研究日誌

2024.06.28

水產飼料傳統上以魚粉為主要蛋白質來源,鮮蝦食譜選用成本較高的整隻劍蝦作為主原料,根據研究及文獻證實,劍蝦蛋白質品質不亞於魚粉。整隻劍蝦含有豐富的胺基酸,不僅能提供觀賞魚充分營養,其中的精胺酸、苯丙胺酸和酪胺酸含量比魚粉更高。

【鮮蝦研究室】鮮蝦食譜使用整隻劍蝦作為觀賞魚飼料主要原料,營養足夠嗎?

台大水生動物博士/鮮蝦食譜研發𝗥&𝗗

      水產配合飼料傳統製程上都以魚粉為主要原料,是飼料中動物性蛋白質的最主要來源。會選擇魚粉,據信始於一個想法:把來自於魚類身上的蛋白質和胺基酸,再提供給魚類吸收利用,應當是再合理不過的事了。也因此,以魚粉為主要原料的水產配合飼料向來都是產業應用和學術研討的主流,包括從中再另外演變而出的觀賞魚配合飼料。除了魚粉和其他主要營養來源的成份單元之外,為了增加魚隻攝食的意願以提高攝食率、增加魚隻體色以提高產品價值、便於飼料成品的保存等目的,通常會視狀況在配合飼料中使用添加物,例如誘引劑、揚色劑、防霉劑、抗氧化劑等化學物質或二次加工萃取物。這些目的都是為了讓魚隻在相對短暫的養殖期間內可以以較低的飼養成本,達到較大的魚隻攝食率、成長率、肥滿度與市場價值,最終讓養殖業者獲得較大的收益。

     觀賞魚飼養與經濟性水產養殖追求的方向就有些不一樣,魚隻不一定要在短時間內變得肥滿十足。在魚隻穩定生長的狀況下,一般的觀賞魚飼養者通常會希望魚隻的觀賞價值能日漸提高並且維持,諸如體態健美、活力充沛、發色優良等,最好還可以在水族箱中順利繁殖出下一代。要達成這些目的,其實需要多個因子的配合,至少包括種源、水質、環境營造與維護、疾病控制等,但營養充足多樣的食物絕對是不可或缺的因子。

      流通在觀賞水族市場中的魚類和其他水族生物,至今粗估已達上千種,不僅來自世界各地,更涵蓋各種不同的分類層級。牠們的習性、食性、尺寸、外型、環境需求等充滿了難以想像的多樣性。隨著對水族生物原生狀況的越發瞭解,近幾十年來觀賞水族飼料的發展已經能夠顧及到不同魚類在攝食水層、營養需求、餌食型態的不同偏好,進而開發出不同生物類群的專用飼料。更甚者,考量到許多觀賞魚實際上對非魚源性餌食的攝取比例與需求,以無脊椎動物成份部份或完全取代魚粉作為蛋白質來源的想法與作法,也開始在科研領域和產業中被關注,並已有多家試著跳脫傳統的觀賞水族品牌都已推出具體化的商品,鮮蝦食譜就是其中之一。

 

鮮蝦食譜選用整隻劍蝦作為主要原料

      絕大部份流通在觀賞水族市場中的魚類其原生餌食中含有大比例的無脊椎 (節肢) 動物。考量到這一點,在經過長時間的資料搜集、不斷試誤和實餵觀察之後,鮮蝦食譜選用了整隻劍蝦作為飼料的主要原料。若直接在網際網路打上「蝦粉」進行搜尋,很容易就可以跳出相當多的「蝦粉」、「蝦殼粉」產品,可應用在飼料、農園藝甚至餐飲業上。但鮮蝦食譜採用的不是市售的蝦粉,而是宜蘭契作漁船捕撈上來整隻完整的新鮮劍蝦,營養價值非一般蝦粉可比。

