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科学家用大豆加工废水中的微生物蛋白替代水产养殖中的鱼粉

本站发布时间:2024-05-06 18:01:54

新加坡南洋理工大学(NTU Singapore)和淡马锡理工学院的科学家成功地用大豆加工废水中微生物培养的“单细胞蛋白”取代了养殖亚洲鲈鱼日粮中一半的鱼粉蛋白,为更可持续的养鱼实践铺平了道路。研究结果发表在《科学报告》杂志上

新加坡环境生命科学工程中心(SCELSE)和淡马锡理工学院水产养殖创新中心(AIC)的科学家表示,使用养殖蛋白对水产养殖生产来说是新的

养殖物种严重依赖野生捕获鱼类制成的饲料,即鱼粉,这是不可持续的,并导致海洋过度捕捞

单细胞蛋白是一种可持续的替代品,可以从食品加工废水中培养。特别是,大豆加工废水中含有对鱼类健康生长至关重要的具有益生菌潜力的生物体

食品加工行业的废水不含病原体和其他污染物,适合微生物生长。通常在处理后,废水被排放并流入废水回收厂。其营养物质得不到回收,导致失去了最大限度利用资源的机会

该研究的共同主要作者、SCELSE高级研究员Ezequiel Santillan博士表示,“我们的研究代表着可持续水产养殖实践向前迈出了重要一步。通过利用大豆加工废水中的微生物群落,我们已经证明了生产单细胞蛋白质作为鱼类饲料中可行的替代蛋白质的可行性,减少了对鱼粉的依赖,并有助于水产养殖业的可持续性。”

这项研究也与AIC对加强粮食安全和复原力的关注相一致。水产养殖业的目标是到2030年满足新加坡30%的总营养需求,AIC一直积极支持通过创新和技术进行集约化水产养殖生产

为证明他们的方法,该团队将新加坡一家食品加工公司的大豆加工废水添加到生物反应器中,以培养单细胞蛋白质。生物反应器是一个生物和化学反应的受控环境

实验室规模的生物反应器在受控营养和低空气供应(微需氧条件)的重复循环中在30°C下运行四个多月。这些条件表明,该团队的方法可以在新加坡等热带地区的环境温度下轻松复制,进一步减少鱼粉生产的环境足迹

在生产出单细胞蛋白质后,研究小组在24天内喂养了两组年轻的亚洲鲈鱼。一组接受常规鱼粉饮食,而另一组接受一半常规鱼粉和一半单细胞蛋白质的饮食。这两种饮食为幼鱼提供了相同数量的营养成分

在实验结束时,对两组的生长进行了评估,研究人员发现这条鱼的生长量相同。有趣的是,与传统饮食组相比,新饮食组的鱼表现出更一致、变化更小的生长

NTU土木与环境工程学院教授、SCELSE副中心主任Stefan Wuertz说:“研究结果表明,包括单细胞蛋白在内的饮食可以帮助鱼类更均匀地生长,深入探讨这种饮食如何影响鱼类对未来的研究可能很有意思。

更重要的是,我们的研究成功地证明了将大豆加工废水转化为水产养殖饲料的宝贵资源的潜力,有助于向循环生物经济的过渡。”该研究的联合首席研究员、淡马锡理工学院水产养殖创新中心主任Diana Chan博士说:“我们的鱼类饲养性能试验结果对水产养殖很有希望。行业,提供一种替代蛋白质来源,以满足日益增长的鱼粉替代需求,鱼粉的供应成本非常高且不可持续。”

对于他们的下一步行动,研究小组将在更长的生长期和更高的鱼粉替代水平上进行试验。研究人员还将扩大研究范围,将其他水产养殖物种和不同类型的食品加工废水包括在内

More information: Ezequiel Santillan et al, Microbial community-based protein from soybean-processing wastewater as a sustainable alternative fish feed ingredient, Scientific Reports (2024). DOI: 10.1038/s41598-024-51737-w

Journal information: Scientific Reports

Provided by Nanyang Technological University

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