鱼粉广泛用于鱼类和其他动物的饲料中。最近的一项全球调查估计，2006年水产养殖业的鱼粉消费量为37.24万吨(Tacon和Metian 2008)。美国Reed Mariculture Inc.的研究科学家Eric C. Henry PhD写道，现在越来越明显的是，这种对自然资源的持续开采最终将在环境和经济上变得不可持续。

任何令人满意的替代饲料成分必须能够以具有竞争力的成本提供可比的营养价值。传统的陆生作物，特别是谷物和油籽，由于成本低而受到青睐，当它们作为鱼粉的一部分的替代品时，已证明在某些应用方面是成功的。但是，即使这些以植物为基础的替代品能够支持良好的生长，它们也会对所生产的鱼的营养质量造成显著的变化。

为什么藻类?

读者可能想知道，为什么藻类，包括大藻类(海藻)和微藻类(浮游植物)，这些通常被认为是植物，会成为鱼类饲料中代替鱼粉的好选择。一个基本的考虑是，藻类是水生食物链的基础，这些食物链产生鱼类适应消费的食物资源。但人们往往没有意识到，不同藻类之间的生物化学多样性可以远远大于陆地植物之间的生物化学多样性，即使把蓝藻(如螺旋藻)——更恰当地称为蓝藻——排除在考虑范围之外。这反映了地球生命历史上不同藻类群的早期进化差异。在众多的藻类中，只有一种藻类，即绿藻，产生了一条下降的路线，最终形成了所有的陆地植物。因此，很难对这一极其多样化的生物群体的营养价值作出有意义的概括;相反，有必要考虑特定藻类的特定特性。

蛋白质和氨基酸

鱼粉之所以被广泛应用于饲料中，很大程度上是因为它含有大量的优质蛋白质，含有所有必需的氨基酸。的一个重要缺点作物植物蛋白质中常用鱼饲料是他们缺乏某些氨基酸,如赖氨酸、蛋氨酸、苏氨酸、色氨酸(李et al . 2009年),而大量的藻类的氨基酸含量的分析发现,虽然有显著的变化,他们通常包含所有必需氨基酸。例如，对19种热带海藻(Lourenco et al. 2002)和34种食用海藻产品(Dawczynski et al. 2007)的调查发现，所有被分析的物种都含有所有必需氨基酸，这些结果与其他海藻分析结果一致(Rosell and srivastava 1985, Wong and Peter 2000, Ortiz et al. 2006)。

对微藻的分析发现，其必需氨基酸的含量也很高，例如，对7个藻类种类的40种微藻进行的综合研究发现，“所有物种的氨基酸组成相似，且富含必需氨基酸”(Brown et al. 1997)。

氨基乙磺酸

一种经常被忽视的营养物质是非蛋白质磺酸牛磺酸，在营养讨论中，它有时与氨基酸结合在一起。牛磺酸通常是肉食性动物(包括一些鱼类)必需的营养物质，但在任何陆地植物中都找不到牛磺酸。然而,尽管牛磺酸比氨基酸少调查,据报道在大量macroalgae如海带、Undaria,和Porphyra(Dawczynski et al . 2007年,村田和Nakazoe 2001)以及某些微藻,例如绿色鞭毛虫Tetraselmis(Al-Amoudia和弗林1989),红色的单细胞藻类紫球藻属(弗林和弗林1992)的腰鞭毛虫Oxyrrhis(1989年弗林和外野手),和硅藻Nitzschia (Jackson et al. 1992)。

颜料

一些藻类被用作鱼类饲料色素的来源。链球菌用于生产虾青素，虾青素是鲑鱼肉呈粉红色的原因。螺旋藻是其他类胡萝卜素的来源，鱼类如观赏锦鲤可以转化为虾青素和其他颜色鲜艳的色素。杜氏藻产生大量的-胡萝卜素。

脂质

鱼粉除了含有高质量的蛋白质外，还含有丰富的多不饱和脂肪酸-3和-6。这些是鱼油脂，因其对人类心血管健康的贡献而受到高度重视。但是，人们并不总是意识到，位于水生食物链底部的藻类实际上是这些鱼油脂肪酸的来源。这些理想的藻类脂肪酸通过食物链传递给鱼类，它们确实是许多鱼类的基本营养素。藻类被认为是这些鱼油脂肪酸在鱼类饲料中使用的一个明显的替代来源(Miller et al. 2008)，特别是二十碳五烯酸(EPA)、二十二碳六烯酸(DHA)和花生四烯酸(ARA)。有大量的文献专门分析微藻的PUFA含量，特别是用于水产养殖的微藻，因为它们长期以来被认为是生产浮游动物所需的这些基本营养素的最佳来源，浮游动物是仔鱼和滤食贝类的首次摄食所必需的。许多贝类养殖者都知道饲料脂质甾醇谱的重要性，但对饲料中甾醇谱的重要性关注甚少。除了改变正常的甾醇的鱼,可能的内分泌影响的植物植物甾醇在鱼类饲料(如大豆激素)尚未彻底调查(Pickova和Mørkøre 2007)。

