10月24日,IFFO年会挑战与机遇专场在IFFO技术总监葛柏峦(Brett Glencross)博士的主持下,深入探讨了两个关键的技术主题:精准营养和ω-3脂肪酸。
什么是精准营养?
近几十年来,海洋原料行业已经有了很大的发展,现在正在进入一个以知识为基础的精确营养时代。Jorge Dias博士(Sparos Lda公司)表示:“这一概念考虑了生产性能和可持续性标准的更广泛因素,但特别关注营养和能量供应的精确定义以及提供这一供应所需的饲料设计规范。”配方师需要涵盖所有必需营养素的需求(40),促进动物的健康,确保良好的采食量,现在还需要纳入碳足迹指标。
需要精确营养的原因有很多:允许明智地使用战略原料,从而避免不合理配方造成浪费;有助于控制原料质量的变化;保证饲料质量并保持低饲料转化率(FCR)。
鱼粉、鱼油的供应在过去的几十年里一直很稳定,现在被视为战略/功能性原料,因为它们带来的好处不仅仅是满足营养需求。在早期生长阶段,通常会使用海洋原料,但这因地区和物种而异。从蛋白质消化率和代谢蛋白的使用角度来看,仔细研究氨基酸的最佳比例范围是关注相关营养成本的关键。海洋原料行业需要继续完善其营养规范的优化,并关注那些除了满足基本营养供应之外还会带来其它好处的原料。包括扩大可用原料的范围,并通过更精确地定义动物的需求来关注更有效的饲料。“海洋原料行业需要更好地利用现有资源,关注新兴趋势和不断上升的挑战。”
填补海洋原料的数据空白
Skretting公司的Jorge Diaz Salinas继续从饲料的环境角度讨论,而他将重点放在了生命周期评估(LCA)的数据缺口上,他介绍了对根据适当的产品环境足迹类别规则(PEFCR)进行生命周期评估所需的数据,产品环境足迹类别规则为饲料行业提供了明确的指导方针。Skretting需要这些数据,因为监管机构要求,饲料客户越来越多地要求这些数据,而零售商现在也要求通过基于科学的目标获得这些信息;最后是为了符合认证要求。全球饲料生命周期评估研究所(GFLI)拥有来自10个国家和地区鱼粉/鱼油的大致平均数据,以及主要来自挪威、秘鲁、墨西哥和美国的15种不同鱼种(13种整鱼/3种边角料)的具体数据。海洋原料供应商需要处理自己的原始数据,行业需要填补许多空白。
饲料中使用的原料是饲料行业排放的主要来源,只有通过正确的数据才能实现对该足迹的跟踪和减少。为了计算碳足迹、水足迹以及生命周期评估过程所需的所有其他足迹,需要从原料生产过程的各个阶段(包括捕获、运输、加工和储存)获取数据。所需的信息包括使用的船只类型、结构、制冷剂的使用和捕捞作业中使用的燃料等细节,这些都是在鱼类上岸后用于鱼粉和鱼油生产过程之前。“与陆地原料相比,海洋原料的碳足迹较低。它们占了Skretting碳足迹的10%。然而,我们需要考虑到其他参数,比如生物多样性的影响,来得出一个更全面的观点。”
为什么事物的来源很重要
对数据的需求得到了Wesley Malcorps博士(斯特灵大学水产养殖研究所)的赞同。他提出,了解海产品的生产地点和生产方式,对于验证与食品安全和生产实践相关的原料情况至关重要。这些信息对于生命周期评估也很重要,因为原料来源在环境负担的分配方面起着重要作用。“我们需要首先定义什么是可持续性,并决定我们首先要实现的目标。可持续发展是一段旅程,而不是终点,说某件事是可持续的,可能会限制进一步的改进。”可持续发展不仅涉及环境,还包括许多方面,如社会和经济方面以及鱼类福利指标。如果我们不把它们都包括在内,我们就不是在真正地谈论可持续性。
如果我们想要了解事物的来源,推动事物向前发展,并沿着供应链将这些信息传递给利益相关者和最终消费者,可追溯性是其中的关键。企业需要确定关键数据元素,以及谁,包括最终消费者是需要这些元素的,以告知他们的选择并推动市场变化。饲料的性能根据所使用的影响种类而有所不同,企业需要了解这些不同的环境和社会影响,以及海洋和陆地环境之间的权衡。“我们对海洋原料很感兴趣,与植物原料相比,它们的碳足迹很低。然而,如果我们要生产更可持续的海洋原料,我们需要使用更多的副产品。可追溯性对于确保副产品资源来自安全和可持续的资源至关重要。”
