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海洋原料的可持续性和发展方向

本文作者是葛柏峦(Brett Glencross)博士,最初发表于INFOFISH International2023年第1期 (2023年1-2月)

我们的现状如何?

50多年来,海洋原料(主要是指鱼粉和鱼油)始终在动物饲料行业中发挥着重要作用。早在20世纪60年代,其大部分产量用于猪和家禽养殖行业(图1)。随着时间的推移,出现了水产养殖这个食品生产行业。这导致这些原料被转移到了这个产值更高(每单位重量)且饲料效率更高的行业。事实上,经济引力规律保证了最有价值的原料被效率最高的行业所使用。我们看到,那些负担不起使用海洋原料导致的较高成本的行业开始放弃使用这种原料。我们看到,2020年,80%以上的鱼粉用于水产养殖业,约10%用于仔猪饲料,同时还有一部分开始用于优质宠物食品行业。我们看到,鱼油也呈现出类似的趋势。越来越多的鱼油开始从水产养殖业通过制药行业转向人类直接消费(图1)。

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图1. 1960年至2020年,按行业划分的全球鱼粉和鱼油使用量 来源:IFFO年鉴2022

如果我们查看全球鱼粉的生产统计数据(图2),我们可以清楚地看到,从1980年到2020年,其总产量保持不变,每年约为500万吨。在20世纪90年代初,产量曾暂时增加到了700万吨左右。而由于大多数主要渔场实施了广泛的渔业管理计划,导致从2005年起,产量基本稳定在每年500万吨左右。

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图2 过去50年全球鱼粉和鱼油产量。来源:IFFO年鉴2022。

在此期间,随着过去20年水产养殖业的发展,饲料的使用量从2000年的约1300万吨增加到了2020年的5200多万吨(图3)。值得注意的是,水产养殖业的鱼粉使用量从2000年的300万吨仅增加到了2020年的410万吨。这意味着其在水产饲料中的含量比例从23%下降到了8%。因此,目前在水产饲料中占比最多的(事实上超过90%)显然不是海洋原料。该行业已实现了使用更广泛的原料来维持行业的增长。目前,海洋原料主要用于战略性用途,它们被用于在饲料行业中发挥重要的功能性作用。

Figure 3. Global production of aquaculture feed and usage of fishmeal in those feeds, shown as both volume and a proportion of total feed production. Source: IFFO 2022.

图3. 全球水产养殖饲料产量和水产养殖业鱼粉使用量,以产量和占饲料总产量的比例表示。来源:IFFO年鉴2022

我们的前景如何?

可持续性日益被海洋原料行业视为一项不可或缺的条件。因为其保障着该行业的长久发展。在这方面,重要的是要注意到,世界发达国家的大多数渔业目前都遵循独立设定的配额管理制度。而现代渔民的作业需要受这些配额制度的约束。过去20年来,世界许多地区的渔业管理发生了重大变化。最近发表的科学研究报告称,当实施这种有效的渔业管理时,全球许多渔业,特别是饲料渔业的鱼类种群状况明显改善。

据观察,当小型中上层渔业(鳀鱼、沙丁鱼、鲱鱼等)被控制在其最大可持续产量(MSY)范围内时,其生物量将维持在预期水平。渔业压力的降低是成功保障这一点的关键。这就需要渔业船队的广泛合理规划。在许多情况下,小型中上层渔业可以说是所有渔业中最具可持续性的渔业之一。其中许多都是产量巨大的单一物种渔业。这使得可持续性相对更容易实现。然而,我们仍有很大的改进空间。更好地管理跨国种群和配额共享协调仍然是有待改善的一些棘手问题。其中政治因素造成的障碍是最显而易见的。

海洋原料行业的另一个关键发展方向是“不存在废弃物”这项新原则,即越来越多地使用野生捕捞和水产养殖鱼类资源的副产品和下脚料(图4)。事实上,我们可以看到,目前30%以上的鱼粉和50%以上的鱼油都是来自于副产品。据联合国粮农组织(FAO)估计,这一趋势将继续增长。鉴于大多数鱼类中的可食用部分只占约50%,因此,将剩余部分转化为可保留在我们的食品生产系统中的有用营养素,而不是将其填埋或焚烧是极具意义的。

Figure 4. Global raw material origins of fishmeal and fish oil in 2021. Data from IFFO 2022

