我國是世界水產養殖大國之一，水產養殖總產量已連續多年居世界第一。水產飼料是水產養殖的重要物質基礎， 被稱為水產養殖業的糧草， 在水產養殖業中具有舉足輕重的地位。水產動物對飼料蛋白質水平要求較高，一般為畜禽的2 ~ 4 倍，通常占配方的25% ~ 50%，甚至更多。飼料蛋白質含量過高或過低，均不利于魚蝦生長。同時，不同水產動物對脂肪、糖類等營養成分的需求也存有明顯差異。因此，合理的飼料配方及蛋白來源是水產飼料能否得到高效利用的關鍵。
1、魚粉應用現狀
魚粉具有蛋白質含量高、富含動物必需氨基酸、容易被動物消化吸收等特點，因此，魚粉作為水產飼料的主要蛋白源具有特殊的優勢。近年來，隨著水產品需求量的日益增加，養殖規模的逐漸擴大，魚粉的需求量呈現快速增長之勢。然而全球漁業自然資源的衰退導致世界魚粉產量逐年下降，魚粉供應矛盾日益突出、價格不斷攀升。我國年均進口魚粉約100萬t， 魚粉供應的數量和價格對我國養殖業的效益影響頗大。尋找價格低廉、來源豐富的飼料蛋白源來替代魚粉具有重要的意義。
近年來，國內外學者在尋找魚粉替代蛋白源及各種蛋白源替代魚粉作為飼料蛋白源的最優比例方面已進行了大量的研究。當前可利用的蛋白源主要包括動物性蛋白源、植物性蛋白源和單細胞蛋白源三類。動物性蛋白源和單細胞蛋白源的營養價值較植物性蛋白源高，含豐富的蛋白質，但植物蛋白源具有價格低廉且供應比較穩定的優勢。
2動物性蛋白源
魚粉替代動物性蛋白源主要包括畜禽加工副產品、昆蟲及其他一些動物性蛋白源等。此類蛋白源富含蛋白質、礦物質、維生素，但糖類含量低，營養價值一般比植物性蛋白源高。
2 .1畜禽加工副產品
根據所利用的畜禽下腳料不同，可作為蛋白源的畜禽加工副產品包括肉骨粉、肉粉、血粉、羽毛粉等。羽毛粉蛋白質含量高，但因含有較多的二硫鍵且不易被水解，不易被水產動物消化吸收，可消化率低。Wang 等發現，當羽毛粉替代10% ~30%魚粉，娩狀黃姑魚的特定生長率和體增質量都顯著下降。因此，摸索出一些破壞二硫鍵的有效方法對于提高羽毛蛋白質的利用率具有重要的意義。
目前羽毛粉降解技術主要有高壓水煮、膨化、酸堿降解、生物酶法等。血粉是一種非常好的魚粉替代蛋白源，其營養豐富， 粗蛋白含量往往超過85% ，且畜禽血液年產達2000萬t以上，每年可供生產血粉200萬t。然而不同加工工藝生產的血粉其營養價值差別很大，目前應用較廣的主要為發酵血粉。發酵血粉經菌種優選和工藝改進，比直接干燥血粉或蒸煮血粉可消化氨基酸增加，適口性提高，且發酵過程中可產生多種B族維生素。譚東權報道，用發酵血粉培養革胡子鯰魚苗，無論生長還是成活率都較理想。北京水產研究所用發酵血粉全部代替鯉魚飼料中的魚粉，獲得成功。養鱒飼料一般添加5%左右的發酵血粉。E IHaroun等對虹鱒的研究表明， 噴霧干燥后的雞血粉和急驟干燥后的牛血粉中賴氨酸的生物活性比L- 賴氨酸鹽酸鹽還略高，對虹鱒的體增質量和飼料效率等也有較好的效果。肉粉、肉骨粉是營養比較全面的飼料蛋白源，后者鈣、磷含量豐富。但肉骨粉的消化率低且必需氨基酸不平衡， 在大黃魚飼料中替代水平較低，而以肉骨粉配合賴氨酸和蛋氨酸使用時則對鯉魚的生長性能有較大程度改善。另外，肉骨粉的替代比例也成為眾多學者研究的熱點，Robaina等用肉骨粉替代魚粉的飼料喂養金頭鯛，發現肉骨粉替代魚粉的比例高達40% 時，魚的生長情況良好， 各項生長指標和飼料利用率均高于全魚粉對照組。但進一步的組織學研究卻發現，當飼料中的肉骨粉超過20%時，魚的肝部發生了明顯的病變。
