魚の栄養の原則

水溶性ビタミンには、アスコルビン酸（ビタミンC）、ビオチン、コリン、葉酸、イノシトール、ナイアシン、パントテン酸、ピリドキシン、リボフラビン、チアミン、ビタミンB12が含まれます。 ビタミンB12は体内に蓄積されないため、急速に成長する若魚では数週間で欠乏症状が現れる。

これらの水溶性ビタミンのほとんどは、特定の代謝機能を持つ補酵素の成分である。 これらのビタミンの機能と魚が必要とする量に関する詳細な情報は、多くの養殖魚種について確立されている（Halver, 2002）。
ビタミンプレミックスは、魚が食事成分のレベルとは無関係に各ビタミンの適切なレベルを受けるように、調理済み飼料に添加できるようになった。 これにより、生産者は加工や保管に伴う損失に対して安全マージンを確保することができる。

飼料製造および貯蔵中のビタミンの安定性は、保護コーティングおよび/または化学的改良によって長年にわたって改善されてきた。 これは特に、非常に不安定なアスコルビン酸の様々な安定化形態の開発において明らかである (Halver, 2002)。 したがって、商業生産においてビタミン欠乏が観察されることはほとんどない。

消化と代謝

魚が調製飼料から摂取した栄養素は、消化液と酵素によって分解され、消化管（GI）から血液中に吸収される。 魚の消化プロセスは、他の単胃動物と同様であり、GI管内の物理的、化学的、生理的なプロセスが関与しています。

魚類のGI管の大きさや形はさまざまですが、一般的にはすべて同じ基本構造-食道、酸を出す胃、腸（ただし、イトウのように酸性の胃を持たない魚もいます）-で構成されています。 また、消化管には、胃の後方に突出し、消化管の吸収面積を増加させる幽門杯がある。

GI管と接する付属器官には、さまざまな消化酵素を産生する膵臓、GI管内の脂質を乳化するための胆汁酸塩を産生・貯蔵する肝臓と胆嚢がある。
タンパク質消化は、塩酸分泌とタンパク質分解酵素ペプシンによって低pH環境となった胃から開始される。 胃から排出された摂取物（チャイム）は、腸内の液体によって中和され、さらに膵臓と腸からの酵素によって作用される。 これらの酵素は、複雑なタンパク質、炭水化物、脂質を小さな分子に分解するのを助け、最終的に血液に吸収される。

中間代謝

肝臓は、さまざまな栄養素を特定の臓器と組織に導き、エネルギーのために代謝させるという大きな役割を担っている。 アミノ酸、炭水化物、脂質をエネルギーに変換する基本的な代謝経路は、魚類でも陸上動物と同じであることが確認されている。

食餌の炭水化物や脂質は、タンパク質（アミノ酸）を組織合成に利用できるように、エネルギーとして代謝されることが望ましい。 これを確実にするために、魚の成長と除脂肪組織の付加を最適化するために、エネルギーに対する食餌性タンパク質の適切なバランスが必要である。

栄養とエネルギーの利用

糞便中に排出される食物栄養またはエネルギーの断片は、魚の栄養に貢献しない未消化の成分を表しています。 したがって、一般に消化率の高い飼料を使用することが望ましい。

完全飼料または特定の成分の栄養およびエネルギー消化係数は、摂取された栄養素が魚に保持される相対的な割合を評価するために使用することができる。

特定の飼料の消化率係数は、生産者が養殖種の栄養要求を満たすために、より正確に飼料を処方するのに役立ちます。 この情報は現在、多くの一般的な飼料と確立された魚種について入手できます。

飼料原料、処方および製造

飼料原料

人間の食品用の植物や動物製品の加工から得られる副産物は、魚の飼料に利用できる主な原料です。 これらの原料のほとんどは、栄養素のレベルが限られているか、あるいは抗栄養因子を持っており、特定の制限内でしか飼料処方に含まれていません。
魚用飼料の主な原料は、タンパク質補助食品とエネルギー補助食品である。 タンパク質補助食品は20％以上の粗タンパク質を含み、エネルギー濃縮物は20％未満の粗タンパク質と18％未満の粗繊維を有する。
タンパク質補助食品に属する植物性飼料には、大豆粕、綿実粕、菜種粕などの油脂粕、およびコーングルテン、水溶性蒸留乾燥穀物、小麦グルテンなどの穀物からのその他のタンパク質濃縮物が含まれている。

