鱼粉是水产饲料中不可缺少的优质蛋白源。但随着集约化养殖的迅猛发展，鱼粉的需求量急剧上升。然而，由于过度捕捞及厄尔尼诺等现象的影响，世界鱼粉的总产量正逐年下降，严重制约了水产养殖业的进一步发。找到能部分或完全替代鱼粉的蛋白源已成为水产动物营养研究中的一个热点。文章综述国内外在水产养殖中用不同蛋白源替代鱼粉的研究现状，以期为水产饲料的科学配制提供理论依据。
1 水产动物对动物蛋白源的利用
畜禽类加工副产品，如肉骨粉、鸡肉粉、羽毛粉及血粉等蛋白质含量较高，可部分替代鱼粉，在水产养殖上使用。
1.1 肉粉和肉骨粉
肉粉粗蛋白含量较高，灰分和磷含量较低，肉骨粉则相反。Robaina等(1997)用肉骨粉替代金头鲷饲料中鱼粉的试验表明，连续90d摄食含28%肉骨粉饲料与摄食含60%鱼粉对照饲料的鱼在体增质量、摄食量、蛋白质效率、蛋白质生产效价、肝指数和鱼体组成等方面未表现出明显差异，但前者肝细胞部分极化甚至坏死。Nengas等(1999)用高脂肉粉替代金头鲷饲料中42%鱼粉后，鱼生长显著增加，而用高蛋白肉粉替代75 %鱼粉后，鱼生长、饲料效率、蛋白转化效率和表观净蛋白利用率都显著降低。Bureau(2000)等用肉骨粉替代虹鳟饲料中24%鱼粉发现虽然饲料效率有所下降，但在生长方面并没影响。另外，用肉粉可替代澳洲银鲈饲料中52%鱼粉，肉骨粉可替代鲍状黄姑鱼饲料中30 %鱼粉。
1.2 鸡肉粉
国内外也进行了一些鸡肉粉代替鱼粉的试验。用鸡肉粉可成功替代平鲷饲料中25%鱼粉；金头鲷饲料中50%鱼粉；杂交鲈鱼饲料中36%鱼粉；状黄姑鱼饲料中30 %鱼粉；大口黑鲈饲料中30 %鱼粉；大菱鲆饲料中25 %鱼粉。Steffens等(1994)用鸡肉粉和羽毛粉的混合物成功替代虹鳟饲料中44%鱼粉；在补充赖氨酸和蛋氨酸的条件下，甚至可完全替代鱼粉。用鸡肉粉和豆粕的混合物替代金头鲷饲料中53%鱼粉；用鸡肉粉、豆粕和大麻籽粕的混合物可完全替代杂交鲈鱼饲料中鱼粉对鱼生长没有产生不良影响。
1.3 羽毛粉
羽毛粉蛋白质含量高，但可消化率较低。用羽毛粉可成功替代大鳞大麻哈鱼饲料中48%鱼粉：南亚野鲮饲料中50%鱼粉。用羽毛粉、血粉和玉米面筋的混合物可成功替代虹鳟饲料中40%鱼粉。但 Wang 等(2006)发现，当羽毛粉替代10 %~30 %鱼粉后，状黄姑鱼的特定生长率和体增质量都显著下降。这可能是因为鱼类对羽毛粉中蛋白的消化率很低有关。
1.4 血粉
血粉粗蛋白含量往往超过85 %，赖氨酸含量9%~11 %，赖氨酸可利用率超过80%，但氨基酸不平衡，黏性和适口性差。用血粉和肉粉混合物代替斜带石斑鱼饲料中80%鱼粉对鱼的生长、成活率和饲料系数未产生明显影响：当鱼粉被替代20%时，鱼的生长比用血粉完全替代鱼粉更显著。E1Hamoun等(2006)对虹鳟的研究表明，喷雾干燥后的鸡血粉和急骤干燥后的牛血粉中赖氨酸的生物活性比L-赖氨酸盐酸盐还略高，对虹鳟的体增质量和饲料效率等也有较好的效果。
2 水产动物对植物蛋白源的利用
2.1 豆粕(饼)
豆粕(饼)类消化吸收率高、氨基酸组成较好、价格合理且资源量丰富，一直以来是水产饲料利用最多的植物蛋白源之一。同鱼粉相比，豆粕蛋氨酸、赖氨酸和色氨酸等必需氨基酸含量相对较低，适口性较差，存在抗营养因子等而限制其广泛应用。
Gomes等(1995)研究表明，饲料中添加66 %豆粕对虹鳟生长无不良影响。在澳洲虫纹石斑鱼饲料中添加32 %无脂豆粕，鱼的存活率和生长均不受影响。Baeverfjord等(1999)研究发现，当豆粕替代鱼粉 30 %时，牙鲆生长下降，饲料系数上升。大西洋鲑饲料中添加40 %豆类制品2~7d内，肠道便发生病理变化。
