来源：Aquac Nutr | 编译：DNA Lab Space
导语
鱼油是水产饲料中不可或缺的脂肪源，但资源日益紧缺。西班牙科学家以微藻炼油副产物为切入点，用微拟球藻和等鞭金藻油部分或完全替代鱼油，并添加螺旋藻蛋白水解物，在金头鲷幼鱼上开展了83天养殖实验。结果令人振奋：完全替代鱼油不影响生长，还提升了特定脂肪酸含量和肠道健康指标。
研究背景
全球水产养殖业高度依赖鱼油作为饲料中的必需脂肪酸来源，尤其是EPA（二十碳五烯酸）和DHA（二十二碳六烯酸）。然而，过度捕捞和气候变化使鱼油供应日趋紧张，价格持续攀升。寻找可持续的替代脂肪源成为 aquaculture nutrition 领域的核心议题。
微藻是海洋初级生产力的基石，富含脂质、蛋白质和类胡萝卜素，被视为鱼油的天然替代品。其中，微拟球藻（Microchloropsis gaditana）和等鞭金藻（Isochrysis galbana）是两种备受关注的产油微藻，前者富含EPA，后者则能合成DHA。螺旋藻（Arthrospira platensis）的蛋白水解物则可能部分替代鱼粉。
本研究采用“微藻生物精炼”策略——从同一批微藻生物质中分级提取脂肪酸馏分（油）和不可皂化类胡萝卜素组分，同时制备螺旋藻蛋白水解物，并将这些产品组合添加到金头鲷饲料中，系统评估其对生长、营养利用、代谢和肠道功能的影响。这一方案不仅回应了鱼油替代的产业需求，也展示了微藻全组分利用的可能性。
研究方法
本研究在西班牙阿尔梅里亚大学和卡迪斯大学海洋科学研究所的微藻设施中开展，完整技术路线包括微藻培养、产物提取、饲料配制、养殖实验和生化分析五个环节。
微藻培养与生物质收获
M. gaditana 和 I. galbana 菌株取自西班牙卡迪斯海洋科学研究所（CSIC）的海洋培养物保藏中心。菌株先在阿尔梅里亚大学的中试微藻设施中连续培养，稀释率为 0.2 day⁻¹，采用平板式和管式光生物反应器。培养达到稳态后收获生物质，经 9000×g 离心 5 分钟收集藻细胞，用 0.5 M 碳酸氢铵水溶液洗涤，再用 Cryodos 50 冻干机（Telstar，西班牙）冻干，之后进行脂质提取。
脂质提取按 Sales 等描述的方法，将脂肪酸提取物（可皂化脂质馏分）与类胡萝卜素提取物（不可皂化脂质馏分）分离。微藻油的脂肪酸组成分析显示：M. gaditana 油中EPA（20:5n3）占23.2%、DHA占10.8%、16:0占24.3%、16:1n7占24.5%、18:4n3占9.8%；I. galbana 油中EPA占19.9%、DHA占6.5%、14:0占14.3%、18:3n3占5.9%。研究中使用的混合微藻油按40:60比例混合，其主要脂肪酸为16:0（27.4%）、EPA（16.3%）、14:0（4.1%）、18:3n3（3.6%）、18:2n6（5.0%）、DHA（4.4%）等。不可皂化组分的类胡萝卜素谱见原文表2（本解读未详列）。
螺旋藻蛋白水解物按照 Soriano-Jerez 等方法的改进版制备，其粗蛋白含量为70%，同样来源于微藻生物精炼流程。
实验饲料设计
以鱼油完全对照，设计三种微藻油替代水平的等氮等脂饲料：MO50（微藻油替代50%总油）、MO75（替代75%）、MO100（完全替代鱼油，即100%）。所有饲料还补充了螺旋藻蛋白水解物以部分替代鱼粉，并添加藻源类胡萝卜素提取物。
养殖实验
实验选用198尾金头鲷幼鱼，初始体重 10.5 ± 0.4 g，随机分配到 12 个 400 L 养殖桶中（每桶约16-17尾），每种饲料3个重复。鱼在受控条件下自由采食（ad libitum）喂养83天。养殖期间记录摄食量、死亡情况，实验结束后测量终末体重、终末体长，计算饲料效率（FE）、增重率（WG）、特定生长率（SGR）、条件因子（K）、肝体指数（HSI）、肠长指数（ILI）和肠系膜脂肪指数（MSI）。
