chǎn)養(yǎng)殖的自身污染， 消耗能源和水土資源等根本問題，同時又做到變廢為寶，符合國家提出的循環(huán)經(jīng)濟(jì)、節(jié)能減排、轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)增長方式的戰(zhàn)略需求，增加養(yǎng)殖戶的經(jīng)濟(jì)效益，具有較高的社會效益、經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益。

4.牛至油添加劑代替抗生素添加劑與受控式高效循環(huán)水集裝箱模式相結(jié)合， 是當(dāng)前國家發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)和綠色發(fā)展的優(yōu)選

在空間和能量充分利用的高密度養(yǎng)殖環(huán)境中， 病害易發(fā)和多發(fā)是制約水產(chǎn)養(yǎng)殖持續(xù)健康發(fā)展的重要因素， 受控式高效循環(huán)水集裝箱養(yǎng)殖模式則是高度集約化的養(yǎng)殖模式， 需要嚴(yán)格防控病害發(fā)生。 因此，在高度集約化的養(yǎng)殖模式下，預(yù)防和防控病害是此系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)， 營造健康的水體環(huán)境、 生態(tài)平衡和提高水生生物的免疫能力是關(guān)鍵。 使用牛至油替代抗生素添加劑對于營造健康的水產(chǎn)品生長環(huán)境，減少抗生素的使用，促進(jìn)水產(chǎn)品生長發(fā)育及提高其抗菌能力， 保證養(yǎng)殖生物質(zhì)量和安全十分必要。

我國水產(chǎn)養(yǎng)殖生物品種大約500 種， 而適合集裝箱循環(huán)水養(yǎng)殖的水生生物種類還比較少。 經(jīng)濟(jì)價值低或者不適宜高密度養(yǎng)殖的品種（種類）均不宜采用該模式進(jìn)行養(yǎng)殖。 目前試驗養(yǎng)殖的種類主要有慈鯛、巴沙魚、翡翠斑、石斑魚、黑魚、大黃魚、羅非魚、尖吻鱸、加州鱸、羅氏沼蝦、南美白對蝦等10 多個品種。 其中，來自東南亞湄公河流域的淡水養(yǎng)殖品種——巴沙魚（Pangasius bocourti），該魚具有生長快、個體大、產(chǎn)量高、耐低氧、食性廣、易飼養(yǎng)、肉質(zhì)白嫩、味道鮮美、抗病力強(qiáng)、營養(yǎng)豐富、無肌間小刺和利于加工等優(yōu)點，占據(jù)中國消費市場，受到廣大養(yǎng)殖戶的歡迎。

由于巴沙魚產(chǎn)地在熱帶，對水溫要求較高，適宜生長的水溫為22℃-32℃，低于20℃時，隨著水溫的降低，其生長速度放緩，當(dāng)水溫低于13℃時會受到凍傷直至死亡。然而，傳統(tǒng)養(yǎng)殖方式受到氣象條件的影響，無法在一年四季飼養(yǎng)巴沙魚，我國適合養(yǎng)殖的地方只有廣東省、 廣西省以及海南省等南方地區(qū)，不采取保暖措施最佳養(yǎng)殖時間為4-11月份，達(dá)不到全年養(yǎng)殖，滿足不了市場需求。 受控式高效循環(huán)水集裝箱可以打破季節(jié)的限制， 水溫保持恒定，因而保障市場供應(yīng)，除此之外，受控式高效循環(huán)水集裝箱中每立方水可養(yǎng)殖15 斤巴沙魚，每年巴沙魚的畝產(chǎn)為6000 斤，而傳統(tǒng)水產(chǎn)養(yǎng)殖模式下的畝產(chǎn)為4000 斤，極大提升養(yǎng)殖經(jīng)濟(jì)效益。 因此，牛至油與新興養(yǎng)殖技術(shù)模式相結(jié)合，能促進(jìn)水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的產(chǎn)業(yè)發(fā)展，響應(yīng)國家戰(zhàn)略需求，推動漁業(yè)供給側(cè)改革， 使得傳統(tǒng)水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)向生態(tài)、生產(chǎn)和生活一體式發(fā)展。

5.牛至油與受控式高效循環(huán)水集裝箱的不足與對策

牛至油屬于植物精油， 是由芳香單離成分所組成的高度復(fù)雜化的混合物，牛至的品種、產(chǎn)地環(huán)境、葉子采摘時間及精油提取部位和提取方式，對牛至油的有效組分和含量均有一定影響，同時，研究試驗所選擇的動物材料品種、健康狀態(tài)、生長環(huán)境等條件也會影響牛至油的應(yīng)用效果。 在飼料中添加不同水平的牛至油對同一物種的作用效果不同， 不同物種飼料中添加牛至油的適用量研究結(jié)果更是不相一致。 由此可見， 在保證健康的前提下，科學(xué)評估牛至油作為飼料添加劑的生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)、應(yīng)用效果和潛在風(fēng)險有重大意義。

受控式高效循環(huán)水集裝箱初期投入成本較高，需要大量資金支持。一套集裝箱系統(tǒng)單價約26萬～30 萬元， 河南長垣項目第一期投入7000 萬元，貴州興義項目第一期投入2000 萬元，河源市項目計劃第一期投入2000 萬元，第二期投入8000萬元。大多數(shù)需要政府政策的補助和企業(yè)的支持，養(yǎng)殖戶無法獨自承擔(dān)投資金額和風(fēng)險， 逐步打開市場取代傳統(tǒng)養(yǎng)殖模式具有一定難度。并且，對電力依賴較大， 要有充足的能源保證動力系統(tǒng)正常工作，裝備技術(shù)有待優(yōu)化。需進(jìn)一步開展相關(guān)研發(fā)工作，完善配套技術(shù)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，對從業(yè)人員進(jìn)行技能培訓(xùn)， 通過實踐因地制宜建立不同地區(qū)的示范基地，探究適宜本地區(qū)發(fā)展的特色產(chǎn)業(yè)。

參考文獻(xiàn)（略）