中國(guó)的美食講究一個(gè)“鮮”字。紀(jì)錄片《舌尖上的中國(guó)》在講述《五味的調(diào)和》時(shí)說(shuō)道：“鮮”既在“五味”之內(nèi)，又超越了“五味”，成為中國(guó)飲食中最平常但又最玄妙的一種境界。而一提到“鮮”，你是不是不自覺(jué)地想到了魚(yú)、蝦、蟹、貝這些水產(chǎn)美味兒呢？
你多半不會(huì)把“鮮”與微藻聯(lián)系到一起吧？
說(shuō)不定你甚至都還沒(méi)搞清楚這“微藻”到底是個(gè)啥！
其實(shí)，這小小的微藻與水產(chǎn)養(yǎng)殖的關(guān)系可大著咧！
今天，我們就來(lái)叭一叭微藻與水產(chǎn)養(yǎng)殖的那些事兒吧！
首先凡爾賽一下，看看中國(guó)的水產(chǎn)養(yǎng)殖到底有多強(qiáng)！中國(guó)是水產(chǎn)養(yǎng)殖大國(guó)，水產(chǎn)養(yǎng)殖產(chǎn)量占全球水產(chǎn)養(yǎng)殖產(chǎn)量的60%。據(jù)《2020中國(guó)漁業(yè)統(tǒng)計(jì)年鑒》統(tǒng)計(jì)，我國(guó)2019年漁業(yè)產(chǎn)值達(dá)到1.29萬(wàn)億元，全國(guó)水產(chǎn)品總量為6480萬(wàn)噸，其中78%來(lái)自于水產(chǎn)養(yǎng)殖。
隨著人民生活品質(zhì)的不斷提高，對(duì)優(yōu)質(zhì)水產(chǎn)品的需求也不斷增加。然而，水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的可持續(xù)發(fā)展也面臨著一些挑戰(zhàn)， 比如缺少高質(zhì)量的魚(yú)粉替代品等等。
魚(yú)粉是水產(chǎn)養(yǎng)殖飼料中主要的蛋白質(zhì)來(lái)源。隨著魚(yú)粉供給日趨緊張，價(jià)格不斷上漲，水產(chǎn)養(yǎng)殖成本逐年增加。而豆粕、玉米等植物來(lái)源的蛋白質(zhì)替代品飼料轉(zhuǎn)化率較低，且近年來(lái)價(jià)格也逐步攀升。因此，能否尋找到高品質(zhì)的魚(yú)粉替代品成為水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展瓶頸。
我們做過(guò)一個(gè)有趣的計(jì)算：2019年中國(guó)水產(chǎn)飼料產(chǎn)量為2200萬(wàn)噸，若按照優(yōu)化的水產(chǎn)養(yǎng)殖飼料轉(zhuǎn)化率1.5:1來(lái)算，那么這些飼料可以轉(zhuǎn)化成大約1500萬(wàn)噸的水產(chǎn)動(dòng)物。然而2019年中國(guó)的水產(chǎn)養(yǎng)殖總產(chǎn)量達(dá)到了5100萬(wàn)噸！那么，這多出來(lái)的3600萬(wàn)噸水產(chǎn)動(dòng)物是吃什么長(zhǎng)大的呢？
——我們認(rèn)為答案是：水體中的微藻和以微藻為食的浮游動(dòng)物。也就是說(shuō)微藻本來(lái)就直接或間接地?fù)?dān)當(dāng)了水產(chǎn)動(dòng)物的主要天然食物來(lái)源。那么，讓我們正式來(lái)認(rèn)識(shí)一下微藻吧！