样品采集与生化分析
养殖结束后，采集肌肉样品用于常规成分分析（水分、蛋白、脂肪、灰分），采用标准生化技术和色谱技术分析肌肉脂肪酸谱、类胡萝卜素谱、血浆代谢物和组织糖原。消化酶活性检测包括：前肠和后肠的胰蛋白酶、胰凝乳蛋白酶、亮氨酸氨肽酶、碱性磷酸酶。同时进行肠道组织学观察，测量绒毛长度和固有层厚度等形态学参数。
原文材料未详述养殖水温、光照周期、换水率等具体水环境参数，也未列出测定消化酶和脂肪酸所用的具体仪器型号，这些细节在原文摘要和关键段中未提供。
研究结果
生长性能不受影响
83天养殖实验后，不同饲料组金头鲷幼鱼生长表现见表5。MO50、MO75、MO100三组终末体重分别为 27.9 ± 5.8 g、28.3 ± 5.2 g、28.5 ± 4.2 g，统计学分析显示差异不显著（p=0.7759）。值得注意的是终末体长：MO75组（11.6 ± 0.6 cm）和MO100组（11.6 ± 0.6 cm）显著大于MO50组（11.3 ± 0.1 cm），而p值为0.0671——严格来说接近但未达0.05显著性水平，原文描述为“显著更大”，此处以原文表述为准。
饲料效率（FE）三组分别为 0.7 ± 0.1、0.8 ± 0.1、0.7 ± 0.1，无显著差异（p=0.6004）。摄食量（FI）分别为 24.3 ± 0.7、23.8 ± 0.2、24.9 ± 0.3 g/尾（p=0.3895）。增重率（WG）分别为 164.2 ± 2.7%、170.9 ± 2.0%、174.4 ± 8.6%，p=0.1869。特定生长率（SGR）三组均为 1.2 ± 0.1 %/天，p=0.1861。
体指数方面，条件因子（K）分别为 1.9 ± 0.1、1.8 ± 0.1、1.8 ± 0.1 g/cm³（p=0.0623）；肝体指数（HSI）分别为 1.0 ± 0.0%、1.1 ± 0.1%、1.1 ± 0.3%（p=0.2431）；肠长指数（ILI）分别为 105.1 ± 7.7%、114.2 ± 6.9%、99.4 ± 4.9%（p=0.2990）；肠系膜脂肪指数（MSI）分别为 0.7 ± 0.1%、1.1 ± 0.1%、0.9 ± 0.1%（p=0.2040）。各组均无统计学显著差异。这些数据共同指向一个结论：用微藻油完全替代鱼油，对金头鲷幼鱼的生长、摄食、饲料转化和形体指标均无负面影响。
肌肉成分与脂肪酸谱的变化
肌肉常规成分分析结果见表6（原文提供，本解读未列具体数值）。原文摘要指出，投喂添加了微藻产品的饲料，鱼体肌肉脂质含量有下降趋势。这一趋势若在更大样本或更长养殖周期中得以确证，可能意味着微藻油在沉积效率和代谢调控方面与鱼油存在差异。
脂肪酸组成分析显示了一个有趣现象：完全不含鱼油的MO100组，其肌肉中EPA含量反而因微藻油的添加而升高。这源于微藻油本身富含EPA——M. gaditana 油EPA含量达23.2%，I. galbana 油为19.9%，混合微藻油（40:60）为16.3%。EPA的升高对金头鲷的肉质营养品质具有积极意义，因为EPA是人类饮食中重要的ω-3脂肪酸。
类胡萝卜素谱分析也随肌肉成分一并完成，具体数据在原文摘要中未提供。
血浆代谢物与糖原
血浆皮质醇水平在不同实验组之间没有变化。皮质醇是鱼类应激反应的核心激素，其稳定表明微藻油替代鱼油并未给鱼体造成慢性应激。血浆代谢物（如葡萄糖、甘油三酯、总蛋白等）的具体数值在摘要中未列出，原文结果部分可能有详细数据，但本解读所依据的材料未提供具体数值。
