水产养殖是在淡水或海洋环境中受控条件下养殖水生生物(包括鱼类、甲壳类、软体动物和水生藻类)的过程(FAO, 2017)。在过去几十年中,水产养殖已成为全球粮食系统的重要组成部分,有助于确保世界不断增长的人口获得粮食安全、营养和收入(FAO, 2025)。根据 FAO 数据,2022 年水产养殖占全球水生动物产量的 51%,有助于满足日益增长的全球水生食品需求(FAO, 2024)。在水产养殖生产系统中,喂养管理是农场生产力和整体可持续性的关键因素。鱼类通常食用配制水产饲料,即通过将多种成分按定义比例混合而成的复合饲料,通常以百分比添加水平表示。水产饲料配方取决于物种、生产阶段、遗传谱系、成分的可用性和成本以及特定国家的法规(例如,欧盟(EU)授权的水产饲料生产成分清单 – 2013 年 1 月 16 日关于饲料材料目录的第 68/2013 号委员会条例)(Basto-Silva et al., 2019)。鉴于这一核心作用,水产饲料的创新对于实现可持续水产养殖至关重要(FAO, 2017)。水产饲料的营养成分直接影响生长性能、健康、饲料效率和最终产品质量(FAO, 2017)。
水产养殖通常通过其有利的饲料转化率(FCR;定义为投喂鱼类的饲料量与鱼类活重增加量之比)与陆地牲畜生产区分开来,反映了将饲料转化为可食用生物量的高效性(Glencross et al., 2007; Hua et al., 2019)。水产饲料行业高度依赖鱼粉(FM)和鱼油(FO),因为其对鱼类具有营养价值,这增加了它们的价格并影响了它们的利用(FAO, 2024)。这些成分可以来源于鱼类副产品(例如,来自鱼类加工,产生大量副产品,如头部、皮肤、骨骼、鳞片和内脏),并且可能与人类食品竞争。然而,它们主要来源于野生捕捞渔业,这对海洋生物多样性和资源造成了压力(FAO, 2024)。这些成分因其高消化率和均衡的营养概况(包括蛋白质、氨基酸和长链多不饱和脂肪酸)而备受重视,从而支持饲料摄入、生长性能和鱼类健康(Cusiyunca-Phoco et al., 2025)。
欧盟水产饲料行业的可持续性由“从农场到餐桌战略”等政策推动,该战略是欧洲绿色协议的核心部分,专注于减少潜在环境影响、增强系统韧性,并通过采用创新战略框架提高经济竞争力。这些指南促进将替代成分纳入水产饲料,如昆虫、藻类、鱼浆和农产品副产品,从而减少对用于饲料的野生捕捞鱼的依赖(European Commission, 2021b; FAO, 2024)。
生命周期评估(LCA)是一种成熟且公认的方法,通过编制和评估产品生命周期内的输入(例如,能源、原材料和辅助材料)、输出(向空气、水和土壤的排放)以及相应的影响,来评估与产品相关的潜在环境影响(ISO, 2006a)。LCA 方法已应用于评估和比较水产饲料的潜在环境影响,包括传统配方和包含替代成分的水产饲料。这包括对认证有机水产饲料和将传统原材料部分替代为新颖来源(特别是藻类和昆虫衍生成分)的配方的评估(例如,Pelletier and Tyedmers, 2007; Goglio et al., 2022)。它也被用于评估和比较水产养殖生产系统,包括集成养殖方法中改变水产饲料组成的环境含义。例如,研究评估了水产饲料配方的变化如何影响传统水产养殖和水培系统中的鳟鱼生产(Avadí et al., 2015; Bordignon et al., 2024)。这些 LCA 研究考虑了不同的方法学选择和假设,这导致了不同的环境结果。了解这些选择对环境影响结果的影响是一个相关问题,即识别环境可持续的水产饲料和水产养殖生产系统。
Bohnes 和 Laurent(2018)回顾了截至 2017 年中期发表的水产养殖和水产饲料生产 LCA 研究。他们探讨了采用的主要方法学选择(例如,功能单元、系统边界、多功能性、影响类别、方法学局限性),这些可能会阻碍跨研究的可比性。作者还为 LCA 从业者提出了建议,包括开发和扩展水产养殖特定的生命周期清单(LCI)数据库。
Bohnes 等人(2018)对海鲜养殖系统的环境影响进行了定量分析。他们检查了系统类型、养殖物种、技术组件和 FCR 如何影响 LCA 结果,并提出了旨在减少当前和未来水产养殖系统影响的政策导向建议。这些综述确定了与水产饲料配方、方法学透明度以及包含替代成分(例如,昆虫、藻类)的水产饲料评估相关的差距,限制了评估这些新兴配方的证据基础。
一些 LCA 案例研究结合了动物健康相关指标和/或社会经济维度以及环境影响评估(Tran et al., 2022; Wilfart et al., 2023; Mendes et al., 2025)。作者评估和比较了用替代成分(例如,Tenebrio molitor(TM)和农产品副产品)部分替代传统成分(例如,FM 和 FO)对鱼类健康、生长性能、FCR 和营养消化率的影响。他们还使用经济鱼进鱼出(eFIFO)比率和饮食成本等指标评估了经济表现。这种结合营养和经济的评估用于补充对环境可持续性评估的提议配方(Tran et al., 2022; Wilfart et al., 2023; Mendes et al., 2025)。
本综述通过提供对 LCA 方法学选择的彻底分析,综合关于传统和替代水产饲料影响的证据,解决饲料组成、FCR、气候变化(CC)和经济指标(饮食成本、经济转化率(ECR)和经济利润指数(EPI))之间的关系,推动了当前文献的发展。它还探索了替代水产饲料对鱼类健康和社会经济影响的影响,同时识别环境、动物健康和经济可持续性结果之间的跨维度权衡。