本文來源于海潮天下（Marine Biodiversity）

海潮天下·導(dǎo)讀

這個最新研究中，魚類排泄產(chǎn)生的多余養(yǎng)分，隨著尾水排入浮萍培植區(qū)；浮萍將溶解態(tài)的氮磷轉(zhuǎn)化為植物蛋白，黑水虻再通過攝食將植物蛋白濃縮為動物蛋白，最后這種蛋白重新回到魚類的食譜。

從更宏觀的視角審視的話，這一流程實(shí)際上打通了養(yǎng)殖廢棄物的內(nèi)循環(huán)通道，解決了尾水處理難題，降低了污水排放對周邊水體生態(tài)的沖擊，且顯著減少了對外部野生捕撈魚粉的需求，為實(shí)現(xiàn)水產(chǎn)養(yǎng)殖的碳中和與零廢棄提供了實(shí)證依據(jù)。這種基于生態(tài)鏈梯級轉(zhuǎn)化的方案，或?qū)⒊蔀榻鉀Q未來水產(chǎn)行業(yè)蛋白質(zhì)短缺與環(huán)境治理雙重挑戰(zhàn)的一把鑰匙。

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出品 | 海潮天下

在傳統(tǒng)水產(chǎn)養(yǎng)殖體系里，魚粉始終是核心蛋白來源之一。但過去十多年，魚粉價格持續(xù)波動，原料又高度依賴海洋捕撈，這使“替代魚粉”成為全球飼料行業(yè)長期攻關(guān)的方向。植物蛋白雖然便宜，卻常常存在氨基酸組成不平衡、消化率偏低的問題；昆蟲蛋白近年快速興起，但昆蟲本身吃什么，同樣決定了整個體系是否真正可持續(xù)。

海潮天下（Marine Biodiversity）小編讀到一篇最新論文，2026年4月，匈牙利農(nóng)業(yè)與生命科學(xué)大學(xué)（MATE）水產(chǎn)養(yǎng)殖與環(huán)境安全研究團(tuán)隊在《Environmental Challenges》期刊發(fā)表的一項研究，把“廢水-浮萍-黑水虻-魚類”串成了一條完整鏈條。他們嘗試解決的問題是，如何把養(yǎng)殖廢棄物重新拉回生產(chǎn)循環(huán)？

▲原理圖：一個旨在實(shí)現(xiàn)水產(chǎn)養(yǎng)殖養(yǎng)殖尾水資源化利用的循環(huán)農(nóng)業(yè)實(shí)驗流程。引入黑水虻（Hermetia illucens）作為生物媒介，打通了從養(yǎng)殖廢棄物到高價值魚類非洲鯰魚（Clarias gariepinus）飼料的營養(yǎng)回環(huán)。論文出處：Bartucz T, Várkonyi D, Kathi L, et al.(2026)

該研究中出現(xiàn)的主角之一，是浮萍（Lemna spp.）。這種漂浮在水面的微小植物，在許多池塘和尾水系統(tǒng)里都很常見。由于生長極快，它能夠大量吸收水中的氮、磷等營養(yǎng)鹽，因此常被用于養(yǎng)殖尾水凈化。但問題在于，凈化之后會產(chǎn)生大量浮萍生物量。如果直接廢棄，不僅浪費(fèi)，還會增加后續(xù)處理成本。

另一位主角黑水虻（Hermetia illucens）則是近年來昆蟲蛋白研究中的“明星物種”。黑水虻幼蟲食性極廣，能夠快速消耗有機(jī)廢棄物，并在短時間內(nèi)積累大量蛋白和脂肪。由于生長速度快、轉(zhuǎn)化效率高，它們被不少研究者稱為生物轉(zhuǎn)化系統(tǒng)中的“大胃王”。

MATE團(tuán)隊的思路很直接：既然浮萍本身難以直接、大比例地替代魚粉，那么，是否可以先讓黑水虻“加工”一次？

實(shí)驗里，研究人員先利用浮萍飼喂黑水虻幼蟲，再將獲得的黑水虻幼蟲粉加入非洲鯰魚（Clarias gariepinus）飼料中，用于替代部分魚粉。他們設(shè)計了不同替代比例，重點(diǎn)觀察魚類生長、飼料利用率、健康指標(biāo)以及魚體組成變化。

結(jié)果顯示，當(dāng)魚粉替代比例達(dá)到33%時，非洲鯰魚依然能夠維持穩(wěn)定生長，部分指標(biāo)甚至與傳統(tǒng)魚粉組接近。這意味著，在一定范圍內(nèi)，黑水虻來源蛋白已經(jīng)具備替代魚粉的實(shí)際潛力。

