长期以来，在水产养殖以及饲料配制过程中，所追求的目标是降低饲料系数，提高生产性能，而没有特别考虑营养物质的充分利用以及对环境的污染等问题。然而，随着公众对环境的关注日益强烈和水污染的日益严重，饲料研究者和养殖业主不得不考虑采取一些相应的措施，因此研究和开发环保型饲料也成为解决这一危机的关键。
1.研究和开发环保型水产饲料的必要性
改革开放20多年来，水产养殖业迅猛发展，集约化程度越来越高。高密度的放养和高量人工配合饲料的投喂是集约化养殖的两个显著特点，人工配合饲料是集约化养殖的主要营养来源，而人工配合饲料的大量使用又是造成养殖水体污染的主要原因之一。例如养殖真鲷时，按蛋白质含量计算，投饵量的20%作为残饵被直接排放到环境中，鱼摄食占80%，其中有20%用于鱼体增重，60%作为粪便排出体外，也就是说，投饵量的80%被排到水中[1]，污染之严重是显而易见的。
此外一些水产饲料中还因为各营养物质的含量和营养物质间的搭配比例不合理，致使养殖对象对饲料营养物质的利用率不高，或者代谢产生大量对环境不利的污染物质，如氨氮和磷。这些物质的分解导致水中溶解氧浓度降低和水中养分的富集，进而引起养殖水体富营养化和水质的恶化，以及有害病菌的大量滋生。不良的水环境使养殖动物容易受到应激，也易于感染疾病，从而削弱动物的健康，增加了病害发生的机会[2]。
要解决饲料的污染问题，必须从饲料的研制和饲养的科学管理抓起，即设计和配制环保型水产饲料，通过营养调整的方法来降低氮、磷及微量元素的排泄量，从营养学的角度控制污染源，实现绿色养殖，将对水环境的破坏降低到最小。
2.环保型水产饲料的研究与开发
环保型水产饲料是指饲料营养素利用率高、溶失率和残留率低的饲料，这种饲料通过水产动物的摄食、消化、吸收、积累和排泄对养殖水体环境影响较小，是一种绿色饲料[3]~[4]。设计和开发环保型水产饲料主要有如下几方面的措施。
2.1合理控制饲料中的能蛋比
目前一些厂家在配制水产饲料时，往往只是片面考虑水产动物对蛋白质的需要，而忽视了它们对能量的需求，添加了大量的鱼粉，是导致高磷和高氮污染的主要原因。鱼粉作为优质的蛋白质源被水产动物消化后，一部分被机体吸收，另一部分不能被吸收而随粪便排出体外。被吸收的蛋白质，一部分被作为机体的组成物质而保留下来，另一部分则在为机体提供能量的同时，生成尿素、尿酸等含氮物质被排出体外。在水产养殖中没有被吸收的那部分蛋白质和被动物体以含氮排泄物的形式排出体外的那部分蛋白质都对养殖水环境构成了严重的污染。因此，在设计配方的时候，可以适当提高饲料的能量含量、减少蛋白质的含量，从而减轻由于饲料造成的氨氮污染。
但是，如果饲料在的能量含量过高、蛋白质含量过低，又会造成养殖动物蛋白质缺乏，出现脂肪肝等营养性疾病，同时还回影响饲料的加工成型。所以，控制一个合理的饲料蛋白质/能量比对养殖动物的健康生长和保护环境都是很重要的。
2.2.提高蛋白质的生物学价值
水产动物排泄的大量含氮物质是造成水体环境污染的主要原因，这些含氮物质主要来自饲料在未被消化利用的粗蛋白和氨基酸的降解，少量来自水产动物自身脱落的消化道上皮细胞、肠道微生物等。排泄的氮经水体中各种因子的作用，产生大量的硝酸盐，使水体富营养化。
采用理想蛋白质模式，改善蛋白质中各氨基酸的平衡情况，可提高蛋白质的生物学价值，能够有效降低饲料粗蛋白水平，提高饲料中氮的利用率，减少粪便中氮的排泄量。这样既可节省天然蛋白质饲料资源，又可减轻集约化水产养殖对环境的氮污染问题。
2.3.提高磷的消化利用率
磷是动物生长所必需的重要元素、是细胞膜和辅酶的组成成分、具有多种生物学功能。磷不仅参与体内能量代谢、而且在体内三大营养物质代谢过程中的许多中间产物都含有磷。动物对磷的吸收以离子状态为主。过量的磷排泄也容易导致水体的富营养化，同时也影响水产动物对其它营养元素的吸收。
磷元素一般只能靠饲料供给，水产动物基本不能从水中获取。对不同来源的磷，水产动物的利用率显著不同，对无机磷的利用率较高，对有机磷的利用率较低；另外磷的溶解性越好，其利用率越高。但是水产饲料中有相当一部分磷与植酸结合成了植酸磷，不仅不能被利用，而且还与其它矿物质、蛋白质、氨基酸、糖类等物质结合，形成稳定的植酸盐复合物，降低了营养元素的利用率，增加了水体污染。
