1 蛋白质和氨基酸的营养与饲料配制技术
1.1 蛋白质需要量
淡水鱼类对蛋白质和氨基酸的需要量高于陆生动物，在实际生产中对于淡水鱼类蛋白质和氨基酸需要的满足主要考虑两个方面：一是总量的需求与供给，一般在25%～45%；二是质量的需求与供给，包括饲料可消化或可利用蛋白质的量、必需氨基酸的种类数量和平衡模式等。对于饲料生产企业来说，在配制淡水鱼类饲料配方时的主要困难在于如何保障氨基酸质量，以及根据饲料原料、养殖季节、养殖种类等的变化对饲料配方进行适时的调整。
1.1.1 淡水鱼类饲料蛋白质含量的合理范围
淡水鱼类养殖品种很多，每年开发和引进的养殖种类也不少，在没有制订出所有品种的营养标准之前，如何确定其饲料蛋白质的含量是一个普遍性的难题。大量研究结果表明，淡水鱼类的蛋白质需要量范围在25%～45%，这是一个非常大的范围值。结合我国蛋白质饲料原料和目前的生产情况分析，建议合理的范围应该在28%～34%。当配合饲料蛋白质含量低于28%、其配方成本必须控制在1 300～1 500元/t时，只能选择如菜粕、棉粕等原料，甚至价格和质量更低的饲料原料，这样的饲料消化利用率很低，达不到鱼类的营养要求，对水体的污染也很大。当配合饲料蛋白质含量大于34%时，必须增加鱼粉、肉粉等高蛋白质含量原料的使用比例，或只能选择如血粉、羽毛粉、皮革粉、玉米蛋白粉等高蛋白质、低消化率的原料，这样可能造成饲料蛋白质的浪费。因此，对于我国大多数地区、绝大多数养殖种类的蛋白质水平可以保持在28%～34%的范围内进行产品定位和配方设计。
1.1.2 同一种类不同生长阶段蛋白质需要量的变化
同一养殖种类即使在不同的生长阶段对蛋白质需要量也有一定的差异。但是，到目前为止，一个特定养殖鱼类的生长阶段应该如何划分？鱼体在每一阶段对营养需要的差异到底有多大？诸如此类的一系列问题还没有准确答案。
鱼类的生活史中有鱼苗发育期、性成熟前期、性成熟后期和衰老期4个阶段。幼鱼阶段为在器官发育完全以后到性成熟之前的阶段，是养殖鱼类的主要生长阶段，也是配合饲料的主要使用对象。在性成熟前，鱼体生长主要表现为体长的生长；性成熟前期则主要为繁殖生长，主要表现为鱼体重量的增长；性成熟后期鱼体重量和体长的变化不明显。
鱼苗期主要为开口饲料，对原料的粉碎细度要求很高，在饲料加工上难度很大，饲料需求量也不大，所以一般很少生产，在实际生产中多用天然饵料或卤虫卵投喂。性成熟前的幼鱼是配合饲料主要的应用对象。但鲫鱼是在性成熟后期进行养殖。
对于性成熟前期的鱼来说，其生长过程可以划分为3个阶段，至于是否是其生长发育的阶段则没有准确的理论基础。每个阶段的蛋白质含量一般为相差2个百分点，如250g/尾及以下为34%、250～500g/尾为32%、500g/尾及以上为30%。
1.1.3 水温（季节）对蛋白质需要量的影响
水温是影响养殖鱼类生长发育和代谢强度的关键性环境因素。水温低时就必须增加配合饲料的蛋白质含量，并保证质量，即要增加鱼粉、豆粕等优质蛋白质原料的使用比例；当水温较高时，可以适当降低配合饲料中蛋白质的质量，即可以适当增加菜粕、棉粕的使用比例。但是，具体在何种水温、哪个季节该用多少蛋白质含量、何种程度的蛋白质质量进行匹配的问题目前还没有准确界定，这也是淡水鱼类饲料配制技术亟待解决的问题之一。
根据目前的情况看，淡水鱼类在水温为13～14℃左右时，鱼体利用氨基酸的能力大大下降，而转为以脂肪为主要能量来源。同时，鱼体的摄食率也大大下降，因此，必须增加配合饲料中油脂的含量，如虹鳟等冷水性鱼类配合饲料中油脂的比例高达10%～20%。鱼类快速生长的最佳水温是在24～26℃，当水温过高如超过30℃时鱼体的生长也会下降。
1.1.4 蛋白质需要量与鱼体生长阶段、环境水温的适应
