養殖漁業或水產養殖業是全球增長最快的糧食產業之一,面對全球人口日益增長,這產業對應付糧食需求極為重要。水產養殖成功的關鍵,在於為魚類提供均衡飲食,全面滿足牠們的營養需求,促進漁產的健康生長、繁殖及整體健康。傳統上,魚粉和(從野生捕撈魚穫提取的)魚油一直是水產飼料的主要成分,但如前文所述,考慮到它對環境帶來的衝擊和資源限制,全球正積極推動創新技術,開發替代蛋白質來源。這次我們會由講解魚類的營養需求開始,介紹市面上有甚麼嶄新蛋白質替代技術具有潛力,以及哪些初創企業在這方面開創新猷。
魚類與人類一樣,需要攝取多種複雜的營養成分,包括蛋白質、脂質、碳水化合物、各種維他命及礦物質。不同物種的營養需求各有差異,但一般而言,肉食性魚類的蛋白質需求較高(約40-50%),高於草食性或雜食性魚類(約25-35%)。1 脂質提供集中的熱量及必需的奧米加3脂肪酸(如EPA和DHA),對大腦發展及整體健康極為重要。粉紅色的海產會從飲食中獲取其身體的色素,所以三文魚和蝦的鮮豔顏色都需要以吸收胡蘿蔔素來維持。
魚粉和魚油一直是首選的蛋白質來源,因為它們天然含有的營養成分比重最接近理想水平,但基於可持續性的考慮,人們正積極尋找符合可持續原則的替代蛋白質來源,期望提供與魚粉相若甚至更佳的營養價值。
目前最成熟的技術做到如釀製啤酒的原理:將澱粉質或糖等碳水化合物來源加入水箱,以餵養細菌或酵母,然後讓它們生長,直至獲得所需的細胞。Microharvest等初創企業利用農業廢料,積極研發能生長迅速、營養豐富的微生物作為培養基。這種做法不僅能大幅減少業界對魚粉的依賴,原本被棄置的物料亦會得到循環再用。這種技術在業界備受認可,所以能夠迅速應用到商業層面,而且符合經濟效益。
一些公司則不使用傳統碳源,改為研發以溫室氣體為養分的細菌進行氣體發酵,直接從大氣層中提取碳並加入食品系統,從而生產低碳排甚至負碳排的成分!Calysta正採用以鋼鐵廠甲烷為養分的細菌,而 NovoNutrients 則直接在二氧化碳上培養細菌。氣體發酵需依賴高科技設備,確保固體細菌、液態混合物及氣態原料能均勻混合,但若用得其所的話,就能製造出高品質的碳中和蛋白質。
利用細菌的另一好處就是我們不僅能訓練它們在廢料上更蓬勃地生長,還可以把它們合成出特定的營養物質。舉例講,蝦和三文魚的顏色主要來自透過飲食攝取的胡蘿蔔素(carotene)及蝦青素(astaxanthin),而 NovoNutrients 及 Knip就正在利用能產生蝦青素的細菌來製造水產飼料蛋白質,一次過滿足蝦和三文魚的所有營養需求。
2. 從絲狀真菌或酵母提取的真菌蛋白,正在日漸成為受歡迎的可持續飼料成分。培養真菌所需的水和土地使用極少,能在成本低廉的工業副產品上生長,卻能產生富含蛋白質的生物質「黴菌蛋白」(mycoprotein)。這種生物質含有豐富的必需氨基酸、多種維他命及礦物質,是極佳的魚粉替代品。
一家名為Enifer的芬蘭初創企業正嘗試將一種名為「Pekilo」的黴菌蛋白商業化。這種蛋白質於1970年代首次面世,價格低廉且用途廣泛,在很多種工業副產品上都能夠生長,包括芬蘭造紙和木材工業的副產品。然而當年它的技術可能太過具前瞻性,但現在正是它大放異彩的時候了。
3. 昆蟲蛋白也是不錯的魚粉替代品,因為昆蟲的營養成分與許多魚類在野外的食物相似。最常見的食用昆蟲包括黑水虻幼蟲(black soldier fly larvae,簡稱「BSFL」)、麵包蟲和蟋蟀。儘管有人擔心昆蟲飼料可能會與現有的食物及飼料供應產生競爭,但昆蟲確實是營養豐富的食物來源,且所需的土地和水資源有限。2
諸如Innovafeed和 Ynsect等企業更開闢了黑水虻幼蟲養殖業,並將產品擴展至用於寵物食品和水產飼料的昆蟲粉。然而,昆蟲養殖過去從未實現工業化,所以這兩家企業在擴大生產設施時面臨不少挑戰。全球業界一直積極研發創新技術,致力解決這些難題,推動昆蟲蛋白的規模化生產和商業應用。
為了水產養殖的可持續增長著想,從傳統魚粉和魚油過渡至轉用替代蛋白質相當重要。微生物和真菌蛋白提供可擴大規模的循環方案,而且能夠根據魚類的營養需求進行定製。昆蟲蛋白則提供一種天然且高效的蛋白質來源,與魚類的飲食習慣息息相關。採用藻類及浮游生物等的驚人創新技術發展一日千里,這些新興成分正迅速成為可取的魚粉替代品。這些創新共同承諾減少對環境的影響,提高飼料安全性,並以更可持續的方式滿足全球對海鮮的需求。