在供应链上使用共享网络是发展的方向,可以通过物联网设备来实现。物联网设备具有可信的数据库,不受单一机构管理,不可变,去中心化且难以破解。值得注意的是,在共享网络中,需要激励参与者来共享数据,并且使他们感到受到保护,而不是被监视。
ω-3脂肪酸对人体的作用
Philip Calder教授(南安普顿大学)关注的是人类营养方面。他探讨了从人类ω-3生理学中获得的经验。EPA和DHA为人类提供了特殊而独特的生物学特性,改变了细胞膜的物理性质及其功能,以更优的方式改变了蛋白质和脂质的功能和结构。这样改变了基因表达模式,也改变了蛋白质产生的时间、细胞反应和激活,以及细胞膜上的“膜筏”组装,从而影响蛋白质和细胞膜的功能。EPA和DHA为全身不同器官带来的益处各不相同,包括辅助视觉功能、认知功能、代谢、炎症调节、免疫反应、氧化应激调节、凝血功能、器官功能(如心、肝、肺、肌肉)和促进伤口愈合。
鱼类对ω-3的需求:关键性和理想含量
EPA和DHA对人类的益处,对鱼类也非常相似,因此在饲料中添加EPA和DHA也受到关注。Douglas Tocher教授(汕头大学)介绍了水产饲料的演变,并指出养殖鱼类的饲料主要是以高能量(脂肪/脂质)来促进生长(节约蛋白质)。然而,随着菜籽油等陆生植物原料用量的增加,饲料中18:2n-6含量增加,n-6/n-3比值发生变化。大多数关于对必需脂肪酸需求的影响的研究都集中在大西洋鲑鱼身上,并基于鲑鱼养殖的规模,重点关注鱼油在鲑鱼饲料中的重要性。
在过去的20-25年中,鲑鱼饲料配方以提高饲料脂肪含量和提高n-6/n-3多不饱和脂肪酸比值为主。在“实验室”条件下,养殖鲑鱼对ω-3长链多不饱和脂肪酸的需求量在总脂肪酸(TFA)的5%至8%之间(占日粮的1- 3%)。然而,在挑战性的(渔场)条件下,EPA和DHA的具体需要量接近TFA的10%(约占日粮的2%至3.5%)。海洋物种的含量水平差异很大,并受到n-6/n-3多不饱和脂肪酸比值平衡和环境因素的影响。
除了EPA和DHA以外
Nofima科学家Tone-Kari Ostbye 随后深入研究了长链单不饱和脂肪酸(LC-MUFAs)和超长链多不饱和脂肪酸(VLC-PUFAs)的世界。它们是在各种鱼油中发现的脂肪酸,取决于物种、季节、年龄、地理位置和生理状况等因素而有所不同。只有一小部分鱼油属于超长链多不饱和脂肪酸(约占总脂肪酸的0.5%),即链长≥24个碳原子的脂肪酸。这些超长链多不饱和脂肪酸的生理作用尚不完全清楚,但最近的研究表明,它们在大脑、皮肤、睾丸和眼睛等组织中都起到作用。另一方面,长链单不饱和脂肪酸是含有18-24个碳原子的脂肪酸。长链单不饱和脂肪酸的已知功能与提高脂肪氧化水平、增加ω-3脂肪酸合成和减少炎症有关,但其机制尚不清楚。迄今为止的研究表明,超长链多不饱和脂肪酸和长链单不饱和脂肪酸在体内具有广泛的生理功能,对健康具有重要意义,而鱼油是这些脂肪酸的宝贵来源。
鱼油仅仅只是ω-3的来源吗?由葛柏峦(Brett Glencross)博士主持、Tone-Kari Ostbye和Douglas Tocher参与的小组讨论的主要焦点就是这一话题。
鱼类中有许多不同的脂肪酸,它们不仅仅是能量来源:包括长链单不饱和脂肪酸(LC-MUFAs)和超长链多不饱和脂肪酸(VLC-PUFAs),都是在各种鱼油中发现的脂肪酸。Doug Tocher说,“EPA和DHA都是非常具有生物活性的分子,它们在调节抗炎反应方面的机制是众所周知的。而其它脂肪酸的作用则不太为人所知。”这些其它脂肪酸对皮肤有一些非常积极的作用,Nofima在其鲑鱼研究中已经探索过这些脂肪酸对伤口愈合的重要影响,似乎与这些脂肪酸分子带来的抗炎反应有关。
吃富含ω-3的鱼和服用ω-3补充剂是一样的吗?根据小组成员的说法,“首先要考虑的标准是可消化性。鱼油胶囊的问题是,你应该和食物一起服用,以促进消化。当EPA和DHA在体内被消化和吸收以后,可能就没有区别了。”