趙敬友
(安徽省桐城市孔城鎮水產站,安徽 桐城 231400)
應用微藻生物和動物性生物餌料進行水產養殖在當前較為普遍,而且微藻生物還會在某些情況下被作為生物燃料進行使用。微藻生物除了會被當作動物以及水產養殖的飼料之外,它自身也含有大量的營養分子,具有極高的食用和醫用價值。目前,科研人員已經對藻類所含營養成分進行了充分發掘,例如其中的蛋白質以及脂肪等微量元素。在藻類中蘊含的因素能夠完全取代人類食品以及動物飼料加工過程中的人工合成型材料,從而保證人們日益增長的對于相關食品添加成分需求得以有效滿足。
通常而言,在牛奶和肉類之中的蛋白質含量一般在30%到40%范圍內,而在微藻之中蛋白質含量卻高達40%及以上,明顯優于前者。和魚粉相比較,在微藻中必需氨基酸的含量極高,例如一般魚粉之中只含5%到9%左右的谷氨酸和天冬氨酸,但是在微藻內天冬氨酸和谷氨酸的含量可以達到7%至13%。水產動物在生長的過程之中,多不飽和脂肪酸是幼體發育時期不可缺少的一個營養物質,經過專業研究發現,此類營養物質最主要且真正的生產者并非人們所認為的魚類而應當為魚類的食物即微藻。同時,在微藻中含有的β-胡蘿卜素以及蝦青素等營養物質同樣也有助于水產動物順利成長。
除此之外,在微藻類植物之中還含有其他生物分子,為人類提供了無可限量的營養價值,具體成分如下。
(1)青蝦素。對于青蝦素而言,它存在兩個并不完全對稱的分子,因為具有出色的抗氧化能力,因此它也被人們稱作超級維生素E,屬于一個天然色素,在降低血脂以及增強氧化性方面具有著極為理想的效果,與此同時蝦青素也屬于一種胡蘿卜素,在食品以及化妝品和飼料之中應用較為普遍。
(2)葉黃素。與青蝦素相同,葉黃素同樣也是藻類植物中所含有的一種十分重要的物質,并且其也屬于胡蘿卜素的分支,在人類血清以及所服用的食物之中含量比較高,一般會被稱作新時代最為重要的一個天然色素,經常用在白內障的預防以及延緩慢性病的藥物之中。
(3)葉綠素。所謂葉綠素實際上就是一個綠色色素,它是目前應用較為廣泛的一種藻類生物分子,借助自身具有的不可替代功能,它能夠對空氣中蘊含的二氧化碳進行充分吸收,并且將新鮮空氣釋放出來。另外,葉綠色還能夠對受損細胞進行有效修復,促使細胞能夠快速生長,經過多項專業研究之后發現,通過葉綠素能夠對癌癥起到良好的預防效果,而且已經在該領域做出了巨大貢獻,受到了相關領域廣泛關注。
(4)藻膽蛋白。作為一種具有極大潛能的生物分子,藻膽蛋白在當前已經被當作染料以及工業中的一類應用物質而被人們廣泛應用。對于藻膽蛋白而言,它憑借著較為特殊的化學性質與活性分子實現了完美綁定,能夠對抗體進行準確標記,具有著良好的生物利用意義。目前,絕大多數的藻類中所蘊含的分子,都是人類當前技術水平不能模仿或創造的。而以此為基礎,在現代食品以及飼料之中加入藻類生物中的生物分子,能夠讓人們以及動物對于微量分子等需求得到極大程度的滿足。
經過大量研究表明,如果僅采取單一化的微藻餌料進行水產養殖,很難讓水產生態種類實現良好維持,而如果想要讓水產動物健康成長順利發育,必須要引入適當的動物性生物餌料。
而輪蟲作為浮游動物中極為重要的存在,它具有運動緩慢以及大小適宜等諸多特點,并且再加上極為理想的營養價值,所以在當前的水產養殖過程中實現了極為廣泛的應用。大量學者認為,在淡水魚類的養殖過程中挑選輪蟲作為喂養食物是最佳選擇,而主要原因就是輪蟲體內蛋白質含量十分豐富,可以最大程度確保魚類營養需求得到有效滿足。
就現有的生產以及實踐情況來看,當魚蝦蟹幼年時期微藻生物餌料所發揮出的作用相對顯著,通過微藻生物餌料能夠給魚蝦蟹的正常生產提供多種必需的營養物質,特別是此類海洋生物當處于開口階段和蝦類從育苗狀態轉變成蚤狀幼體時影響效果尤為突出。另外,在水體中微生物的調節方面微藻也具有極為重要的作用,其能夠讓水體中微生物種類以及數量保持一個相對平衡狀態。
曾有學者指出,泥鰍在剛剛出生一段時間之后特別喜歡捕捉與食用輪蟲,另外在實驗過程中將輪蟲作為餌料進行飼養的魚類相較于將菜籽作為餌料進行喂養的魚類整體生長速度要更快,因此在對動物進行飼養時動物性生物餌料得到了大規模應用。自輪蟲以后,枝角類的生物成為了較為適合用于海洋生物喂養的一種新型動物性生物餌料,但是現階段枝角類的生物僅僅適用于觀賞魚類的飼養,由于種種因素制約,還無法立即進行廣泛推廣及應用。