2. 2昆蟲
昆蟲是動物界中最大的類群， 是地球上最具開發潛力的動物蛋白資源。相關研究表明， 昆蟲體內蛋白質含量接近或高于優質魚粉的含量，各種營養因子齊全，許多國家將人工飼養昆蟲作為解決蛋白質飼料來源的主攻方向。目前可利用的昆蟲蛋白源有蠶蛹、蠅蛆、黃粉蟲、天虻和天蛾等，它們代替魚粉飼喂不同水產動物均取得不錯的效果。
美國密西水產研究所開展的以昆蟲作水產飼料蛋白源的課題已可以進入生產應用。該項目是以玉米和棉花的兩種蟲蛾作為昆蟲源，進行高速度和高密度的大量繁殖，出房時以氣霧劑將昆蟲麻醉后，就可為魚提供活體蛋白飼料。該技術已在一些集約養殖場作為鮭、鱒、鰻、鱸等魚類的飼料，其成本比魚粉的蛋白源飼料低15%左右，而被飼魚的肉質和口感還有所提高。劉伯生用摻有6% ~ 8%的活黃粉蟲配合飼料中喂養禽畜和甲魚、鰻、蟹等特種水產動物， 適口性好，助消化，長勢快，肉味好，形狀美，抗病力強。用之喂養蛋雞，產蛋數量多，蛋重增加。喂養野雞、野鴨，體重明顯增加。喂牛蛙可提前1個半月達標。喂豬，皮毛光滑，膚色紅潤，長膘快，可縮短1個月的飼養周期。家蠅幼蟲喂養家禽的報道最早見于20世紀50年代，自此以后陸續有相關報道家蠅的飼養方法及其家蠅營養組分分析。家蠅幼蟲、蛹蛋白質含量高達50% ~65%， 脂肪約30%， 含有豐富蛋氨酸，必需氨基酸種類齊全且含量豐富，礦物質Ca、P含量較高，是一種優質的蛋白質飼料。用家蠅代替部分或全部魚粉用作飼料飼喂畜禽、魚類等都取得不錯效果。
2. 3其他動物性蛋白源
除節肢動物中的昆蟲被開發利用為動物蛋白源，甲殼動物中的鹵蟲、環節動物中的蚯蚓和紅蟲以及軟體動物中的河蚌、蝸牛和福壽螺等也被開發利用為動物性蛋白源。福壽螺被加工成鯰魚飼料、鮭魚飼料和鱒魚飼料，經喂養試驗后表明，福壽螺可完全代替魚粉作為水產動物的蛋白源，魚體的增長率和蛋白蓄積率均比魚粉高。
3、植物性蛋白源
植物性蛋白源來源廣泛，處理比較容易，但營養價值較動物性蛋白源低。傳統的植物蛋白源主要包括不同大豆產品(大豆粉和大豆餅粕)、棉籽餅粕、亞麻餅粕、麥胚芽粉、玉米蛋白粉、土豆蛋白等。目前研究較多的植物蛋白源主要有大豆酶解蛋白、大豆濃縮蛋白、發酵植物蛋白等。朱偉等報道，以不同量的麥芽胚芽粉部分代替魚粉，日本對蝦成長和成活率均未受影響，替代量以5% ~10%較為合適。日本北海道水生生物研究所對用大豆濃縮蛋白、大豆分離蛋白、大豆酶解蛋白來代替紅魚粉作為水產飼料蛋白源進行5 年跟蹤對比試驗，發現以大豆蛋白混合物代替魚粉的最優化比例為30% ~ 40% ，同時飼料成本降低25% ~ 45% 。然而， 有研究表明植物蛋白源的添加導致飼料適口性變差，魚類攝食率降低，這主要是因為植物蛋白中含有胰蛋白酶抑制因子、植酸、棉酚等抗營養因子。這些因子可直接或間接地影響動物的消化酶活性，從而降低蛋白質等營養物質的消化吸收率。