圖1. 全蝦部位比例

      一般的蝦粉為蝦子去除人可食用部份 (蝦肉) 之後的蝦雜 (蝦頭/蝦殼/蝦尾) 經過乾燥與粉碎處理而成。一隻完整的蝦子由蝦肉、蝦頭、蝦殼與蝦尾組成,其溼重比例依序約佔49%、40%、9%與2%  (圖1)。進一步分析各部位的營養成份組成,蝦雜中所含的粗蛋白、粗脂肪與灰分平均值分別為10.45、0.65與7.60 克 / 100克溼重 (圖2a);而蝦肉中所含的粗蛋白、粗脂肪與灰分平均值則分別為15.74、0.92與1.64 克 / 100克溼重 (圖2b)。換句話說,蝦肉比蝦雜含有更高的粗蛋白。鮮蝦食譜所選用的劍蝦,綜合衛生福利部食品藥物管理署食品營養成份資料庫 (https://consumer.fda.gov.tw/Food/TFND.aspx?nodeID=178 ;於2024年6月份登入查詢) 上的資料以及學術文獻,蝦肉中所含的粗蛋白平均為18.20 克 / 100克溼重,不僅高於蝦雜中所含的粗蛋白,更比其他多種蝦類蝦肉的平均值還高 (圖2b)。蝦子的含水量約佔總重的70%-80%,因此乾燥製成原料後其粗蛋白等營養成份組成比例會比未乾燥時再提高。

    圖2. 蝦子不同部位的營養成份比例

   

整隻劍蝦的蛋白質品質並不亞於魚粉

      蛋白質品質指的是該蛋白質被動物體消化吸收後能否滿足動物正常新陳代謝所需的程度。蛋白質的基本結構單元稱為胺基酸,是同時具有胺基 (-NH2) 和羧基 (-COOH) 的有機化合物,大自然中存在大約20種。其中,必需胺基酸指的是動物自身無法合成或合成量不足以滿足自身需求、必須要依靠外源 (例如攝食) 來獲得的胺基酸。對攝食者 (魚) 而言,食物 (飼料) 中所含蛋白質的品質往往也反映在其中必需胺基酸的比例和含量上。一般來說,魚類所需的必需胺基酸有十種,包括異亮胺酸 (Isoleucine;縮寫Ile)、亮胺酸 (Leucine;縮寫Leu)、賴胺酸 (Lysine;縮寫Lys)、甲硫胺酸 (Methionine;縮寫Met)、苯丙胺酸 (Phenyalanine;縮寫Phe)、蘇胺酸 (Threonine;縮寫Thr)、色胺酸 (Tryptophan;縮寫Trp)、纈胺酸 (Valine;縮寫Val)、精胺酸 (Arginine;縮寫Arg)與組胺酸 (Histidine;縮寫His)。

      經過研究,無論是蝦肉或蝦粉都含有胺基酸,包括前述十種魚類的必需胺基酸 (圖3)。蝦子等甲殼類動物的硬殼是由幾丁質、蛋白質與礦物質所共同構成。因此,蝦雜的蛋白質與胺基酸不僅來自於蝦頭內的內臟組織,也來自於蝦子的甲殼。當然,以肌肉組織為主要組成的蝦肉就更不用說了,其蛋白質與絕大多數胺基酸的含量普遍都高於蝦雜。

圖3. 蝦各部位胺基酸含量

      同樣作為觀賞魚飼料蛋白質成份的主要來源,與已經被廣泛使用的魚粉相比,整隻完整的劍蝦是否真能提供足夠的蛋白質?答案是肯定的。魚粉的營養成份含量可能會因年份、季節、主要組成魚種部位等而有差異。不過,若試著將文獻報導中魚粉的必需胺基酸含量整理計算出平均值,並與整隻蝦子之含量比較後可以發現,整隻蝦子所含的必需胺基酸含量並不低於魚粉的平均值,甚至前者的精胺酸 (Arg) 含量和苯丙胺酸+酪胺酸 (Phe+Tyr) 合計量上更是明顯高於後者 (圖4)。其中,精胺酸 (Arg) 不僅是魚類的必需胺基酸,也是讓蛋白質能夠呈現出鮮甘味的鮮甘味胺基酸之一,是整隻蝦子比起魚粉具有更高誘引性的原因之一。換句話說,整隻蝦子的蛋白質品質並不輸給魚粉,甚至在部份必需胺基酸的含量上還比魚粉更高。另外,如前所述,劍蝦中不僅含有高量的粗蛋白,其中組成的必需胺基酸種類齊全,含量也高 (圖4),對魚類而言是質量均佳的蛋白質來源。

