水产养殖创新如何拯救海产品

曾经充满生命的海洋正在逐渐消失。更大的掠食性鱼类——包括鲑鱼和金枪鱼——现在已经消失了估计不到其预工业预处理的10％的水平。来自沿海生态系统的历史数据表明，这些大型掠食性鱼类的消失——《科学》杂志的一篇文章称其为“食物网捕鱼”科学的美国人——会对这些生态系统的结构产生严重的后果。处于食物链顶端的水生掠食者控制着猎物的数量。当它们崩溃时，处于食物链低端的物种就会激增。例如，海带森林正在被因为食草海胆的数量增加．海藻死亡集体在天然海胆掠食者之后，包括海獭，人口下降。

海洋野生动物的这种解体也与市场对海产品的需求相吻合，海产品的需求以一种指数以来20世纪80年代初。当这些较大的掠食性鱼类在水产养殖（鱼类农场）中饲养时，它们通常会喂食“牧草鱼”，包括沙丁鱼和凤尾鱼。这些饲料鱼类从海洋中收获（每年数百万吨），接地，并用作水产养殖，家禽和其他农产品的饲料。它们提供了理想的营养来源，含有EPA，DHA OMEGA-3和ARA（花生四种酸）等油，这是一个必不可少的欧米茄6。

Aquafeed中使用的各种无鱼成分。信誉：F3挑战/瑞克私兵

其目前的水产养殖存在两个重要问题：对海鲜的需求快速增长（超过世界上50％的海鲜现在由渔场供应)，而全球的渔获量饲料鱼已经停滞不前．更糟糕的是，饲料鱼处于海洋食物链的中心。它们养活了从海鸟到鲸鱼和海豚的一切生物，它们的消失可能会对海洋生态系统产生深远的影响。

我们需要找到生产鱼粉和鱼油的新方法 - 没有鱼类 - 与全球海鲜需求保持步伐，并解决现代水产养殖的耀眼缺点。

从太空到海洋

荷兰veramaris.，合资企业DSM.和evonik.，解决了这个问题的重要部分。他们使用的微藻菌素，最初在海洋中发现，生产鲑鱼和金枪鱼需求在实验室中的鱼油，而无需饲草鱼。veramaris'的起源也是一个惊喜，并始于科学家们渴望探索太阳系。

“[使用微藻生产油]始于20世纪80年代初，作为美国宇航局组织内的项目，”佛拉莫里斯的全球营销和通信总监ØyvindIhle说。“[NASA]希望找到一种方法来培养必要的营养成员，而在空间中为他们的任务。与微藻，你可以沿着糖和水，基本上，并生产化合物而无需任何进入阳光。“

菌株Schizochytrium sp的海洋微藻。照片由veramaris提供。

尽管NASA的项目取得了成功，但该项目失去了资金，而且从任务中积累的微藻菌株“图书馆”——总共6500株——被NASA的科学家剥离给了一家私人公司。这些菌株最终被卖给了帝斯曼，Veramaris的母公司。

一旦被DSM收购，微藻就开始工作了。据Ihle说，“自从收购以来，[DSM]一直在研究这种藻类菌株，它已经被用于商业领域，主要是婴儿营养。”

目前的非转基因微藻也能产生EPA、DHA和ARA。“这就是Veramaris的用武之地，”该公司首席执行官卡里姆·库尔马利(Karim Kurmaly)说。“我们已经有了一种(微藻类)，并将其规模化。它能生产所有三种(水产养殖所需的脂肪酸)，所以你可以在没有鱼的情况下生产海洋石油。”维拉马里斯在商业设施在布莱尔,内布拉斯加州。

改变吃鱼的政治

10月份,veramaris.赢得了第二由未来鱼饲料组织的国际比赛(F3)是一个非政府组织、研究人员和私营企业之间的合作项目，旨在“加快创新、替代水产养殖饲料原料的商业化，以取代野生捕捞鱼类”。的20万美元奖品给了销售“无鱼”油最多的竞争对手，这种油的脂肪酸分布与饲料鱼相似。Veramaris卖出了令人印象深刻的77万公斤，这是他们的试点批次。

Michael Tlusty，F3 - Massachusetts大学（左），Karim Kurmaly Ceo veramaris（Centre），以及凯文Fitzsimmons，椅子和F3鱼油挑战（右）的审判。照片由veramaris提供。

尽管他们在F3竞赛中取得了成功，但Kurmaly知道，如果没有政策上的平行进展，全球就不可能转向可持续水产养殖。水产养殖认证机构需要迅速采取行动，减少我们对已经脆弱的海洋生态系统的依赖，创新技术将是不够的。

