《Aquaculture Science and Management》:Valorization of black soldier fly (Hermetia illucens) larval meal in the diet of Parachanna obscura (Günther, 1861) postlarvae reared under controlled conditions
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为解决水产养殖中鱼粉依赖性强、成本高且不可持续的问题,本研究评估了黑水虻(Hermetia illucens)幼虫粉(BSFL meal)在暗色副鳢(Parachanna obscura)仔鱼饲料中替代鱼粉的效果。研究人员设计了四种不同BSFL替代比例(0%、33.33%、66.66%、100%)的等氮、等脂、等能饲料,并进行了为期28天的养殖试验。结果显示,BSFL完全替代鱼粉(T3组)不仅未对鱼类的生长性能产生负面影响,还取得了最佳的饲料效率(FCR)和良好的特定生长率(SGR)。该研究表明BSFL是鱼粉的理想、可持续替代蛋白源,可降低水产养殖对海洋捕捞资源的依赖,具有重要的经济与环境意义。
在水产养殖业高速发展以满足全球不断增长的水产品需求的同时,其可持续发展也面临着严峻挑战。传统水产饲料严重依赖从野生鱼类中获取的鱼粉,这不仅给野生渔业资源带来了巨大压力,也使得饲料成本高昂且供应不稳定。为了打破这种“渔获养鱼”的不可持续模式,寻找新型、可持续的替代蛋白源已成为行业的当务之急。在此背景下,昆虫作为一种高蛋白、高转化效率的潜力股进入了研究人员的视野。其中,黑水虻(Hermetia illucens)幼虫脱颖而出,其虫粉已在多种养殖鱼类(如非洲鲶鱼、罗非鱼、金鱼等)的饲料中展现出替代鱼粉的潜力,被称为“可持续蛋白的明日之星”。然而,对于一种具有重要养殖潜力的鱼类——暗色副鳢(Parachanna obscura,又称obscure snakehead,一种在贝宁等地正在被驯化的鱼种),黑水虻幼虫粉的饲用价值此前仍是一片空白。这种鱼类的完全驯化尚未实现,其中一个关键障碍便是如何为其仔鱼开发一种基于本地饲料资源的均衡、可持续的日粮。于是,一个核心问题产生了:在暗色副鳢仔鱼的饲料中,是否能用黑水虻幼虫粉完全替代昂贵的鱼粉,并且不牺牲其生长表现,甚至可能带来效益?为了回答这个问题,研究人员在实验室的控制条件下,进行了一项探索性的养殖实验。
研究者主要运用了饲料配方设计与制备、水产养殖实验、生长性能与饲料利用评价、鱼体近似成分分析等关键技术方法。实验在阿波美-卡拉维大学(University of Abomey-Calavi)的水生生物和湿地研究实验室(Laboratory of Hydrobiology and Wetland Research, LHyReZH)的研究站进行。实验所用的暗色副鳢仔鱼平均初始体重为0.3 ± 0.02克,来自该实验室的池塘。研究人员首先制备了四种等蛋白、等脂肪、等能量的实验饲料,其中黑水虻幼虫粉分别以0% (T0,对照组)、33.33% (T1)、66.66% (T2) 和 100% (T3) 的比例逐步替代鱼粉。随后,他们将总计600尾仔鱼随机分配到12个地上水族箱中,每个饲料处理设三个重复,每个重复50尾鱼(密度0.5尾/升),进行了为期28天的养殖试验。实验期间,研究者定期监测水温、pH和溶解氧等水质参数,并每周采样测量鱼体体重以调整投喂量。实验结束后,通过计算特定生长率(Specific Growth Rate, SGR)、平均日增重(Average Daily Weight, ADW)、饲料转化率(Feed Conversion Ratio, FCR)、蛋白质效率比(Protein Efficiency Ratio, PER)、蛋白质产出值(Protein Productive Value, PPV)和经济转化率(Economic Conversion Ratio, ECR)等指标,系统评估了鱼类的生长性能和饲料利用效率。此外,他们还对最终收获的鱼体进行了近似成分(粗蛋白、粗脂肪、灰分、干物质)分析。所有数据通过单因素方差分析(one-way analysis of variance, ANOVA)和Tukey检验进行统计分析,以评估不同饲料处理间的差异显著性。
研究结果
水质参数
在整个实验期间,各处理组之间的水温、pH值和溶解氧等水质参数均无显著差异,表明饲养环境稳定一致,为鱼类的正常生长提供了适宜条件,确保了后续生长性能的差异主要归因于饲料本身。
生长性能
饲料对暗色副鳢仔鱼的生长性能产生了显著影响。最终平均体重、平均日增重和特定生长率均随着饲料中黑水虻幼虫粉比例的增加而提高,其中T2(66.66%替代)和T3(100%替代)组获得了最高的生长性能指标。鱼的存活率在各组间无显著差异,均高达96.67%至98%,说明黑水虻幼虫粉对鱼类存活无不利影响。
饲料效率
饲料转化效率受到实验饲料的显著影响。T3组(100%替代)获得了最高的饲料效率,即最低的饲料转化率(FCR)。这表明完全使用黑水虻幼虫粉的饲料,其转化为鱼体增重的效率最佳。经济转化率(ECR)的评估结果显示,T2组(66.66%替代)的经济效益最好。在蛋白质利用方面,T2组的蛋白质效率比(PER)和蛋白质产出值(PPV)均为最优,表明该替代比例下蛋白质的沉积和利用效率最高。
鱼体近似成分
实验饲料对实验结束时鱼体的近似成分有显著影响。最终鱼体样本中的灰分、蛋白质、脂肪和干物质含量均高于初始鱼体水平,表明所有饲料均支持了鱼体的营养积累。不同处理组间的成分差异反映了不同饲料配方对鱼体组成的影响。
结论与讨论
本研究表明,在暗色副鳢仔鱼的饲料中,黑水虻幼虫粉(BSFL meal)可以完全替代鱼粉,且不会对其养殖性能(包括生长、存活和饲料利用)产生负面影响。相反,高比例(66.66%和100%)替代组(T2和T3)在最终平均体重、特定生长率和饲料转化率等关键指标上表现最佳,显著优于鱼粉对照组(T0)和低比例替代组(T1)。这一发现与在其他鱼类(如非洲鲶鱼、罗非鱼、虹鳟鱼等)中的研究结果一致,证实了黑水虻幼虫蛋白能被鱼类有效同化并促进生长。
研究的重要意义在于从实践和理论层面为可持续水产饲料的开发提供了有力证据。在实践上,它为养殖暗色副鳢这一具有潜力的物种提供了一种具体、可行且高效的饲料配方,特别是T2和T3方案。这有助于降低养殖户对昂贵且供应不稳定的鱼粉的依赖,从而降低生产成本,提高养殖效益。黑水虻能够利用有机废弃物进行养殖,其应用也契合循环经济的理念,有助于减少水产养殖的环境足迹。在理论上,本研究首次系统评估了黑水虻幼虫粉对暗色副鳢仔鱼的影响,填补了该领域的研究空白,为昆虫蛋白在水产饲料中的基础研究和应用推广增添了新的重要案例。它进一步证实,通过科学的配方设计,基于昆虫的饲料不仅能满足肉食性鱼类的营养需求,还能在生长性能和饲料效率上达到甚至超越传统鱼粉饲料的水平,为水产养殖业的绿色转型和蛋白质来源的多元化开辟了可靠路径。
该研究论文发表在《Aquaculture Science and Management》期刊上。