综述:水产饲料的可持续性:一项整合环境、社会经济及动物健康证据的综述

《Sustainable Production and Consumption》:Sustainability of aquafeeds: A review integrating environmental, socio-economic and animal health evidence

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年08月26日 来源:Sustainable Production and Consumption 9.2

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   摘要水产饲料在决定水产养殖系统的环境、营养和社会经济可持续性方面发挥着核心作用。本综述通过综合生命周期评估(LCA)、鱼类健康研究和社会经济分析的证据,对水产饲料的可持续性进行了综合评估。审查了 61 篇文章样本,以识别方法学趋势(包括功能单元和最评估的影响类别——气候变化)

  

摘要

水产饲料在决定水产养殖系统的环境、营养和社会经济可持续性方面发挥着核心作用。本综述通过综合生命周期评估(LCA)、鱼类健康研究和社会经济分析的证据,对水产饲料的可持续性进行了综合评估。审查了 61 篇文章样本,以识别方法学趋势(包括功能单元和最评估的影响类别——气候变化),评估水产饲料配方如何影响环境表现,并探索替代成分对鱼类健康和社会经济表现的影响。环境定量分析显示气候变化(CC)影响存在差异,从 0.84 到 21.31 kg CO? 当量/kg 活重,主要受水产饲料组成影响,与饲料转化率(FCR)存在中等关联。这表明仅靠饲料效率无法解释环境表现。社会经济分析同样表明,FCR 和饮食成本不应被独立评估,因为经济利润指数与两者均显示出弱关联。来自动物健康研究的证据表明,平衡、易消化的营养配方通常支持鱼类生长、健康和饲料效率。然而,这些发现取决于成分来源、生产系统、物种、添加水平、消化率以及 LCA 方法学选择。跨研究综合显示了环境、健康和社会经济维度之间的权衡,表明一个维度的改进不一定能确保整体可持续性。总体而言,水产饲料组成和 FCR 是最一致地将环境影响、鱼类表现和经济结果联系起来的变量。这些发现支持整合环境、动物健康和社会经济指标的协调评估框架,以指导可持续水产饲料开发,并为水产养殖生产系统中的稳健、特定情境决策提供信息。

引言

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。

章节摘要

材料与方法

文献综述遵循 PRISMA 框架进行,包括搜索策略、筛选过程、资格标准和流程图(Page et al., 2021)。通过在 Web of Science (WOS) 和 Scopus 数据库中搜索截至 2025 年 10 月的出版物,图 1 中确定了使用的搜索词集(详细信息见补充 Excel 文件中的评审协议)。未定义具体的起始年份,从而能够识别最早的研究

方法学选择

本小节讨论了已审查的 LCA 案例研究中采用的方法学选择,解决了 LCA 的四个阶段:目标和范围定义、生命周期清单分析、生命周期影响评估和解释(ISO, 2006a)。

目标和范围

目标是 LCA 的第一个必要步骤,包括 LCA 研究的预期应用、进行研究的原因、目标受众的识别以及关于环境结果是否可用于...的声明

结论

本研究进行了水产饲料可持续性的系统综述,综合了 LCA、动物健康和社会经济研究的证据。综述表明,水产饲料的环境表现在各研究间存在显著差异,应以依赖情境的方式进行解释。这种差异性不仅受 LCA 研究中采用的方法学选择(如功能单元,例如,kg 饲料或 kg 活重)影响,还受水产饲料

CRediT 作者贡献声明

Sara Silva: 写作 – 初稿,方法学,调查,形式分析,概念化。 Joana Oliveira: 写作 – 初稿,形式分析。 Marta Ferreira Dias: 写作 – 审查与编辑,监督,概念化。 Fernando Reis: 写作 – 初稿,形式分析。 Ricardo Assun??o: 写作 – 审查与编辑,监督,概念化。 Paula Quinteiro: 写作 – 审查与编辑,监督,资金获取,概念化。

利益冲突声明

作者声明他们没有已知的竞争性财务利益或个人关系,这些关系可能影响本论文中报告的工作。

致谢

本研究由 PRR - 恢复与韧性计划及 NextGenerationEU 资金支持,在 Aveiro 大学范围内,通过商业创新议程"InsectERA"(项目编号 20,申请 C644917393-00000032)。同时感谢 PRR 授予 Sara Silva 的研究奖学金(BI/UI64/10978/2023)。这项工作还通过 FCT – 科学与技术基金会 I.P. 的国家资金支持,在 CESAM-Centro de Estudos do Ambiente 项目下
Sara Silva|Joana Oliveira|Marta Ferreira Dias|Fernando Reis|Ricardo Assun??o|Paula Quinteiro
环境与海洋研究中心 (CESAM),环境与规划系,阿威罗大学,圣蒂亚哥大学校园,葡萄牙阿威罗 3810-193
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