藻類，是一大類光合自養(yǎng)植物，對(duì)環(huán)境具有極強(qiáng)的適應(yīng)性，廣泛分布于各種水體環(huán)境中。其中微藻憑借體積小，生長(zhǎng)快，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于培養(yǎng)，富含蛋白質(zhì)、多糖、多不飽和脂肪酸和色素等多種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的優(yōu)勢(shì)，現(xiàn)已證實(shí)在飼料、食品和醫(yī)藥等領(lǐng)域具有很好的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用前景。微藻與水產(chǎn)養(yǎng)殖的關(guān)系可謂是千絲萬(wàn)縷，我們可以先看看圖1，微藻在水產(chǎn)開(kāi)口餌料、飼料添加劑、水質(zhì)調(diào)控和尾水綜合治理等方面都發(fā)揮著非常重要的作用呢！下面就從這四個(gè)方面來(lái)逐一介紹吧！
微藻是水產(chǎn)動(dòng)物的天然餌料
在魚(yú)蝦貝類等主要水產(chǎn)養(yǎng)殖品種的育苗階段，都需要大量的活藻作為開(kāi)口餌料。甚至，在牡蠣、蛤、蚌、扇貝等貝類的整個(gè)生長(zhǎng)過(guò)程中，微藻都是無(wú)可取代的。用于餌料的微藻多為角毛藻屬（Chaetocerosspp.）、海鏈藻屬（Thalassiosira spp.）、卵囊藻屬（Oocystisspp.）、湛江等邊金藻（Isochrysis zhangjiangensis）等。2019年我國(guó)的魚(yú)苗、蝦苗和貝類育苗產(chǎn)量分別為12631億尾、18121億尾和25222億粒，據(jù)計(jì)算，這些水產(chǎn)苗種全年要吃掉大約1.6萬(wàn)噸的微藻。
目前我國(guó)水產(chǎn)育苗場(chǎng)的微藻培養(yǎng)系統(tǒng)還是小作坊式生產(chǎn)模式（圖2）。這種培養(yǎng)模式的缺點(diǎn)顯而易見(jiàn)：效率低、易污染、難以擴(kuò)大培養(yǎng)；同時(shí)很多企業(yè)工廠缺乏專業(yè)的藻類培養(yǎng)人員，更不具備細(xì)胞組分改良的技術(shù)和能力。這些問(wèn)題嚴(yán)重制約微藻在水產(chǎn)餌料應(yīng)用上的經(jīng)濟(jì)效益和長(zhǎng)足發(fā)展。因此，亟待建立餌料微藻規(guī)?；⒐I(yè)化高效培養(yǎng)流程及標(biāo)準(zhǔn)化微藻餌料產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)工業(yè)，以提高我國(guó)水產(chǎn)育種的效率。
微藻是優(yōu)秀的水產(chǎn)飼料原料
與傳統(tǒng)的水產(chǎn)飼料原料（玉米和大豆等）相比，微藻優(yōu)勢(shì)明顯，比如生長(zhǎng)周期短、不占耕地、可高密度培養(yǎng)等，且受季節(jié)、氣候、種植區(qū)域的影響較小。同時(shí)，微藻蛋白質(zhì)含量高、氨基酸種類齊全，可與魚(yú)粉媲美。如蛋白質(zhì)含量方面，魚(yú)腥藻為干重的40~50%，小球藻、柵藻和衣藻為50~60%，螺旋藻、微囊藻、隱藻和裸藻中甚至可達(dá)60~70%。微藻中的必需氨基酸含量與魚(yú)粉相當(dāng)甚至更優(yōu)，如蛋白核小球藻和鈍頂螺旋藻中的亮氨酸和苯丙氨酸含量，微小色球藻中多種氨基酸含量均超過(guò)魚(yú)粉，具體參數(shù)見(jiàn)表1。
微藻中不僅含有豐富的蛋白質(zhì)，其脂肪酸組成也與魚(yú)油相似（如微擬球藻、裂壺藻等海洋微藻），是替代魚(yú)油最理想的脂肪源。另外，水產(chǎn)動(dòng)物生長(zhǎng)所必需的另一類重要物質(zhì)——碳水化合物，在微藻中的含量也非?？捎^。如螺旋藻中碳水化合物含量為12%－25%。有些微藻還富含多不飽和脂肪酸、蝦青素、類胡蘿卜素等功能性成分，這些成分是水產(chǎn)動(dòng)物生長(zhǎng)發(fā)育所必需而它們自身又不能合成的。水產(chǎn)飼料中添加富含這些活性成分的微藻，能顯著提升水產(chǎn)品品質(zhì)。我們的一項(xiàng)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，在飼料中添加了5%的黃絲藻后，顯著增加了虹鱒魚(yú)的攝食率和增重率，同時(shí)肌肉中POA、EPA和DHA的含量也得到顯著提升，魚(yú)肉品質(zhì)得到較大的提升。此外，黃絲藻飼喂的虹鱒魚(yú)的多項(xiàng)免疫指標(biāo)均有提升，抗病能力也有所增強(qiáng)。