該研究中，特別值得關(guān)注的是“間接轉(zhuǎn)化”這一環(huán)節(jié)。浮萍雖然蛋白含量不低，但直接作為魚飼料存在纖維高、消化利用率有限等問題。黑水虻幼蟲則相當(dāng)于一個天然“生物反應(yīng)器”——它們先把浮萍中的營養(yǎng)重新整合，再轉(zhuǎn)化成更適合魚類利用的昆蟲蛋白、脂肪。經(jīng)過這一步后，原本利用效率有限的植物生物量，被重新包裝成了更高價值的飼料原料。

▲上圖：本研究探討的循環(huán)水產(chǎn)養(yǎng)殖系統(tǒng)階段示意圖：實(shí)驗通過利用浮萍飼養(yǎng)黑水虻幼蟲，并將所得幼蟲作為生物飼料投喂至非洲鯰魚苗，以驗證其在循環(huán)系統(tǒng)中的營養(yǎng)替代價值與實(shí)際應(yīng)用潛力。論文出處：Bartucz T, Várkonyi D, Kathi L, et al.(2026)

研究團(tuán)隊還分析了黑水虻幼蟲的營養(yǎng)組成。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，以浮萍為基礎(chǔ)飼料培養(yǎng)出的幼蟲，依然能夠保持較高蛋白水平，并含有一定比例的中鏈脂肪酸。這類脂肪酸在水產(chǎn)營養(yǎng)研究中一直受到關(guān)注，因為它們與能量代謝、免疫調(diào)節(jié)等過程有關(guān)。

從系統(tǒng)角度看，這項研究真正重要的地方，在于它把尾水治理與飼料生產(chǎn)連接了起來。

傳統(tǒng)養(yǎng)殖中，尾水富營養(yǎng)化往往意味著額外治理成本。浮萍能夠吸收尾水中的氮磷，相當(dāng)于先完成一次“污染物回收”；隨后，這些浮萍又成為黑水虻幼蟲的食物；最后，昆蟲蛋白重新進(jìn)入魚類養(yǎng)殖體系。這么一來，原本可能被視作廢棄物的營養(yǎng)元素，被連續(xù)利用了至少3次。

這種模式也體現(xiàn)了當(dāng)前循環(huán)水產(chǎn)養(yǎng)殖的發(fā)展方向：不再單純追求“廢棄物處理”，而是盡量把廢棄物流重新變成生產(chǎn)資源。

當(dāng)然，距離大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用，這類體系還有不少現(xiàn)實(shí)問題需要解決。比如說，不同來源浮萍的營養(yǎng)組成波動較大；黑水虻規(guī)�；B(yǎng)殖過程中，溫度、濕度和基質(zhì)穩(wěn)定性都會影響產(chǎn)量；昆蟲蛋白在不同魚種中的適口性、以及長期健康效應(yīng)，也仍需要更多長期數(shù)據(jù)。

此外，昆蟲飼料產(chǎn)業(yè)還面臨法規(guī)問題。不同國家對于昆蟲來源飼料允許使用的原料范圍并不一致，尤其涉及養(yǎng)殖廢棄物時，監(jiān)管標(biāo)準(zhǔn)通常更嚴(yán)格。因此，實(shí)驗室里的循環(huán)模型，要真正進(jìn)入產(chǎn)業(yè)鏈，還需要經(jīng)過食品安全和生產(chǎn)規(guī)范層面的驗證。

▲上圖：在中國南方的野外濕地中，菱角與浮萍共生的一個水面的植物群落。?Linda Wong 攝影 | 海潮天下（Marine Biodiversity）

不過，從技術(shù)邏輯上看，這項研究已經(jīng)展示出一種較清晰的路徑：利用快速生長的水生植物回收養(yǎng)殖廢水中的營養(yǎng)，再通過黑水虻完成蛋白升級，最終減少對傳統(tǒng)魚粉的依賴。

在全球水產(chǎn)養(yǎng)殖規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大的背景下，未來飼料來源很可能不再局限于海洋捕撈或傳統(tǒng)農(nóng)作物。越來越多研究開始把目光投向“被浪費(fèi)的營養(yǎng)”——尾水中的氮磷、食品廢棄物中的有機(jī)質(zhì)、農(nóng)業(yè)副產(chǎn)物中的殘余蛋白。誰能把這些低價值物質(zhì)重新納入生產(chǎn)循環(huán)，誰就可能重塑下一代養(yǎng)殖體系的資源結(jié)構(gòu)。

本文參考資料

感興趣的海潮天下（Marine Biodiversity）讀者可以參看該研究的全文：

Bartucz T, Várkonyi D, Kathi L, et al. A step further from waste to feed: integrating duckweed (Lemna spp.) into circular aquaculture via black soldier fly (Hermetia illucens) production[J]. Environmental Challenges, 2026: 101503.

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2667010026000971

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資訊源 | Bartucz T, Várkonyi D, Kathi L, et al.(2026)

文 | 王海詩

編輯 | 海潮君

排版 | 盧曉雨

時間 | 2026年5月7日

聯(lián)系小編 | editor@oceanbiodiversity.cn

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