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《Aquaculture Science and Management》:Evaluation of black soldier fly (Hermetia illucens) larvae meal at a 5% dietary inclusion in practical diets for Nile tilapia (Oreochromis niloticus) juveniles

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年10月27日 来源:Aquaculture Science and Management

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  摘要专业翻译 背景:鱼粉成本上升威胁到水产养殖的可持续性,亟需寻找替代蛋白源。黑水虻幼虫粉(Black soldier fly larvae meal, BSFLM)已成为一种有前景的候选原料,但关于其在尼罗罗非鱼饲料中完全替代少量鱼粉组分的证据仍然有限。 方

  
摘要专业翻译 背景:鱼粉成本上升威胁到水产养殖的可持续性,亟需寻找替代蛋白源。黑水虻幼虫粉(Black soldier fly larvae meal, BSFLM)已成为一种有前景的候选原料,但关于其在尼罗罗非鱼饲料中完全替代少量鱼粉组分的证据仍然有限。 方法:在封闭循环系统(RAS)中进行了一项为期50天的投喂试验,试验对象为100尾尼罗罗非鱼幼鱼(初始体重:15.22 ± 7.60 g;该方差反映了未经分选的天然批次差异,在统计上通过使用水箱均值予以考虑)。为此,研究人员配制了两种具有相同基础原料的实验饲料。对照组饲料含有5%的鱼粉,而实验组饲料中的鱼粉被黑水虻(Hermetia illucens)幼虫粉完全(100%)替代,且其添加水平与总日粮中鱼粉的添加水平相同(5%)。研究评估了生长性能、血液学参数和经济效率。 结果:用BSFLM替代鱼粉在所有参数上均产生了可比的生长性能:终末体重(FM: 43.04 ± 17.58 g; BSFLM: 45.92 ± 20.64 g)、饲料转化率(FM: 1.018 ± 0.171; BSFLM: 1.020 ± 0.172)、特定生长率(FM: 1.83 ± 0.25%/天; BSFLM: 1.77 ± 0.16%/天)和存活率(FM: 97.81%; BSFLM: 98.88%),均无显著差异。包括红细胞(RBC)、白细胞(WBC)、血红蛋白、血细胞比容、平均红细胞体积(MCV)、平均红细胞血红蛋白量(MCH)和平均红细胞血红蛋白浓度(MCHC)在内的血液学参数均保持在正常范围内,且在处理组间无显著差异。经济分析显示,两种饲料之间的成本差异可忽略不计(FM: 0.81美元/公斤饲料; BSFLM: 0.82美元/公斤饲料),生产一公斤鱼的成本也几乎相同(FM: 0.824美元/公斤鱼; BSFLM: 0.836美元/公斤鱼)。 结论:在尼罗罗非鱼幼鱼饲料中,以BSFLM替代5%的鱼粉组分可维持其生长性能、生理健康和经济可行性。在实用、低添加水平的饲料配方中,BSFLM是一种可持续的替代蛋白源,且不会损害其生物学或经济性能。