添加植酸酶可以提高植酸磷的利用率，减少粪便中磷的含量[5]，植酸酶是能够将植酸水解成肌醇与磷酸的一类酶的总称。在饲料中添加植酸酶不但可以释放出无机磷酸盐，而且还可以提高饲料中蛋白质的含量，甚至饲料中的能量利用效率也被提高，从而增加了饲料的代谢能值和消化能值[6]~[7]。据报道通过植酸酶预处理豆粉作为鲤鱼饲料以降低孵化场流出水的磷浓度，投喂商品饲料的幼鱼(1.9g)每千克增重排泄磷4.54g，而投喂植酸磷预处理豆粉饲料的幼鱼每千克增重仅排泄磷11.61g，饲料中磷含量较低使水中磷降低了65％~88％[8]。曾虹等(2001)在饼粕含量5％的鲤鱼饲料中添加1000u／kg的中性植酸磷，可以将鲤鱼对饲料的磷利用率提高41％~59.4％，单位增重的磷排泄降低32％[9]。
2.4合理使用添加剂
部分添加剂的合理使用可以在一定程度上促进水产动物对营养物质的消化吸收，减少饲料散失，提高饲料的利用率，从而可以降低其损失。
酶制剂：饲用酶制剂是一种以酶为主要功能因子的饲料添加剂。它的主要功能就是补充内源性消化酶的不足(强化消化)和消除、降解日粮抗营养因子和有毒有害物质的影响，促进饲粮养分的消化吸收，减少动物排泄物对环境的污染，促进生态营养的发展。饲用酶制剂还可提高日粮能量、蛋白质的利用率，降低日粮配方成本，是一种绿色节粮型饲料添加剂。因此在水产饲料中添加酶制剂，可以全面促进饲料营养成分的消化和吸收，提高饲料利用率，从而大大减少了水产动物排泄物中的有机物、氮磷等营养物质的排出量，减少了它们对水环境的污染。
高效矿物质：矿物质是水产动物生命活动和生产过程中不可缺少的一类营养物质，虽然它们可以从水环境中吸收一部分矿物质，但仍不能满足其需要，必须在饲料中补充一定量的矿物质。饲料中矿物质添加剂的使用经历了由无机矿物盐?有机?氨基酸金属螯合物的发展过程。由于各方面的原因，目前我国饲料矿物质添加剂的使用大多还停留在第一个阶段，而以无机盐形式添加的矿物质在动物体内利用率极低，导致起添加量不断增加，对环境的污染也越来越严重。与无机盐相比，螯合物形式的矿物质则可以提高生物利用率，减少其在饲料中的添加量，减轻对环境造成的污染[10]。
稳定型维生素c：鱼、虾、蟹等水产动物自身不能合成维生素c，因此必须在饲料中添加适量的维生素c，才能满足集约化养殖过程中正常生长的需要。而饲料工业中常用的晶体维生素c极为不稳定，在饲料的加工、贮存和投喂过程中，容易遭到破坏，效价大大降低，使用时必须加大添加量，这无疑是既增加了成本，又增加了对养殖环境的污染，是一种得不偿失的办法。为了从根本上解决这一问题，一些生产厂家已经开发出维生素c多聚磷酸酯、包膜维生素c等稳定型维生素c，这些经过物理或化学方法处理过的维生素c，稳定性得到增强，在使用时损失极小，能够有效地被水产动物吸收利用，从而降低了对环境的污染，同时也降低了生产成本。
2.5.改善加工工艺
饲料加工工艺，诸如粉碎、混合、制粒以及膨化等，可影响水产动物对饲料营养成分的利用率。饲料加工工艺的改进，有助于提高饲料营养物质的消化率和利用率，从而减少饲料浪费，减轻对水环境的污染和降低饲料成本。因此在生产水产饲料时，应该根据不同品种的生活习性、不同的发育阶段以及不同的生理机能，采用相应的生产工艺，配制适合其摄食和消化的优质饲料。如在幼鱼饲料可采用包膜技术，制备成微囊饲料；鱼种和成鱼饲料可采用膨化技术，制备成膨化饲料。
2.6.采用科学的投饲方法
不同的养殖对象，摄食方式不同。如鳗鱼和甲鱼，虽都摄食团状饲料，但是其摄食方式迥然不同，鳗鱼只能在水下摄食，而甲鱼除了在水下摄食后，经驯化还可到水上摄食，而在水上摄食可以大大减少饲料对水体的污染，同时还容易观察养殖对象的摄食情况。
3.环保型水产饲料的开发及应用前景
随着人们环保意识的加强，研究和开发环保型水产饲料是饲料工业和养殖业发展的必然趋势，也是缓解养殖业与环境之间的恶性循环、生产无公害水产品，的前提。因此环保型水产饲料的应用将成为今后养殖业发展的方向其前景无疑是十分广阔的。