根据以上分析，最终决定配合饲料蛋白质含量和质量的因素必须考虑养殖鱼类的生长阶段、环境水温（季节）和蛋白质质量。
例如，对于越冬后的养殖鱼类来说，其体重已经达到500g/尾以上，按照生长阶段应该使用低蛋白质含量如30%的配合饲料，但是水温只有14～16℃，此时如果要保障其生长速度就必须提高一个蛋白质等级，可以使用32%蛋白质含量的饲料，否则生长速度很低，而饲料系数会很高。
1.2 配合饲料中蛋白质质量
配合饲料蛋白质质量由蛋白质原料的蛋白质可消化性和必需氨基酸质量决定。必需氨基酸质量主要是必需氨基酸的平衡性。
淡水鱼类肌肉氨基酸组成相对稳定，且饲料养殖的目标是希望氨基酸尽可能用于肌肉蛋白质合成，所以，一般选择肌肉必需氨基酸的模式作为饲料配制时必需氨基酸模式的参照标准。配合饲料中必需氨基酸比例（平衡模式）的调整方法主要依赖于饲料蛋白质的氨基酸互补作用，调整各种饲料原料的配合比例来实现；其次是在配合饲料中补足限制性氨基酸的方法来进行氨基酸模式的修正。由于鱼类对饲料中单体氨基酸的利用效果很差，所以一般只能依赖于蛋白质原料中蛋白质、氨基酸的互补作用来实现配合饲料中氨基酸的平衡模式。
通过饲料蛋白质氨基酸的互补作用可以实现必需氨基酸模式的平衡，从而显著提高配合饲料蛋白质的利用效率，这就完全可以采用低鱼粉或无鱼粉的饲料配方实现养殖动物对必需氨基酸的种类、数量和比例的需要。这既可以显著降低养殖生产中的饲料成本，还可以有效提高植物蛋白质原料资源利用效率，这将是鱼类营养学和饲料学的重要发展方向之一。
评判淡水鱼配合饲料中必需氨基酸的平衡效果有两种方法——模糊评判方法和直观作评判方法。配合饲料中必需氨基酸的平衡效果评判实质上是对饲料中10种必需氨基酸占总量的比例与养殖鱼体实际需要在比例上的接近程度，即对2组数据的接近程度的评判。模糊评判方法可以采用灰色关联分析方法对这2组、每组10个数据进行模糊评判，计算关联度，即相关系数。相关系数愈大，表明平衡效果愈好。条件许可时可以建立一定的计算程序进行计算，或将这种程序纳入配方计算程序中，通过配方调整得到关联度最大的饲料配方程序。
直观作图评判方法。可以使用excel将2组数据作成曲线（如图1所示），并与饲料配方计算结果进行连接，在配方调整时可以随时观看2条曲线的接近程度。这种方法较为直观。
图1 饲料氨基酸平衡效果比较
1.3 关于饲料中单体游离氨基酸利用
淡水鱼类对饲料中单体游离氨基酸的利用效果比较差，因此，在饲料中补充限制性氨基酸难以达到理想的效果。其根本原因是鱼体内游离氨基酸库对饲料中氨基酸的容纳量或对单个氨基酸在短时间内容量的快速增长的缓冲能力有限。
Cowey 和Luquet（1983）研究发现，鱼类由鱼体蛋白质分解产生的氨基酸对游离氨基酸池中氨基酸的贡献不到50%，即有50%以上的游离氨基酸是由鱼体外营养物质经过消化吸收而来的。Nillward等（1976）研究大鼠时发现，大鼠体内游离氨基酸池中70%～80%的氨基酸为体内蛋白质降解产生的氨基酸供给(再合成蛋白质)，而有20%～30%的氨基酸是由体外的食物供给。由此表明，鱼类体内蛋白质的合成受食物（饲料）的影响较大，体内氨基酸库中所容纳的游离氨基酸数量相对较小。
饲料中的游离氨基酸在进入鱼体消化道后很快被鱼体吸收进入血液、组织液中，可能会在血液或组织液中很快形成单个氨基酸量的高峰值。因此，饲料蛋白质在消化道内分解尚未完成的情况下难以启动体内蛋白质合成的机制。氨基酸体内内稳定态生理机制可能会启动，这将刺激氨基酸氧化分解机制将单个氨基酸形成的高峰值削减下来以保持内稳定态。这样，在饲料中添加的限制性氨基酸在进入体内后没有实现补充限制性氨基酸的作用，而是很快被氧化分解掉了。有人用同位素标记的赖氨酸在日粮中补充投喂，很快就会在鱼体排泄物中检测到同位素，为此提供了证据。