基于微藻的“綠水”技術(shù)能有效改善養(yǎng)殖水體質(zhì)量
“綠水”技術(shù)是指通過(guò)向水產(chǎn)養(yǎng)殖環(huán)境中添加微藻，進(jìn)行水質(zhì)調(diào)節(jié)的方法。其主要原理是：利用微藻去除水體中的氮、增加水體中的氧氣，從而改變水質(zhì)，同時(shí)作為餌料可直接或間接（通過(guò)浮游動(dòng)物的富集或生物絮團(tuán)形成）為水產(chǎn)動(dòng)物幼體提供營(yíng)養(yǎng)，并為濾食性攝食動(dòng)物（如鰱魚(yú)、鳙魚(yú)、羅非魚(yú)、卡特拉魚(yú)等）提供天然餌料。微藻本身具有的抗菌及抗病毒特性也能夠進(jìn)一步提高養(yǎng)殖水體的安全性?！熬G水”體系是一種低成本、容易管理、環(huán)境友好的處理方法，并能減少抗生素和化學(xué)試劑的使用。據(jù)研究者計(jì)算，每增加1%的“綠水”生物質(zhì)生產(chǎn)率，可使世界水產(chǎn)養(yǎng)殖產(chǎn)量增加10萬(wàn)噸。
微藻還可以用于養(yǎng)殖尾水處理以及營(yíng)養(yǎng)再利用
養(yǎng)殖尾水中含有大量的廢棄營(yíng)養(yǎng)鹽，包括NH3, NO2-, NO3-, PO43-, COD等等，而這些成分都可以作為微藻生長(zhǎng)的營(yíng)養(yǎng)來(lái)源。因此利用微藻對(duì)養(yǎng)殖尾水進(jìn)行再利用，不僅可達(dá)到凈水的目的，而且為微藻生長(zhǎng)提供了營(yíng)養(yǎng)來(lái)源，可謂是一舉兩得。
目前很多種類的微藻都已經(jīng)實(shí)現(xiàn)多種形式的大規(guī)模培養(yǎng)，如在開(kāi)放式跑道池和封閉式管道系統(tǒng)中通過(guò)光合作用進(jìn)行自養(yǎng)培養(yǎng)（圖3）和在發(fā)酵罐中進(jìn)行高密度異養(yǎng)培養(yǎng)（圖4）等。培養(yǎng)的微藻可制成濃縮藻液或藻泥直接投入生產(chǎn)，也可以進(jìn)一步干燥制成藻粉（圖5），方便保存運(yùn)輸及后續(xù)使用。
微藻不僅能夠成為水產(chǎn)動(dòng)物優(yōu)質(zhì)的營(yíng)養(yǎng)來(lái)源，還可以作為調(diào)節(jié)水體生態(tài)環(huán)境的重要手段。將微藻加入水產(chǎn)養(yǎng)殖體系，特別是工業(yè)化設(shè)計(jì)的水產(chǎn)養(yǎng)殖體系中，構(gòu)建微藻培養(yǎng)-水產(chǎn)養(yǎng)殖-微生物處理的綠色高效循環(huán)水產(chǎn)養(yǎng)殖模式（圖6），將大大提高水產(chǎn)養(yǎng)殖的密度和效率，加速我國(guó)工業(yè)化水產(chǎn)養(yǎng)殖模式的建立和發(fā)展。
隨著我國(guó)對(duì)環(huán)境保護(hù)的加強(qiáng)和控制碳排放的戰(zhàn)略需求，綠色養(yǎng)殖模式會(huì)逐步替代傳統(tǒng)的水產(chǎn)養(yǎng)殖模式，微藻將會(huì)在水產(chǎn)養(yǎng)殖中發(fā)揮更大的作用，相信微藻跟水產(chǎn)養(yǎng)殖未來(lái)還會(huì)發(fā)生更多有趣的事兒，讓我們翹首以待吧！