在添加蛋氨酸的情况下，用豆粕可成功替代平鲷饲料中25%鱼粉。Escaffre等(1997)发现，在鲤鱼幼鱼饲料中添加40 %大豆蛋白浓缩物不影响成活率和生长，当大豆蛋白添加量达60%时，即使添加蛋氨酸，鱼苗生长也受阻。Gallagher(1994)对条纹石的研究表明，大豆蛋白的利用与试验鱼的体质量有关，体质量5g的条纹石鮨，大豆蛋白仅能替代25 %鱼粉蛋白；而 150g左右的条纹石鮨，大豆蛋白替代量可达75%；对于200g左右的条纹石，大豆粉完全替代鱼粉后也不影响试验鱼的生长。
生物碱是影响饲料适口性的主要因素。而白色羽扇豆含生物碱较低。饲料中添加50%羽扇豆粕对大菱鲆的生长和体成分无不良影响，而且添加羽扇豆同鱼粉相比，可分别减少14 %氮和40 %磷的排放。
2.2 菜籽粕(饼)
菜籽粕(饼)可部分替代鱼粉然而菜籽粕中存在的白芥子酸或鞣酸等影响饲料的适口性，抗营养因子，如芥子油苷限制其在水产动物中的添加量。
莫桑比克罗非鱼饲料中菜籽粕能成功替代15%鱼粉。用菜籽粕和野豌豆的混合物替代虹鳟饲料中16%鱼粉对鱼生长、能量利用和肌肉脂肪酸组成也无负面影响。
Burel等(2000)在饲料中添加22%经热处理的菜籽粕，大菱鲆的生长和体组成成分与对照组相比，无显著差异，然而饲料摄入量显著低于对照组：饲料中添加46%经热处理的菜籽粕或添加30%未经热处理的菜籽粕，大菱鲆的生长受到抑制；菜籽粕中芥子油苷代谢物，如异硫氰酸酯及硫氰酸盐阴离子等对鱼类具有致甲状腺肿的作用。与对照组相比，饲料中添加热处理菜籽粕常导致血浆中水T4平下降，去碘酶活力改变；而饲料中添加30%未经热处理的菜籽粕，大菱鲆血浆中T3和T4并未受影响，只是影响去碘酶的活性。
2.3 玉米蛋白粉和小麦蛋白粉
玉米蛋白粉和小麦蛋白粉蛋白质含量高、富含B族维生素、维生素E和蛋氨酸，纤维含量较低不含抗营养因子，是较好的植物蛋白源。Requeni等用混合玉米粉、小麦粉、压榨豌豆及菜籽粕4种植物蛋白源替代鱼粉喂养金头鲷发现，添加必需氨基酸可替代50 %~75 %鱼粉。65g大菱鲆饲料中用玉米蛋白粉替代 33 %鱼粉，虽然血浆中胆固醇和甘油三酸酯的浓度下降，但对生长没有影响。
Storebakken等(2000)研究在饲料中用小麦蛋白粉替代鱼粉对大西洋鲑生长和消化吸收率的影响，结果表明，随着小麦蛋白粉添加量的提高，大西洋鲑对脂肪和能量的消化率显著提高；当饲料中小麦蛋白粉替代鱼粉蛋白超过25%时，大西洋鲑蛋白质消化率显著上升，除甘氨酸和赖氨酸外，其他氨基酸的消化吸收率随饲料中小麦蛋白粉添加量的增加而显著提高。
2.4 棉籽粕(饼)
棉籽粕(饼)类蛋白质含量高氨基酸较为平衡，可作为水产饲料中的蛋白源。但棉籽粕中游离棉酚有毒，同赖氨酸结合会导致赖氨酸活性降低。铁可在动物小肠中同棉酚作用形成稳定的络合物，从而阻止棉酚被吸收进入血液。因此，在添加棉籽粕的饲料中需补充一定量的铁。
Barros等(2002)对斑点叉尾的研究结果表明，在饲料中添加27.5 %棉籽粕和适量铁对斑点叉尾鮰的生长及摄食量无不良影响，当棉籽粕添加量为55.0 %时，斑点叉尾鲖生长速率有所下降，但血细胞总数、红细胞总数、血细胞比容和血红蛋白含量等并不受影响。斑点叉尾鲖饲料中添加25 %~30%低棉酚(0.022 %游离棉酚)的棉籽粕，对其生长无不良影响如果在饲料中补充赖氨酸，则棉籽粕可完全替代豆粕。另外，Lim等(1996)发现，萃取过的棉籽粕可替代南美白对虾饲料中40%鱼粉。Luo等(2006)在虹鳟幼鱼饲料中添加305g/kg萃取棉粕，可代替50 %鱼粉。
2.5 土豆蛋白
