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Moderne Landwirtschaft
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von Dr. Dafna Israel, Forschungsleiter und Tierernährungsexperte bei Phibro Aqua
Die Suche nach dem leistungsstärksten Futtermittelzusatzstoff ist eine der wichtigsten Aufgaben in der Welt der Aquafuttermittel. Es gibt eine Vielzahl nützlicher Zusatzstoffe, die die entscheidende Debatte über die Auswahl der besten Option auslösen. Säuerungsmittel sind funktionelle Futtermittelzusatzstoffe mit sauren Eigenschaften. Sie verbessern in erster Linie die Wachstumsleistung und das Überleben in intensiven landwirtschaftlichen Betrieben.
Sie tun dies durch verschiedene Wirkungsweisen, die dem Nutztier auf folgende Weise zugute kommen können, einschließlich der Bereitstellung einer antimikrobiellen Wirkung, Aktivierung von Verdauungsenzymen, Erhöhung der Proteinverdaulichkeit und Verbesserung der Futtermittelhygiene durch Verhinderung von Verderb und Kontamination.
Eine antimikrobielle Wirkung
Organische Säuren haben die Fähigkeit, die Bakterienbelastung im proximalen Gastrointestinaltrakt von Aquakulturarten zu reduzieren. Als Ergebnis, weniger Krankheitserreger aus dem Magen in den Darm gelangen, Dies führt zu einer verbesserten Futtermittelhygiene und zur Minimierung des Infektionsrisikos.
Organische Säuren hemmen das Wachstum von Mikroorganismen, sehr lange Verzögerungsphasen verursachen. Die Hemmung von Mikroorganismen erfolgt durch schnelle Diffusion des undissoziierten Moleküls in die Zelle. Die Dissoziation (Freisetzung des H+-Ions) dieser Moleküle in der Zelle der Bakterien bewirkt eine Ansäuerung des Zytoplasmas, wodurch das Wachstum verhindert wird.
Die meisten organischen Säuren sind in einer stark oder mäßig sauren Umgebung wirksam. Da jede Säure ein anderes pH-Optimum hat, abhängig von ihren pKa-Werten, eine Mischung organischer Säuren würde die Wirksamkeit gegen Mikroorganismen deutlich erhöhen, anstatt nur ein Säuerungsmittel zu verwenden.
Die Zusammenstellung einer Mischung aus verschiedenen Säuerungsmitteln umfasst ein breiteres Spektrum an pH-Umgebungen, um verschiedenen Anwendungen gerecht zu werden (Anti-Schimmel, Anti-Hefe, antibakteriell). Zusätzlich, dadurch entstehen auch synergistische effekte auf molekularer ebene. Zum Beispiel, durch die Kombination von Ameisen- und Propionsäure ist wirksamer als jede dieser Säuren für sich.
Verdauungsenzyme aktivieren
Aufgrund der hohen Futterkosten, die etwa 50 Prozent der gesamten Produktionskosten ausmachen, ist die Steigerung der Nährstoffverwertung in der Aquakultur von entscheidender Bedeutung. Protein ist einer der teuersten Makronährstoffe. Die Eigenschaften von Säuerungsmitteln bei der Proteinverdauung wurden an Landtieren gut untersucht und es ist bekannt, dass sie die Magen- und Pankreasenzyme stimulieren.
Der optimale pH-Wert für die Pepsinaktivität beträgt 1,5-2,0; obwohl, der pH-Bereich im Darm der Tilapia ist höher (6,5-7,8). Folglich, Die Senkung des pH-Wertes der Digesta im Magen und Darm der Tilapia mit der Verwendung von Säuerungsmitteln kann die Verdauung durch Stimulierung der Sekretion und Aktivierung von Verdauungsenzymen verbessern.
Dies wurde auch bei Garnelen nachgewiesen, da verschiedene Säuerungsmittel die Wirkung von Trypsin und Chymotrypsin erhöhen. Diese Ergebnisse stimmen mit einem Versuch überein, der mit einem von Phibro Aqua formulierten Säuerungsmittelmischungsprodukt durchgeführt wurde.
PAQ-TivateTM wurde strategisch als Gemeinschaftsprojekt mit Experten von Dr. Eckel Deutschland entwickelt und speziell für aquatische Arten bestimmt.
Die Versuchsergebnisse zeigten eine erhöhte Enzymaktivität bei Weißschenkelgarnelen (L. vannamei). In diesem Versuch wurden drei Formulierungen untersucht:1) hochverdauliche (neun Prozent Fischmehl) Formulierung 2) Sojabohnen-Basisformulierung und 3) Sojabohnen-Basisformulierung + 0,5 % PAQ-TivateTM.
Die Enzymaktivität im Hepatopankreas zeigte ähnliche Trends zwischen der Ernährung mit Fischmehl und mit PAQ-TivateTM, da die Enzymaktivitäten signifikant höher waren als bei der Ernährung mit Sojabohnenmehl.
Ebenfalls, Trinitrobenzolsulfonsäure (TNBS) war in der PAQ-TivateTM-Behandlung signifikant höher, was auf eine verbesserte Proteinverdaulichkeit hindeutet, wenn es hinzugefügt wurde.
Diese Studie dokumentierte, dass eine mit PAQ-TivateTM ergänzte Formulierung auf Sojabohnenmehlbasis die Futterverwertung signifikant steigern könnte. proteolytische Enzymaktivität und In-vitro-Proteinverdaulichkeit von Weißschenkelgarnelen (L. vannamei).
Diese Ergebnisse wurden durch eine bessere Leistung unterstützt:verbessertes Wachstum und höheres Überleben.