タンパク質カテゴリーの動物用飼料には、血粉、肉粉、肉骨粉などの牛や豚の副産物、家禽副産物ミール、羽毛ミール、さまざまな還元魚介類や加工副産物からの魚粉などがあります。
エネルギー濃縮物は、トウモロコシ、小麦、モロコシなどの飼料用穀物、小麦粉や米ぬかなど精米副産物が含まれています。 油脂は魚の飼料に使われるその他の濃縮エネルギー源である。 これには、大豆油、サフラワー油、カノーラ油などの飼料用植物性製品や、牛脂、鶏脂、魚油などの動物性脂肪が含まれる。
飼料の他の2つのクラスは、ミネラルサプリメントとビタミンサプリメントで、これらは一般的にプレミックスとして購入され、すべての栄養要求量が満たされるように栄養的に完全な飼料に添加されます
飼料の最後のクラスは添加物です。 これらは抗酸化剤、結合剤、酵素、免疫賦活剤、嗜好性向上剤、プレバイオティクス、プロバイオティクスなどの化合物で、特定の利益をもたらすために比較的低濃度で魚用飼料に添加されることがある（Gatlin and Li, 2008）。
商業飼料工場で日常的に使用される主な飼料は大量に生産されて、通常は1年を通して入手可能である。 ほとんどの飼料工場はバルク貯蔵装置を 10 個未満しか備えていないため、バルクで購入・貯蔵される飼料は限られた数だけである。

一般的に使用される飼料の栄養組成は十分に確立されており、飼料工場や飼料供給者が行う日常的な分析に基づいて定期的に更新されています。 これらの平均値は参考文献（NRC、1993）やデータベースで見つけることができ、飼料設計に利用できる。
飼料工場は飼料を受け入れる前に定期的に検査し、サンプルが仕様を満たしているかどうか化学的検査を行うこともある。 飼料の最初の受け入れから、製造工程の多くのステップを経て、完成した飼料の最終検査まで、飼料製造のすべての側面は、確立された品質管理手段によって指導されている。

飼料配合

各種魚種用の実際の飼料配合では、対象魚種の特定の栄養要求、各種飼料中の栄養組成と栄養の利用可能性、原材料のコストと加工特性を考慮に入れている。

多くの飼料処方は、その成分組成が公表されているため、「オープン」であると考えられている。 これらの処方は、飼料メーカーや魚の生産者のガイドとして使用することができる。

一部の飼料メーカーは、「最小コスト」または「精密」配合コンピュータソフトウェアを使用して、入手可能な原料のコスト、その栄養濃度および魚への利用可能性、対象種の栄養要求、およびあらゆる制限に基づいて、最もコスト効率のよい配合を導き出すことができる。

これらの制限は、栄養的理由および/または非栄養的理由のために、特定の栄養素または成分の最大または最小制限を含むことができる。

飼料製造

製造中、飼料原料は、魚に与えることができる物理的形態に変換される。 魚用飼料は、様々なサイズと密度の微粉砕ミール、クランブル、ペレットとして製造することができる（Hardy and Barrow, 2002）。

ほとんどの飼料形態は、冷蔵または冷凍保存する必要がないように、水分10%以下の乾燥製品として販売されている。 一部の半水分飼料（水分20～35%）は、主に肉食種の初期ライフステージの餌として販売されている。
製造工程には、粒度を小さくするための飼料の粉砕、飼料の混合、水分（水および/または蒸気）処理、特定の製品形態を作り出すための熱および圧力の適用が含まれます。

水生飼料の製造は、沈むペレットを作る圧縮ペレッティングと、沈んだり浮いたりするペレットを作るクッキングエクストルージョンが最も一般的である。

ペレットミルは、所望のサイズの圧縮ペレットを製造するためにペレットダイに通す前に、前処理室で飼料混合物を約160〜185°Fおよび15〜18％の水分に湿らせ加熱するために蒸気を使用する。

プレコンディショニングおよびペレット化工程で原料の多少の調理およびデンプンのゲル化が起こるが、ペレットの耐久性を高めるために、通常、ペレットバインダーが混合物に含まれる。

押出処理もまた、供給混合物を蒸気からの熱と湿気にさらすために前処理室を使用するが、供給混合物が押出機バレルを通過してダイを通して末端から押し出されるまで、より高い水分（～25％）とはるかに高い温度（190～300°F）にさらす。

混合物が押出機バレルに沿って通過する際に、かなりの量の熱と圧力が発生します。 混合物がダイから出るときに圧力が急激に低下すると、混合物中のいくらかの水分が蒸発してペレットが膨張し、密度が低下する。 押出成形されたペレットは、乾燥機で水分を8～10%に減らし、冷蔵せずに保存できるようにする必要があります。
加工中の摩擦損失により、ペレットに含まれる脂質の量には限界があります。 ペレット化に対するエクストルージョン法の利点の一つは、膨張したペレットがより多くの脂質を吸収することで、これはファットコーターで適用される。 脂肪コーティングは飼料にエネルギーを加え、嗜好性を向上させ、飼料ダストを減少させる可能性がある。 完成した飼料は貯蔵箱から袋詰めされるか、バルク配送のためにトラックに積み込まれる。
小魚用のダイエットフォームは様々な方法で製造することができる。 マイクロバインディング、マイクロコーティング、マイクロカプセル化の手順により、25から400ミクロンのサイズの幼魚用飼料が製造される（Hardy and Barrows, 2002）。

伝統的なミールやクランブルは、ペレットの粒径を小さくし、特定のサイズ範囲にスクリーニングすることで製造される。 特定の種の小型魚に与えるために選択された加工手順と餌の形態は、魚の栄養ニーズだけでなく、最良の分配のために餌の物理的特性を培養システムの特性と一致させることにも依存する場合がある。