時至今日,盡管生物餌料培養與應用十分廣泛,然而其中絕大多數均為小規模嘗試,最終的生產效率和當前育苗需求之間存在著較大差距。現階段,可以通過人工方式進行大規模培養的幾種微藻餌料包括以下幾大類,分別是小球藻以及扁藻和角毛藻等,其中大多通過藻池以及自然水體實行粗放化培養,過分依賴于天氣環境等外界因素,經常出現無法及時供應等問題,從而導致和育苗實際進度相脫節。另外在具體生產技術以及應用方法方面也缺少明確要求,從而造成微藻濃度偏低和餌料效價偏低等情況出現。
為了能夠得到濃度較高的微藻生物飼料,我國部分科研單位通過混養以及異養等方式進行培養,例如某高校研究人員成借助葡萄糖批式流加培養而出的異養原始性小球藻,其生物量大于100g/L(采取粗放式自養方法培養出的小球藻生物量通常在1g/L);另外,某科研企業也獨創了“異養-稀釋-光誘導”的串聯式培養方法,通過這種培養方法的應用來得到高濃度小球藻,把它包裝為濃縮藻源產品,并且作為生物餌料展開銷售。除此之外,一家名為Martek的美國公司也曾經采取發酵罐對異養微藻進行培養并且最終完成了DHA成品生產。對于異養培養而言,它讓原本供應不及時以及不穩定的微藻飼料弊端得到了有效解決,然此類培養方式大多被用于小球藻以及裂殖壺藻和柵藻等極少數的藻類培養工作中,目前還并未對硅藻類這一具有極高價值極高的藻類進行研究和培養。
室外的敞池培養是當前國內外較為常見的一種專門用于培養動物性生物餌料技術,雖然通過這種技術能夠讓產量得到一定提升,但是因為在室外培養必然會受到自然條件影響,所以波動性比較大,而且總產量依舊無法達到育苗實際需求。仍以輪蟲培養來說,一般借助小型的水槽做一次性的培養(一般密度是100至200個/mL)亦或者利用培養池水稀釋、連續給餌和連續收獲等培養方式(此類培養方式通常將密度維持在40個/mL)。在國內僅有一小部分的企業實行了規模化的生物餌料培養。盡管通過先進的專業生物餌料培養設備可以得到理想的生物量,然而實際培養成本要遠超一般培養方式,性價比較低,因此也并未在相關領域中得到廣泛應用。
現階段,社會正在對生物餌料進行不斷探索以及應用,然而和預期效果之間仍舊存在著較大差距,而且在對生物餌料進行研究時也并不會只在實驗室內展開研究與分析,逐漸將其應用到實際的生產和生活之中,實現了由過去實驗室這一單一研究形式開始向著產業化的方向所發展,并且目前在相關領域之中已經取得了一些成就,然而如果想要更為全面以及科學的面對微藻及動物性生物餌料產業發展,那么現階段仍舊處于瓶頸期。目前,在實現產業化的發展過程中主要存在以下幾個問題,例如只有極少一部分的微藻餌料擁有出色的發酵效果、因為運輸成本較大并且現有的運輸保存工藝還有待完善因此活體運輸總成本過高等。正因上述問題的存在,從而給生物餌料進一步發展造成了嚴重影響甚至是阻礙了其正常的發展。在近些年間,人工微囊飼料是市場較為認可并且受到相關人員青睞的一類飼料,這種飼料最為突出的優勢即營養供應較為便捷以及穩定,然而現階段此類飼料還缺乏大量成功案例,再加上對于仔魚實際培育條件等考慮,想要讓此類飼料取代過去使用的生物餌料難度比較高。但是隨著國內在生物餌料栽培方面的研究不斷深入,用于生物餌料繁殖的魚苗場數量也在迅速增加,這對生物餌料而言將會是一個無法估量的市場,在這一背景下,生物餌料在未來必將取得巨大發展,另外因為科學技術以及實踐應用水平不斷優化與增強,生物餌料在培育方面出現的局限性一定會取得突破以及革新。
因為藻類具有應用的全面性等特點,所以其所蘊含的營養物質可以完全替代過去在人類食品加工以及動物飼料加工過程中使用的人造合成型材料,而這也就由不同程度上讓人們日益增長有關食品添加成分的需求得到了滿足。微藻餌料在我國多個領域均作出了顯著貢獻,較為突出的如取代能源以及食品和環境等。由于人們日常生活質量不斷提升,當前社會具有較為迫切的分子需求,而這便導致海藻研究受到有關部門的重視。在動物飼養和水產養殖過程中應用微藻及動物性生物餌料是一個較為明智的選擇,而且隨著人口增長,未來社會蛋白質需求必然持續上漲,因此將微藻及動物性生物餌料應用到水產養殖工作中屬于必然選擇,在未來,藻類極有可能會代替部分較為昂貴的產品,從而滿足日益增長的社會需求。