论文解读文章

研究背景与目的
全球人口增长对食物系统造成了前所未有的压力,预计到2050年世界人口将接近95亿,这将推动全球蛋白质需求增加40%至75%。水产养殖作为全球动物蛋白生产的关键支柱,其产量已超过捕捞渔业,成为人类消费鱼类的主要来源。然而,水产养殖的可持续发展受到饲料相关挑战的制约,饲料成本通常占总生产成本的60-70%。传统水产饲料严重依赖鱼粉和鱼油,而野生鱼类资源的衰退、需求增加以及国际供应链的波动,导致鱼粉供应减少、价格攀升,威胁到水产养殖的盈利能力和可持续性。
在此背景下,寻找本地可得、经济可行、营养充足且环境可持续的替代蛋白源成为研究热点。黑水虻(Hermetia illucens)幼虫粉(BSFLM)因其高蛋白含量、良好的氨基酸谱、高消化率以及循环生物经济的应用潜力而备受关注。然而,关于BSFLM完全替代鱼粉而不影响鱼类生长性能、健康状况和经济效率的证据仍不一致。现有研究多聚焦于部分替代水平,且通常是在高鱼粉基线的日粮(如占日粮25%至100%)中进行评估,这并不能准确反映现代商业水产养殖实践。目前,尼罗罗非鱼的实用育成饲料主要依赖植物蛋白,鱼粉仅作为约5%的昂贵补充剂,通常作为诱食剂或营养平衡剂保留。因此,本研究旨在评估在植物蛋白为主的实用饲料配方中,以5%的添加水平用BSFLM完全替代这最后的、最昂贵的海洋成分(鱼粉)的生物学和经济性能影响。
研究设计与结论
研究人员开展了一项为期50天的投喂试验,在土耳其爱琴大学动物实验室应用与研究中心的封闭循环系统(RAS)中进行。试验选用100尾尼罗罗非鱼幼鱼(初始体重15.22 ± 7.60 g),随机分配到六个圆柱形水箱中,形成两个实验组(每组三个重复)。研究人员配制了两种等氮等脂的实验饲料:对照组(FM)含5%鱼粉,实验组(BSFLM)用脱脂黑水虻幼虫粉以相同5%的添加水平完全替代鱼粉。试验评估了生长性能、血液学参数和饲料经济效率。结果表明,BSFLM完全替代鱼粉在终末体重、饲料转化率(FCR)、特定生长率(SGR)和存活率等所有生长参数上与对照组无显著差异。血液学参数(包括RBC、WBC、血红蛋白、血细胞比容、MCV、MCH和MCHC)均保持在正常范围内,且两组间无显著差异。经济分析显示,两种饲料的成本差异可忽略不计(FM: 0.81美元/公斤饲料; BSFLM: 0.82美元/公斤饲料),生产一公斤鱼的成本也几乎相同(FM: 0.824美元/公斤鱼; BSFLM: 0.836美元/公斤鱼)。研究结论表明,在尼罗罗非鱼幼鱼的实用低鱼粉饲料中,以BSFLM完全替代5%的鱼粉组分是可行的,能够维持生长性能、生理健康和经济可行性,是一种可持续的替代蛋白源。
关键技术与方法
本研究主要采用了以下关键技术方法:
  1. 1.
    实验设计:采用完全随机化设计,设置两个等氮等脂的饲料处理组(对照组含5%鱼粉,实验组含5%BSFLM),每组三个重复水箱,每个水箱放养15-17尾鱼,以水箱均值为统计单元避免伪重复。
  2. 2.
    饲料配方与制备:基于国际水产饲料配方数据库(IAFFD)的营养需求,配制以植物蛋白(豆粕、小麦粉、玉米蛋白等)为基础的实用饲料。BSFLM为商业来源的脱脂幼虫粉,其粗蛋白含量为55.08%。
  3. 3.
    生长性能评估:每两周对全部实验鱼进行个体体重和全长测量,计算增重(WG)、日均增重(DWG)、特定生长率(SGR)、饲料转化率(FCR)、存活率(SR)和肥满度(K)等指标。
  4. 4.
    血液学分析:试验结束时,每组随机选取15尾鱼(每重复5尾),麻醉后从尾静脉采血,使用自动化兽医血液计数装置(HAVSET VH5R)分析白细胞计数(WBC)、红细胞计数(RBC)、血红蛋白浓度(Hb)、血细胞比容(Hct)及红细胞指数(MCV、MCH、MCHC)。
  5. 5.
    经济分析:基于国际市场价格计算每公斤饲料的成本,并结合各处理的饲料转化率(FCR)计算生产一公斤鱼所需的饲料成本。
研究结果
生长性能:经50天饲养,BSFLM组与FM组在终末体重、饲料转化率、特定生长率和存活率上均无显著差异(P > 0.05),表明完全替代鱼粉维持了生长性能。
形态学参数:两组实验鱼的体重和全长在整个试验期间均呈进行性增长。体重与全长的线性回归分析显示,FM组和BSFLM组的决定系数(R2)分别为0.9095和0.9146,表明两组鱼均呈现成比例的体躯生长。
血液参数:两组鱼的红细胞(RBC)、血红蛋白(Hb)、血细胞比容(Hct)、平均红细胞体积(MCV)、平均红细胞血红蛋白量(MCH)、平均红细胞血红蛋白浓度(MCHC)和白细胞计数(WBC)均无显著差异,且所有指标均处于尼罗罗非鱼的正常参考范围内,表明BSFLM饲料未对鱼体生理健康产生不良影响。
饲料和鱼类生产成本评估:经济分析显示,两种饲料的成本差异极小(FM: 0.81美元/公斤; BSFLM: 0.82美元/公斤),生产一公斤鱼的成本也几乎相同(FM: 0.824美元/公斤鱼; BSFLM: 0.836美元/公斤鱼),差异不显著。
讨论与结论
讨论部分指出,本研究的关键创新点在于评估了在植物蛋白为主的实用饲料中,完全替代最后5%的鱼粉组分。由于基础日粮以植物蛋白为主,鱼粉或BSFLM仅作为次要补充蛋白源,因此两组间生长和血液学指标无显著差异是预期结果。这证实了商业实用饲料中最后、最昂贵的5%海洋成分可以被完全去除而不产生负面影响。然而,这些结果严格适用于低添加水平场景,不能推广至BSFLM在高添加水平(如30%或50%)下与鱼粉功能等效的结论。研究结果与部分先前研究一致,但也有研究报道BSFLM具有成本优势,这可能与当前市场价格、地区差异和生产规模有关。随着黑水虻养殖产业的扩大和规模经济的实现,BSFLM有望在成本上更具竞争力。研究也指出了局限性,如50天的试验周期相对较短,可能不足以显现慢性的生理或免疫效应;仅评估了一个添加水平(5%)和一种BSFLM形式;健康评估仅限于基础血液学参数。
研究结论:本研究表明,在尼罗罗非鱼饲料中,以5%的添加水平用BSFLM完全(100%)替代鱼粉是可行的,且营养充足,对鱼的存活、生长或整体健康无不良影响。在匹配的添加水平下成功实现完全替代,验证了BSFLM在这些低添加水平下作为功能等效替代蛋白源的可行性。随着黑水虻幼虫生产的规模化,BSFLM在减少对传统鱼粉的依赖、减轻野生鱼类种群压力方面具有巨大潜力,有望支持更可持续的水产养殖系统。目前,基于BSFLM的饲料成本与传统鱼粉饲料几乎相同,但随着工业化昆虫养殖的扩展,生产成本预计将下降,可能为应对海洋资源价格波动提供缓冲。这些结果共同强调了将BSFLM纳入水产饲料的生态和经济效益。然而,仍需进一步研究以优化大规模BSFLM生产系统,并评估其对鱼类健康、产品质量和不同水产养殖系统性能的长期影响。
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