Kurmaly说:“我们想对这些认证机构说出来，告诉他们现在有替代方案来解决我们对有限自然资源的依赖。”如果其余的水产养殖业——养鱼场、饲料供应商和消费者——开始收获和购买用可持续原料饲养的海鲜，我们也许能够避免一场海洋灾难。

保证海鲜的未来

随着Aquafeed配方目前配置的，该行业依赖于鱼粉和鱼油中的营养素，以提高依靠饲养鱼类的营养食品的营养素（思想鳕鱼，三文鱼，鲟鱼，金枪鱼，低音，鲈鱼，庞帕诺，海峡，和鳗鱼）和甲壳类动物（虾）。但鱼粉和鱼油也用于饲养藤醛和鲤鱼等杂种和素食物种，因为这些来源的营养素速度增长并防止疾病。有几十种水产养殖的物种，其中许多都需要独特的营养配方。

如果突然，鱼粉和鱼油的所有突然，鱼粉和鱼油都变得不可用，而且没有开发无鱼的制剂，那么它可能无法水产养殖某些物种。因此，F3团队担心想要在中期到长期生存的饲料公司也可能对寻找替代成分感兴趣，因为没有饲料鱼替代品，他们的产品线可能会缩小。或者，在水产养殖市场中具有捕鱼配方的饲料公司可能在水产养殖市场中具有优势，估计是价值717亿美元到2025年。

为了在水产养殖中促进这种急需的转变，F3正在努力延伸远远超出其比赛的举措。他们提供了对任何人的资源，使任何人 - 消费者，水产养殖专家和企业家 - 了解可持续成分，测试“无鱼”产品，并发展业务。的F3饲料创新网络，例如，提供关于可持续水产养殖原料供应商的深入信息，以及减少或取消饲料鱼使用的水产养殖饲料的详细配方。这个网络是F3联盟真正的面包和黄油，竞争是一个“闪亮的旗帜”，以吸引海鲜供应商和消费者的注意。

为了提高人们对可持续水产养殖的认识，F3评委根据学术研究选择比赛主题。例如，最近研究自然的可持续性预计渔业可以在短短17年内达到最大生产能力。上一届比赛于2019年10月结束，旨在取代从饲料鱼中收获的鱼油，这一进步可能会大大延长这一时间线。

USDA鱼营养师Rick Barrows（右）捕获从6英尺直径坦克的鳟鱼，用于技术人员Jason Frost的权衡和测量。这些鳟鱼喂食无鱼植的植物饲料。信用：Steve Ausmus USDA / ARS

海洋友好的未来需求不仅仅是无鱼油

不幸的是，Veramaris从微藻生产水产养殖油的成功只解决了目前水产养殖业存在的部分问题——还有许多其他障碍需要克服。以甲壳类动物为例;它们每年消耗在水产养殖中使用的全部鱼粉和鱼油的很大比例。根据F3，甲壳类动物（如虾）“消耗大约31％的全球鱼粉产量”，而其他食肉症状，如鲑鱼，“占全球鱼粉的约23％，占全球鱼油的60％”。

为大西洋鲑鱼配制的“无鱼”饲料也不能用于养殖虾。不同的物种需要不同水平的营养，这就是为什么F3强调在水产养殖中需要多种替代成分来替代饲料鱼。例如，虾饲料需要35%的小麦粉、20%的豆粕和25%的鱼粉等成分联合国粮食及农业组织．任何对这些饲料的替代也需要蛋白质、omega-3和其他脂质等营养成分的理想平衡。合成生物学也许能够以更低的成本更可持续地配制这些混合物。

今年的F3的挑战- Carnivore Edition要求使用可持续来源为这些肉食物种创造和销售无鱼饲料。团队任务是出售三类中的一类之一：Salmins，虾或其他肉食物种以及获胜者的销售饲料，并将根据这些类别中的每个类别销售的最多饲料来选择。想要进入比赛的公司应该访问竞争网站了解更多并注册。

F3大赛帮助推出了数十种创新产品，从海洋捕捞中节省了数百万吨饲料鱼，并确保消费者仍能获得广泛的海产品，缓冲了饲料鱼供应风向的变化。但是，要想取得进一步的进展，并全面采用可持续的水产养殖成分，就需要“水产养殖链”各个层次的紧密合作，从渔业一直到个人消费者。Veramaris和F3比任何人都清楚这一点。

“我们的主要角色是合作者。我们与饲料厂、农民和零售商合作，并通过消费者研究与消费者接触，”Kurmaly说。“这是我们影响变化并降低水产养殖可持续性风险的方式……只有通过合作，我们才能提醒水产养殖业，我们在这个星球上所做的一切都是联系在一起的。”

F3挑战是促进和建立这些合作的好方法;与其他创新者会面，设计和销售用于水产养殖的可持续原料，并为我们脆弱的海洋生态系统做全球好事。

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