土豆蛋白是生产土豆淀粉的副产物，蛋白质含量可达75 %~85%，氨基酸含量高且较为平衡。用土豆蛋白替代鱼粉的试验不多，由于土豆蛋白中抗营养因子土豆碱含量较高，所以虹鳟饲料中土豆蛋白的添加量不宜超过 56 g/kg 饲料，否则会引起摄食量下降；而且随着土豆蛋白含量的增加，鱼体肥满度和蛋白质生产效价下降，病死率上升。Refstie等(2003)用低土豆碱的土豆蛋白成功替代大西洋鲑饲料40%蛋白，鱼的生长、摄食、饲料效率、氮和能量的保留方面都不受影响。
2.6 单细胞蛋白
单细胞蛋白又称生物菌体蛋白或微生物蛋白，是指酵母菌、真菌、霉菌及非致病性细菌等单细胞微生物体内所产生的菌体蛋白质，但赖氨酸含量比鱼粉低。Sanderson等(1994)在鲑鱼的实际生产中，添加酵母的量为15 %~30 %，相当于替代25%~50%鱼粉。Perera等(1995)在虹鳟饲料中添加25 %单细胞蛋白，结果发现，与全鱼粉饲料相比，饲料效率和增重率都不受影响。在淡水饲养环境下，大西洋鲑饲料中25%的鱼粉也可被菌体蛋白替代。
3 鱼粉替代研究中存在的问题
3.1 试验鱼的影响
试验鱼的种类、食性及个体大小(生长阶段)均会对试验结果产生影响。通常情况下，草食性鱼类能较好地利用植物蛋白源；杂食性鱼类对植物蛋白源的利用率也高，饲料中的鱼粉可被植物蛋白源部分甚至完全替代；而肉食性鱼类则主要以动物蛋白源为食，一般消化道较短，消化酶系主要适合于动物蛋白，因此肉食性水生动物对植物蛋白的利用相对较差。
在水生动物生长的初始阶段消化系统发育尚不完全，消化腺还没完全形成，缺乏相应的酶类。但随着生长及消化系统的结构和功能逐步完善，消化腺逐步形成，利用植物蛋白源的能力也增强。此外，在生长初期，饲料中的氨基酸主要用于合成体蛋白，随着水产动物生长，其中含量不足的蛋氨酸及赖氨酸等将最大限度抑制其生长因此，水生动物的早期发育阶段对替代蛋白源的适应性要低于成熟期。
3.2 蛋白源处理方式的影响
这些饲料替代蛋白源在不同程度上均存在着氨基酸不平衡、抗营养因子、适口性差及消化率低等特点，因而如何更好的处理这些蛋白源，改善水产动物对其的利用已成为研究重点。
适当加热可破坏植物蛋白源中的蛋白酶抑制因子和凝集素等热敏性因子。采用适当的膨化和挤压等工艺可破坏植物蛋白源中的热敏性因子，改变植物蛋白组织结构状态，提高蛋白质的消化吸收率。通过微生物对植物蛋白源进行发酵不仅可增加蛋白质含量，而且能降低其中皂甙和植酸等抗营养因子的作用，从而提高摄食率。
另外，通过在饲料中添加外源酶类(如蛋白酶、植酸酶和非淀粉性多糖酶)可抑制抗营养因子的抗营养效应，提高蛋白等营养物质的利用率。此外，还可通过在饲料中添加几种限制性必需氨基酸，改善这些蛋白源氨基酸的平衡。
3.3替代蛋白对水产动物品质的影响
水产动物喂养含植物蛋白的饲料后，生理状态及各项生理指标会发生变化，如果添加过量会发生病变甚至死亡。另外，由于不同蛋白源含有不同的风味物质，会对试验鱼肉品质和风味产生一定的影响。
3.4 试验的评价指标
已有的研究评价指标主要是鱼生长情况、饲料利用效率和病死率等，而对组织学、血液学、病理学和酶学等指标影响研究较少，有待今后开展相关的深入研究。另外由于各试验所用的评价指标和环境不尽相同，因而在饲料中鱼粉替代量的数值仅作为参考。
4 前景与展望
动植物蛋白源替代鱼粉既可节约饲料成本，降低养殖成本，又可保护海洋渔业资源，缓解鱼粉供应紧张的状况。随着生物技术的快速发展，通过生物发酵和酶工程等技术对动植物蛋白源进行加工处理，动植物蛋白源替代鱼粉的研究必将取得更大的进展，进一步推动我国水产业的健康快速发展。