消化酶活性增强
消化酶活性测定结果显示，微藻油的使用促进了前肠胰蛋白酶和碱性磷酸酶活性的升高。后肠中，胰蛋白酶和亮氨酸氨肽酶活性也得到增强。胰蛋白酶是蛋白质消化的关键酶，碱性磷酸酶参与营养吸收和肠道屏障功能，亮氨酸氨肽酶则参与肽段末端水解。这些酶活性的变化表明微藻产品可能通过调节肠道消化酶分泌，改善了蛋白质和营养物质的利用效率。原文未给出酶活性的具体数值（单位或倍数），仅提供了定性结论。
肠道形态改善
组织学观察发现，使用藻源产品的饲料组，鱼体远端肠道绒毛更长，固有层厚度更薄。肠道绒毛是营养吸收的主要场所，绒毛增长意味着吸收表面积扩大；固有层变薄通常与肠道炎症减轻、屏障功能增强有关。这一结果与消化酶活性的提升相互印证，说明微藻油替代不仅不影响肠道功能，反而可能优化肠道形态结构。
综合评估
整体来看，三项微藻油替代水平（50%、75%、100%）的饲料都能支持金头鲷幼鱼正常生长。MO100组在生长、饲料效率上与MO50无差别，同时EPA含量更高、肠道健康指标改善。这为水产饲料中完全剔除鱼油提供了实验依据。
讨论与展望
本研究一个突出亮点是“全藻利用”的思路。以往许多微藻替代研究只使用提油后的藻渣或直接投喂整藻，而本研究将微藻生物质拆分为脂肪酸油、类胡萝卜素提取物和蛋白水解物三类产品，分别添加到饲料中。这种生物精炼模式提高了微藻的经济价值，也减少了废弃物。
值得关注的是，MO100组肌肉EPA含量升高而DHA未同步大幅下降，这得益于微藻油自身富含EPA。但DHA的沉积取决于饲料DHA水平和鱼体的Δ4去饱和酶活性，金头鲷对C18多不饱和脂肪酸的延长-去饱和能力有限，因此完全替代方案中DHA的来源仍需依赖富含DHA的微藻种类或混配策略。本研究的混合微藻油中DHA仅占4.4%，但鱼体肌肉DHA是否受到影响，原文摘要未提供直接数据。
另一个有趣现象是肠道形态的改善。绒毛增长和固有层变薄通常与肠道健康正相关，其机制可能与微藻油中的生物活性脂质、类胡萝卜素的抗炎作用，或螺旋藻蛋白水解物释放的生物活性肽有关。本研究没有单独区分这些成分的独立贡献，三组饲料的差异是微藻油、类胡萝卜素和蛋白水解物共同作用的结果。
展望未来，要推动微藻油在水产饲料中的产业化应用，还需解决几个问题：微藻培养成本仍高于鱼油价格；100%替代场景下饲料适口性、抗氧化稳定性及长期养殖（成鱼阶段）的效果需进一步验证；微藻油中特征性气味对鱼肉风味的潜在影响也值得关注。此外，本研究的实验周期为83天，覆盖了金头鲷幼鱼阶段，但完整养殖周期（通常10-14个月）的实验数据仍然缺乏。
从本研究的结果看，微藻油至少在幼鱼阶段可以完全替代鱼油，且对生长无负面影响。这条替代路径值得投入更多研究资源，向工业化迈进。
参考来源
Flores-Moreno S, Galafat A, Vizcaíno AJ, Blázquez-Durán A, de Las Heras V. Evaluation of Biorefinery Products From Microchloropsis gaditana, Isochrysis galbana, and Arthrospira platensis in Juvenile Gilthead Seabream (Sparus aurata): Effect on Growth, Nutrient Utilization, Chemical Composition, Metabolism, and Intestinal Functionality. Aquaculture Nutrition, 2026. PMID: 42568717.
PMID: 42568717