養殖魚蝦的營養標準隨著原料、價格、消費者需求、法規及環境需求等不斷改變,業者需兼顧生長速率與其他需求,因此會定期評估魚蝦飼料的營養成分與標準。例如鋅銅限量在台灣針對畜產,但歐盟也開始規定鮭魚飼料中鋅的總量不可超過180mg/kg;其他魚類則不可超過150mg/kg,減用礦物質能改善環境汙染及提升消費者食品安全,因此更需要找到高效能的礦物質來源。
另一個趨勢為減用魚粉,因此會使用植物性原料替代,潛在風險則是抗營養因子,例如酚、皂苷、植酸、單寧及蛋白酶抑制因子等,尤其是植酸會顯著影響微量礦物質的吸收。近期的研究指出使用微量礦物質的生物利用率及表現深受來源的影響(Sauer et. al, 2017),使用腸細胞模擬鋅的吸收路徑,並讓鋅離子的通道突變導致無法吸收,比較添加氯化鋅及胺基酸鋅後發現,胺基酸鋅的吸收不會受到離子通道突變的影響,表示它的吸收路徑與無機鋅完全不同,也不會與拮抗物結合,是透過胺基酸通道被吸收。在鯰魚的研究中,胺基酸鋅的生物利用率分別在含植酸的一般飼糧與純化後的飼料中比硫酸鋅多3-5倍(Paripatananont and Lovell, 1995)。金寶公司不間斷的在微量礦物質營養的研究,期望能透過推薦用量達到兼顧水產養殖生長與營養的需求(如表1)。
表1:金寶高效能礦物質改善白蝦生長性能
金寶高效能 | 高效能+無機 | 無機 | |
飼料採食量(g/隻) | 9.60 | 9.33 | 9.52 |
FCR | 1.32 | 1.32 | 1.44 |
存活率(%) | 88.3 | 86.9 | 81.4 |
*註:無機-硫酸態鋅120ppm、錳60ppm、銅32ppm及鐵100 ppm;亞硒酸鈉0.3 ppm
高效能+無機-以愛味佳鋅取代50ppm、愛味佳錳取代20ppm、愛味佳銅取代10ppm、愛味佳鐵取代50ppm、愛味佳硒取代0.3ppm
高效能-僅用愛味佳鋅60ppm、愛味佳錳30ppm、愛味佳銅16ppm、愛味佳鐵50ppm、愛味佳硒0.15ppm
高效能+無機-以愛味佳鋅取代50ppm、愛味佳錳取代20ppm、愛味佳銅取代10ppm、愛味佳鐵取代50ppm、愛味佳硒取代0.3ppm
高效能-僅用愛味佳鋅60ppm、愛味佳錳30ppm、愛味佳銅16ppm、愛味佳鐵50ppm、愛味佳硒0.15ppm
當使用植物性蛋白會顯著降低微礦濃度,從NRC(2011)已開始降低魚粉用量並以植物性蛋白來源取代,到歐盟ARRAINA計畫,進行降低用量及完全不使用魚粉的試驗,在鮭魚的試驗中發現使用高植物性蛋白來源的飼料中,鋅需求遠大於37-65mg/kg NRC(2011)的推薦量,而且非常接近甚至超過歐盟最高限量的180mg/kg。主要差異原因在於海洋來源的蛋白及植物性蛋白的生物利用率不同,研究指出將植物性蛋白與粗蛋白60%的魚粉比較,鋅與硒含量的相對差異可能大於50%。
目前對養殖物種的了解仍相當有限,但是基礎的微礦代謝在各動物別是類似的,功能包含活化激素及酵素的功能、骨骼的發育、神經及繁殖系統以及免疫系統的調解等,同時也對上皮細胞的完整性相當重要,包含皮膚、眼睛、鰓、鰭及腸道上皮細胞(如表2)。其中鋅的功能除了生長外,還有免疫反應、抗病力及減低氧化壓力、傷口癒合等,另外硒的缺乏會導致貧血、肌肉壞死、穀胱甘肽過氧化物酵素的活性差、生長遲緩、死亡率提高等。
表2:微量礦物質在魚跟蝦的功能
功能 | 微量礦物質種類 |
神經系統 | 銅 |
抗病力 | 鋅、錳、銅、鐵、硒 |
上皮組織 | 鋅、錳、銅 |
魚苗及蝦苗發育 | 鋅、錳、銅、硒 |
繁殖力 | 鋅、錳、鐵、銅、硒 |
肌肉發育 | 鋅、硒、鉻、銅 |
外骨骼健康(蝦) | 鋅、錳、銅 |
骨骼發育(魚) | 鋅、錳、銅 |
參考資料:Claudia Figueiredo-Silva (2020) Why trace mineral levels and sources must be adjusted in aquaculture diets. Aquafeed: Advances in Processing & Formulation Vol 12:2
Betty Li