圖4. 魚粉、全蝦與劍蝦肉必需胺基酸含量之比較

 

研究文獻中,使用蝦粉部份或全部取代魚粉製成飼料,同樣可以讓魚隻正常成長

     因為是當成飼料中蛋白質的主要來源,所以在這裡從蛋白質含量與品質的角度來介紹蝦雜、蝦肉和整隻蝦子的營養價值。不過,經研究證實,無論是蝦雜 (和由其製成的蝦粉) 、蝦肉或是整隻蝦子其實都還含有脂肪酸、礦物質、核苷酸等各式的營養物質。因此,以它們再進一步搭配多種不同比例的動、植物性原料成份製成配合飼料,能夠提供給魚類的營養其實相當多元與豐富。

      El-Sayed (1998) 研究以蝦粉、血粉、家禽副產物、羽毛水解物、肉骨粉等多種不同動物性原料完全取代魚粉製成飼料餵食吳郭魚 (Oreochromis niloticus) 150天後對魚隻成長的影響。他們的結果顯示,餵食蝦粉飼料的魚隻成長率與餵食魚粉飼料者沒有顯著的差異。Cavalheiro等人 (2007) 混合數個不同比例的魚粉和蝦頭粉製成配合飼料餵食吳郭魚後觀察魚隻成長的狀況,並且證實了蝦頭粉確實可以取代魚粉作為配合飼料的主要原料。無論是在配合飼料本身的營養成份含量上,餵食過程中魚隻的成長上,或是餵食60天後魚體營養成份的組成上,以蝦頭粉部份取代或完全取代魚粉製成飼料在飼養效果上都沒有顯著的不同。Rimoldi等人 (2023) 分別以全魚粉、蝦頭粉與混合黑水虻蟲蛹粉的魚粉 (蟲蛹粉比例為1.6%) 製成配合飼料餵食虹鱒 (Oncorhynchus mykiss) 91天之後發現,除了魚隻腸胃道的微生物相不同之外,在魚隻最後總重、成長率與飼料轉換率上三者都沒有顯著的差異。

      總結到目前為止科研文獻中進行的中長期餵飼試驗結果,蝦粉/蝦頭粉確實是可以取代魚粉作為水產配合飼料的主要原料之一。不過,目前尚未見到有以整隻蝦子進行魚隻餵飼試驗的研究被報導。

 

結語

    鮮蝦食譜在生產觀賞魚飼料時採用整隻完整的劍蝦。當然,使用整隻完整的劍蝦有相當高的成本,不適用於大規模的經濟性水產養殖使用,相關的科學研究和產業應用範例缺乏是合情合理的。但在觀賞水族的領域中,觀賞魚對飼主而言就像是寵物般,飼料的低價與性價比不再是唯一考量;相反地,餌料原料的種類、營養價值、功能性、品質與安全性已經日漸被現今的觀賞魚飼主們所重視。

      回歸到飼料配方研發的科學層面,即使科研文獻中累積的線索已經足以說明以整隻劍蝦作為觀賞魚配合飼料可以提供充分的營養予魚隻,但鮮蝦食譜研發團隊仍然腳踏實地地針對每一個配方實際進行中長期的魚隻餵飼測試並記錄其成長與健康狀況,同時也送驗配方的營養成份和潛在風險物質,最終再與目標魚種的專業工作室/繁殖場合作進行更大規模的實餵觀察與測試,確認配方的餵飼效果能夠滿足設計時的期望。只有通過這層層關卡驗證的配方,才能夠有資格成為上市的產品配方。

 

 

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