Verbesserung der Futterhygiene
Schimmelpilze in Futtermitteln verursachen in Aquakulturbetrieben wirtschaftliche und gesundheitliche Probleme, da sie die Hauptnährstoffe verbrauchen und die Schmackhaftigkeit des Futters beeinträchtigen. Nährstoffverluste durch Schimmelpilze können in Größenordnungen von bis zu 10 Prozent auftreten.
Propionsäure und ihre Salze sind aufgrund ihres pKa-Wertes von 4,8 besonders wirksam gegen Schimmelbildung, Propionsäure ist auch bei einem weniger sauren pH-Wert aktiv, die dem nativen pH-Wert von Getreide und Futtermitteln besser entspricht.
Der pKa-Wert ist eine Methode, die verwendet wird, um die Stärke einer Säure anzuzeigen. Ein niedrigerer pKa-Wert weist auf eine stärkere Säure hin. Das ist, der niedrigere Wert zeigt an, dass die Säure in Wasser vollständiger dissoziiert.
Um seine Wirksamkeit als Konservierungsmittel gegen Bakterien und Pilze in formulierten Tilapia-Futtermitteln zu untersuchen, zwei Dosen (0,2 und 0,5 Prozent) von PAQ-TivateTM wurden untersucht. Die Futterproben wurden mit 15% destilliertem Wasser angefeuchtet. Als Negativkontrolle diente eine Probe ohne Wasser und ohne PAQ-TivateTM, während eine Probe, die 15 Prozent destilliertes Wasser (v/w) enthielt, jedoch ohne PAQ-TivateTM, als positive Kontrolle diente.
Alle Proben wurden bei 28 °C inkubiert und der Feuchtigkeitsgehalt wurde bei 75–85 % gehalten. Jede Behandlung wurde an Tag 1 beprobt. 3, 7 und 14 vor Benetzung. Die Ergebnisse zeigten, dass an Tag 3, die Bakterienkonzentrationen in den positiven Kontrollproben waren im Vergleich zu den PAQ-TivateTM-Behandlungen signifikant höher.
An Tag 14, beide PAQ-TivateTM-Behandlungen mit 0,2 und 0,5 Prozent Futter wiesen im Vergleich zur Positivkontrollgruppe einen signifikant niedrigeren Bakteriengehalt auf (Tabelle 1). Es gab keinen signifikanten Unterschied zwischen den beiden Behandlungsdosen von PAQ-TivateTM.
Bezüglich der Pilzkonzentrationen an Tag 14 die 0,5-prozentige Futterbehandlung von PAQ-TivateTM wies eine signifikant niedrigere Anzahl von Pilzen auf als die 0,2-prozentige Futterbehandlung von PAQ-TivateTM und die positiven Kontrollgruppen (Tabelle 2). Die Behandlung mit 0,5% des Produkts führte zu einer signifikanten Verringerung der Anzahl von Pilzen/Schimmel von Tag 7 bis Tag 14.
An Tag 14, es gab ein sichtbares Pilzwachstum auf den Futterproben der Positivkontrolle und der 0,2-prozentigen Futterbehandlungen, während es in der 0,5-Prozent-Behandlungsgruppe an Tag 14 kein sichtbares Wachstum von Pilzen gab.
Neben diesen Nährstoffverlusten Schimmelpilze produzieren auch Mykotoxine, die Gesundheit von Mensch und Tier bedrohen. So können beispielsweise Aflatoxine in tierisches Gewebe überführt werden und somit eine ernsthafte Gefahr für den Verbraucher darstellen (Carry-Through-Effekt).
Die schädlichen Auswirkungen von Mykotoxinen auf die Gesundheit und Leistung von Tieren wurden bei Landtieren umfassend untersucht, jedoch gibt es relativ wenige Studien in Aquakultursystemen.
Die wichtigste Mykotoxikose bei Fischen und Garnelen wird durch Aflatoxine verursacht, hauptsächlich produziert von Aspergillus spp. bei der Lagerung von Futtermitteln und Rohstoffen. Es wurde gezeigt, dass Propionate die Bildung von Ochratoxin A durch Aspergillus sulphureus und Penicillium viridicatum verhindern.
Auswahl der günstigsten Mischung
Der Futtermittelindustrie stehen viele organische Säuren zur Verfügung, einschließlich Ameisensäure, Essigsäure, Propionsäure, Milchsäure, Fumarsäuren, Zitronensäure, Natriumformiat, Buttersäure, Sorbinsäure und Apfelsäure.
Die Frage ist, Wie wählen wir die geeignete und vorteilhafteste Säuremischung aus? Um zur richtigen Lösung zu kommen, Der Verbraucher muss die gewünschten Vorteile und die erforderlichen technischen Merkmale berücksichtigen (z. erhöhen die Proteinverdaulichkeit und hohe Rückgewinnung nach dem Extruder).
Um sicherzustellen, dass PAQ-TivateTM für die Bedürfnisse der Aquakultur-Futtermittelindustrie geeignet ist, geringe Auslaugung, thermische Stabilität, geringe durchschnittliche Partikelgröße bei homogener Verteilung und einfache Handhabung (weniger korrosiv) waren Eigenschaften mit höchster Priorität.
Die Behandlung wurde entwickelt, um Fumarsäure in Form ihres Magnesiumsalzes zu enthalten, Ameisen- und Propionsäure und deren Calciumsalze.
Diese organischen Säuren wirken als Futterlockstoffe (Propionat), antibakterielle Wirkstoffe (Propionat, Format), und Wachstumsförderer (Fumarat), die alle auf die erforderliche Leistung dieser Mischung abgestimmt sind.