胰蛋白酶抑制因子和消化道內的胰蛋白酶結合生成無活性的復合物，降低胰蛋白酶的活性，導致蛋白質的消化吸收率降低。植酸可與蛋白質堿性殘基結合，抑制胃蛋白酶和胰蛋白酶活性，導致蛋白質的利用率降低。某些因子甚至直接對魚類產生毒害作用，如棉籽餅中的游離棉酚不僅直接對魚類產生毒害作用，而且在加工過程中易和賴氨酸結合，降低賴氨酸的利用率。因此，如何降低植物蛋白源中的抗營養因子含量成為有效利用植物蛋白源的研究重點。當前主要采用適當的加熱、擠壓、膨化和生物發酵等方法加以消除部分抗營養因子，甚至通過添加外源性酶制劑和誘食劑來改善飼料適口性。
4、單細胞蛋白源
單細胞蛋白源也稱微生物飼料，主要包括一些單細胞藻類、酵母、細菌和真菌等。單細胞蛋白源比高等植物和動物更富含蛋白質， 必需氨基酸含量多且較平衡， 粗纖維含量極低。Nandeesha 等報道用螺旋藻代替魚粉不影響鯉魚苗增重、飼料轉化率和蛋白質效率。另外， 酵母單細胞是另一應用較多的單細胞蛋白源，如酒廠和面包房的酵母液或維生素B1酵母菌等。程光平等用不同比例的酵母蛋白替代飼料中的魚粉，進行室內分階段飼養胡子鯰試驗，養殖效果表明在胡子鯰飼料中，酵母蛋白可替代魚粉，其適合用量為10% 左右(即替代50%左右魚粉)。近年來，我國東北地區進口了一些飼用石油酵母，其粗蛋白質含量在60%以上，比其他酵母約高10% ，略低于進口魚粉，其中賴氨酸與魚粉接近，蛋氨酸或含硫氨基酸明顯偏低。從能量角度看，飼用石油酵母要優于魚粉。一般來說，工業化生產的魚粉經脫脂后，粗脂肪較低，雖然未經脫脂的魚粉粗脂肪也很高，但極易氧化變質而影響品質。石油酵母粗脂肪含量雖高(一般可達10% 以上) ，但在細胞質中以結合型存在，非常穩定，利用率也好。但如何減少單細胞蛋白中的高核酸，改善其利用率和消化率是有效利用單細胞蛋白源的未來研究熱點。
5、組合蛋白源
與單一蛋白源部分或全部替代魚粉不同， 當前人們傾向于設計不同類型的蛋白源組合來替代魚粉， 這可能是因為各種蛋白源的營養成分具有互補性， 不同蛋白源的混合使用使配方的營養更均衡，從而有利于動物體的吸收利用及生長發育。吳建國等選用魚粉、豆粕、菜籽粕和啤酒酵母為原料設計6種不同的蛋白源組合對方斑東風螺進行對比試驗， 研究結果表明魚粉、豆粕、菜籽粕為1：1：1(質量比) 的比例組是方斑東方螺的較優蛋白源，可獲得較好的飼養效果。丁雪燕等在海區小網箱中開展豆粕粉加肉骨粉、玉米蛋白粉代替魚粉的配合飼料飼養大黃魚試驗， 結果表明： 用豆粕粉加肉骨粉加玉米粉替代60% 和30% 魚粉，對大黃魚的養殖性能和經濟效益無顯著影響，以30% 的替代量更為合適，而且膨化飼料優于粉狀飼料。
6、小結及展望
盡管水產飼料替代蛋白源的開發利用已取得了很大的進展，但是多數水產飼料仍然擺脫不了魚粉的限制，無法在水產飼料中進行大規模應用，尤其是名貴的水產養殖品種。如何合理開發和利用非魚粉蛋白源尚存在諸多問題需要研究和探討，如氨基酸平衡性差、存在抗營養因子、飼料適口性差、消化率差等問題。
因此，只有在營養學、飼料加工技術等方面，深入探討非魚粉蛋白源飼料配方技術以及相配套的養殖技術，大幅度提高飼料蛋白的消化、吸收、轉化，減少浪費，才能真正緩和甚至解決飼料行業的發展與蛋白源飼料短缺的矛盾。