藻类在水产养殖中的应用

许多不同的藻类已经在水产养殖中扮演着重要的角色。人们普遍知道的微藻幼虫鱼文化坦克带来许多好处,比如防止撞击墙壁的坦克(Battaglene和Cobcroft 2007),提高捕食浮游动物(罗查et al . 2008年),提高浮游动物的营养价值(Van Der Meeren et al . 2007年),以及提高幼虫消化(Cahu et al . 1998年)和免疫功能(Spolaorea et al . 2006年)。此外，也有研究表明，直接摄食微藻对某些鱼类的幼虫大有裨益(Reitan et al. 1997)。一项研究甚至表明，如果将微藻和配方的微粒饲料一起喂养，活的浮游动物可以从红鼓鱼的幼虫饲料中被消灭(Lazo等)。某些海洋微藻的生物化学成分与某些海鱼的营养需求非常匹配，这并不奇怪。幼虫饲料中值得注意的最可能的努力发现藻类最好可以用于鱼饲料,因为微藻是许多幼虫的饮食鱼的自然组成部分,直接食用或者从肠道的内容获得猎物物种如轮虫和桡足类。现有的协议使用微藻来改善活猎物的PUFA剖面(表1)，说明海藻饲料如何有效地提高这些活饲料的营养价值。

表1。轮虫的营养资料丰富使用优化协议基于文化用芦苇海水养殖RotiGrow®和富含N-Rich®提要

在配方鱼饲料中使用藻类

不同种类的大藻类和微藻类已被纳入鱼类饲料配方，以评估其营养价值，其中许多已被证明是有益的:小球藻或Scenedesmus喂罗非鱼(Tartiel et al. 2008);用小球藻喂养韩国rockfish (Bai et al. 2001);喂给海鲷的Undaria或Ascophyllum (Yone et al. 1986);喂给海鲷的子叶鱼、卟啉鱼、螺旋藻或尺骨鱼(Mustafa和Nakagawa 1995年);喂食欧洲鲈鱼的Gracilaria或Ulva (Valente et al. 2006);喂给条纹鲻鱼的乌尔瓦(Wassef et al. 2001);Ulva或翼枝藻喂养给Gilthead Sea Bream (Wassef et al. 2005);卟啉，或一种纳米叶绿体-同温组合喂养给大西洋鳕鱼(Walker et al. 2009, 2010)。不幸的是，很少有可能确定造成这些有益影响的特定营养因素，这要么是因为没有尝试这样做，要么是因为研究的设计很差。例如,在为数不多的研究都集中在取代藻蛋白对面筋蛋白的影响,控制和所有的测试饮食中酪蛋白+添加蛋氨酸和赖氨酸,没有提供藻类蛋白质的分析,和藻类蛋白(一种生物燃料过程副产品)含有非常高的铝和铁(侯赛因et al . 2012年)。在我们更好地理解藻类如何最好地用于鱼类饲料之前，需要进行更多更好设计的研究。

选择合适的藻类

通常情况下，选择用于鱼类喂养研究的藻类似乎主要是为了方便，因为它们成本低，而且可以在商业上获得。例如，螺旋藻、小球藻和杜氏藻等微藻可以通过低成本的开放池塘技术生产，并作为干粉销售，它们的营养状况有充分的文献记载。大型藻类，如海带、海带、杜鹃、褐石藻等，生长在密集的林分中，可以经济地收获，它们作为碘的来源、土壤改良剂和动物饲料添加剂提供微量元素的历史悠久。近年来，人们对藻类作为生物燃料原料的潜力产生了极大的兴趣，经常有人提出，提取脂肪后残留的蛋白质部分可能是动物饲料的有用输入(如Chen et al. 2010)。然而，选择用于生物燃料生产的藻类可能不是作为饲料投入的最佳选择，而成本最低的燃料生产方法的经济压力可能导致蛋白质残留受到污染，使其不适合作为饲料使用(如Hussein et al. 2012)。

相比之下，用于贝类和finfish孵化场的高价值微藻通常是在封闭的培养系统中生产的，以排除受污染的生物体，而且在使用前不能在不影响其营养和物理特性的情况下进行干燥，这大大降低了其作为饲料的价值。不可避免的是，它们的生产成本更高，但它们卓越的营养价值证明，额外的成本是合理的。表2为Reed Mariculture Inc.生产的海藻的典型营养状况。

表2。由于这些藻类是使用持续收获技术生产的，并保持指数增长，因此它们的蛋白质和脂质含量与鱼类饲料相当。

正如在制定饲料时任意用一种传统作物代替另一种作物(例如用土豆代替大豆)是毫无意义的一样，必须仔细考虑每一种藻类的特殊属性。除了蛋白质/氨基酸谱、脂质/PUFA/甾醇谱和色素含量，还有其他重要的考虑因素。细胞外多糖的种类和数量在某些藻类中非常丰富，它可以干扰营养物质的吸收，或者反过来成为形成饲料颗粒的有用的结合剂。小球藻等微藻厚实的细胞壁可阻止细胞营养价值的吸收。抑制化合物，如海带产生的酚类物质，以及红藻(如月桂花)产生的溴化化合物，可以使藻类具有不适合用于饲料的优良营养分析。根据生长和加工条件的不同，藻类可能含有高浓度的有害微量元素。为了最有效地利用这一群生物所提供的巨大潜力，必须进一步仔细研究许多藻类的特性。但很明显，藻类将在将鱼类饲料配方从食物链向下转移到更可持续的未来的努力中发挥重要作用。