要保证添加的单体限制性氨基酸的养殖效果，一个可行的办法是延缓饲料中单体氨基酸的吸收时间。最佳方法是用蛋白质、多糖或硬脂酸类大分子物质对单体氨基酸进行包被处理。但是，目前还缺少这方面的试验证据，同时，包被氨基酸的使用成本也会成为一个主要的限制因素。
鉴于以上原因，在水产饲料中建议不要添加单体游离氨基酸，而是采用适当增加蛋白质水平的方法达到理想的增长效果。同时，在饲料配方编制的时候应主要考虑10种必需氨基酸的总体平衡效果，而不是只考虑赖氨酸和蛋氨酸的含量。
1.4 单一蛋白质原料的养殖效果与使用限量
文华等选用秘鲁鱼粉、大豆粕、生大豆、棉籽粕、菜籽饼、芝麻粕、米糠饼、米糠、小麦麸和混合麸10种饲料原料，分别制粒。经过12周饲养，草鱼的增重率分别为鱼粉0.62%/d、大豆粕1.08%/d、生大豆粉0.22%/d、棉籽粕1.19%/d、芝麻粕0.76%/d、菜籽粕1.04%/d、米糠饼0.32%/d、小麦麸0.67%/d和混合麸0.56%/d，以棉籽粕为最佳，大豆粕和菜籽饼次之，生大豆粉最差。而蛋白质效率则以小麦麸和混合麸为最高，生大豆粉和秘鲁鱼粉最低，这反映了鱼类利用蛋白质的一般规律，因为蛋白质是不可替代的营养素，鱼类摄取的饲料优先满足其蛋白质的需要，当摄取的蛋白质不足时，用于生长的比例大；当摄取蛋白质过多时，多余的蛋白质被转化为能量消耗掉，用于生长的比例小。
以35%的鱼粉、57%的豆粕、68%的菜粕、60%的棉粕和52%的花生粕分别组成蛋白质含量为30%的配合饲料，在室内循环养殖系统中养殖草鱼64d。各试验组草鱼的特定生长率分别为鱼粉组1.16±0.05%.d-1、豆粕组0.95±0.06%.d-1、菜粕组0.57±0.02%.d-1、棉粕组0.49±0.04%.d-1和花生粕组0.53±0.05%.d-1，鱼粉组和豆粕组获得很好的生长效果和饲料利用效果。在本试验条件下，各试验组草鱼的形体参数、内脏指数、主要免疫器官重量指数和血清非特异免疫力指标如溶菌酶和SOD酶、全鱼和肌肉主要营养成分等没有显著性的差异，对草鱼生长和生理机能是比较安全的。豆粕组草鱼血清的谷草转氨酶、谷丙转氨酶活力显著高于其他各组，显示肝胰脏可能受到一定程度的影响，而其他各组与鱼粉组结果无显著差异。鱼粉组草鱼全血血红蛋白含量为71.06±9.86mg.ml-1，显著高于其他各组，显示出豆粕组（57.66±4.28mg.ml-1）、菜粕组（60.27±0.19mg.ml-1）、棉粕组（61.76±2.05mg.ml-1）和花生粕组（58.59±1.49mg.ml-1）草鱼出现一定程度的贫血反应。因此，从生长效果和饲料利用率方面看，草鱼配合饲料中优选的蛋白质原料应该是鱼粉、豆粕，其次是菜粕和花生粕、棉粕，如果考虑到饲料原料的价格，菜粕、棉粕的价格一般为鱼粉价格的25%～35%（生长速度为鱼粉组的50%左右）、为豆粕价格的50%～60%左右，花生粕与菜粕、棉粕的养殖效果无显著性差异，但原料价格一般高于菜粕、棉粕的价格20%～30%。因此，在原料价格高和配合饲料价格低的情况下菜粕、棉粕也是可选择的蛋白质原料，在本试验条件下，菜粕用量达到68%，棉粕达到60%，没有对草鱼的主要生理机能产生明显的不利，对草鱼而言应该是较为安全的用量范围。
因此，今后的工作应该加强对主要蛋白质原料如鱼粉、豆粕、菜籽粕、棉粕、花生粕等原料在不同养殖鱼类的使用效果以及对生理机能的影响研究，以此确定不同种类配合饲料中各种主要原料的基本用量和最高限量，这对于既保障养殖效果，又保障鱼体正常生理机能如免疫、造血、抗病、肝功能等具有十分重要的意义。