图4. 2021年全球鱼粉和鱼油原料来源。数据来自IFFO年鉴2022

可持续性不是一个简单的概念

在海洋原料的使用或实际上任何相关原料的使用方面,饲料行业的可持续性选择越来越重要。过去,诸如鱼类投入产出比(FIFO)和饲料鱼依赖率(FFDR)等指标是针对海洋原料提出的可持续性论证的主要依据。然而,随着时间的推移,显然,这种简单化的指标无法支持更有意义的探讨的展开。这就需要基于一个共享的指标体系。该体系可以支持对饲料的所有备选原料进行比较。因此,鱼类投入产出比和饲料鱼依赖率等旧的指标正在逐步淘汰,而生命周期评估(LCA)方法所提出的更全面的评估正在获得青睐。

生命周期评估旨在通过量化与能源和物质流动相关的所有投入和产出,并评估这种流动对环境有怎样的影响,从而对产品和服务的全部环境影响进行比较。该过程的基础是编制相关能源和材料投入及其相关环境产出的清单,然后将所有这些产出标准化为我们所称的“等效物”,以便可以有效地将任何单一影响类别中的环境产出相互比较。

生命周期评估日益被视为建立环境认证的“主流”方式。然而,开展(和报告)生命周期评估研究的方式可能会对结果产生重大影响。一系列标准因此而制定。这些标准最初由国际标准化组织(ISO)制定,目前由欧盟根据其产品环境足迹类别规则(PEFCR)流程制定。该领域的另一项与饲料行业尤为相关的最新举措是建立全球饲料生命周期评估研究所(GFLI)。该研究所拥有一个关于近1000种原料的独立数据库。其中的每一种原料都通过相同的基础数据收集和报告系统纳入数据库,因此可以说是“对同类事物进行比较”。该数据库中有大约60个海洋原料数据集。全球饲料生命周期评估研究所数据库包含了与生命周期评估系统相一致的19种不同影响类别的数据。而对其中一种影响类别——全球变暖潜力(碳足迹)的研究表明,与养殖大西洋鲑鱼饲料中通常使用的其他原料相比,海洋原料非常具有优势(图5)。毫无疑问,需要注意的是,从可持续性的角度考虑,所有原料都有其优势和劣势。这就是为什么重要的是要从简单的衡量标准转向更全面、覆盖所有原料的衡量标准,以便针对可持续性做出更明智的决定。

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图5. 全球变暖潜能值数据的比较——包括世界各地养殖大西洋鲑鱼饲料中使用的各种常见成分的土地使用变化(又名碳足迹)

新兴机会

海洋原料行业的几个新兴机会势头不断增强。其中之一是循环性对该行业越来越重要。尽管大多数野生捕捞和养殖鱼类用于人类食用,但通常被食用的部分不足其生物量的50%。这意味着可用于重新利用的生物量数量可观。这些生物量中的大部分过去被浪费了,而其中的宝贵营养物质正日益实现价值化,对供应链进行重新思考以考虑循环思维方法的趋势也在增强(图6)。

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6. 循环思维在海洋原料行业被越来越多地采用,原则是“不存在废弃物”,将鱼类的所有部分都利用起来。

另一个新兴机会是过去的饲料鱼渔业如今正在转化为食用鱼渔业。该食物链中层级较低的鱼类资源消耗量的增加无疑是可持续发展的一项有利举措。但重要的是,鲱鱼、鲭鱼和沙丁鱼等鱼类数量的增加仍会产生副产品。这些副产品最终会成为支持海洋原料生产的重要原材料。水产养殖业的副产品也越来越多地用作海洋原料中的生物质。由于水产养殖业的预期增长,海洋原料的原料基础未来有明显的增长机会。

尽管海洋原料行业中的鱼粉和鱼油具有增长潜力(主要是通过更好地利用副产品,并拥有(相对)固定的资源基础),但通过进一步的产品差异化和专业产品的生产来增加产品价值被视为产生附加价值的另一个机会。水解物是一个明显的机会,且已获得海洋原料行业的认可。这类产品通常通过蛋白质基原料的酶促反应和/或化学分解制成。这类产品的生产可以采用多种不同的游离氨基酸和短链肽。虽然水解产物在饲料行业中的一个关键作用是用于增味,以更好地管理动物的饲料摄入反应,但有些产品也表现出免疫益处。我们还注意到,不同的原材料会导致产品具有不同的特性。这类其他增值产品还包括氨基葡萄糖和胶原蛋白产品。这些产品正在开拓医药行业市场。

随着我们迈向2030年,海洋原料行业的发展方向显然是增强可持续性并促进多样化。随着鱼类废物流价值化的不断增强,海洋原料行业作为战略参与者,仍将在饲料行业的未来发展中发挥优势作用,而其他行业则将在提供大量营养素方面发挥作用。