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Moderne Landwirtschaft
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von Dr. Karthik Masagounder, Leiter Aqua- und Schweineforschung, Evonik Nutrition and Care GmbH, Deutschland und Dr. D. Allen Davis, Professor, Auburn-Universität, Vereinigte Staaten von Amerika
Eine In-vitro-Studie mit Enzymen, die aus dem Hepatopankreas von Garnelen extrahiert wurden, zeigte, dass Garnelen in der Lage sind, die vier verfügbaren Isomere von DL-Methionyl-DL-Methionin (AQUAVI® Met-Met) vollständig zu spalten, jedoch mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten. Dies ermöglicht eine verzögerte Freisetzung und Aufnahme von D- und L-Methionin (Met) im Verdauungstrakt. Jedoch, Es wurden keine In-vivo-Daten veröffentlicht, die Veränderungen im postprandialen Profil von Met in der Hämolymphe – einer Flüssigkeit, die dem Blut von Wirbeltieren analog ist – von Garnelen zeigen, die mit verschiedenen Met-Quellen gefüttert wurden.
Wir haben daher eine Studie ins Leben gerufen, um den postprandialen Met-Spiegel im Verhältnis zu anderen Aminosäuren in der Hämolymphe von Weißschenkelgarnelen zu untersuchen und zu vergleichen, die mit AQUAVI® Met-Met oder DL-Met ergänzt wurden. Die Auswirkungen verschiedener Quellen auf die Met-Spiegel der Garnelen-Hämolymphe wurden unter zwei Fütterungsfrequenzen (einmal täglich und dreimal pro Tag) bewertet, um zu verstehen, ob die Fütterungsfrequenz die diätetischen Auswirkungen auf die Hämolymph-Met-Spiegel beeinflussen würde.
Met ist typischerweise die erste limitierende Aminosäure im praktischen Garnelenfutter und daher ist ihre Ergänzung unerlässlich. Frühere Studien zeigten, dass AQUAVI® Met-Met im Vergleich zu DL-Met eine effizientere Met-Quelle (≥ 200 %) für Garnelen ist (Xie et al. 2017; Niu et al. 2018). Die bessere Bioverfügbarkeit von AQUAVI® Met-Met gegenüber DL-Met wird hauptsächlich auf (i) seine geringere Wasserlöslichkeit und Auswaschung und (ii) langsame und lange Freisetzung von Met aus verschiedenen Sterioisomeren (DL-Met-Met, LD-Met-Met, LL-Met-Met, DD-Met-Met).
Versuchsdesign zum Testen verschiedener Methioninquellen und Fütterungsfrequenzen
Die Basisdiät wurde so formuliert, dass sie ~37 Prozent Protein enthält, wobei Sojabohnenmehl als primäre Proteinquelle verwendet wird. und acht Prozent Lipid und ~20 MJ/kg Bruttoenergie unter Verwendung von Weizen und Fischöl als Hauptenergiequellen. Die Grundnahrung wurde so formuliert, dass sie die bekannten Ernährungsbedürfnisse von Weißschenkelgarnelen mit Ausnahme von Met erfüllt. Zwei Testdiäten wurden formuliert, indem 0,30 Prozent Glycin aus der Grunddiät durch 0,30 Prozent DL-Met (DL-Met-Diät) oder 0,31 Prozent AQUAVI® Met-Met (Met-Met-Diät) ersetzt wurden.
Alle Diäten wurden unter Verwendung eines Fleischwolfs und einer 3-mm-Matrize im Futterlabor der Auburn University druckpelletiert. Nach dem Pelletieren, Die Nahrung wurde auf einen Feuchtigkeitsgehalt von 8–10% getrocknet und bei 4 °C gelagert. Analysierte Met- und andere Aminosäurespiegel in den drei Diäten zeigten nahe den geplanten Werten.
Im ersten Versuch, 54 Panzer, jeder Tank enthält vier Garnelen (~17g durchschnittliches Körpergewicht), wurden verwendet. Jede Diät wurde insgesamt 18 Tanks (80l Volumen) angeboten. Dies ermöglichte zu jedem Zeitpunkt für sechs Zeitpunkte (0, fünfzehn, 30, 45, 60 und 120 min) für jede Ernährungsgruppe (drei Wiederholungen x sechs Zeitpunkte x drei Diäten =54 Tanks). Kein Tank wurde mehr als einmal beprobt. Garnelen wurden an die experimentellen Diäten mit einer Fütterung pro Tag für vier Tage vor der Hämolymphprobenentnahme vorkonditioniert.
Die Fütterung verschiedener Tanks wurde zwischen 8 und 10 Uhr gestaffelt, um Zeit für Probenahmen in verschiedenen Tanks zu den angestrebten Zeitpunkten zu haben. Vor dem Probenahmetag, Garnelen wurden über Nacht gefastet und basale Hämolymphproben wurden aus drei Tanks in jeder Nahrungsgruppe bei null Minuten unmittelbar vor der Fütterung entnommen. Garnelen in den verbleibenden Becken wurde für 15 Minuten ein Überschuss des jeweiligen Versuchsfutters angeboten, Tanks wurden abgesaugt, um überschüssiges Futter zu entfernen, und Garnelen wurden danach während der Hämolymphsammlung gefastet.
Im zweiten Versuch Garnelen wurden vor der Hämolymph-Sammlung vier Tage lang auf das Futter konditioniert. Jede Diät wurde 15 Tanks (80 l Volumen) angeboten, die vier Garnelen (~21 g durchschnittliches Körpergewicht) pro Tank enthielten. Die ersten Fütterungen für verschiedene Tanks wurden zwischen 7 und 9:30 Uhr gestaffelt, um die Hämolymphproben am Probenahmetag zu den vorgesehenen Zeitpunkten aufzunehmen. Zwischen den beiden Mahlzeiten wurde während des Tages ein dreistündiger Abstand gegeben. Hämolymphproben aus dreifachen Garnelenbecken wurden nach der dritten Mahlzeit bis zu 60 Minuten in jedem 15-Minuten-Intervall geplant.
Am fünften Tag, über Nacht gefastete Garnelen wurden zweimal für jeweils eine Stunde gefüttert, nach dem gleichen Fütterungsplan wie in den vorherigen Tagen. Nach jeder Fütterung, Tanks wurden für jegliches nicht gefressenes Futter abgesaugt und Garnelen wurden zwei Stunden lang gefastet. Vor der dritten Fütterung basale Hämolymphproben wurden bei null Minuten aus drei Tanks entnommen. Garnelen in den verbleibenden Tanks wurde 15 Minuten lang ein Überschuss des jeweiligen Futters angeboten und danach während der nachfolgenden Proben gefastet. Hämolymphproben wurden bei 15 genommen, 30, 45, und 60 Minuten, jedes Mal aus dreifachen Garnelentanks in jeder Behandlungsgruppe.
Gesammelte Hämolymphproben wurden zentrifugiert und dekantiert, um freie Aminoproben zu erhalten. Die Proben wurden dann gefriergetrocknet und auf den individuellen Aminosäuregehalt analysiert.
Die absolute Menge an Met und die Gesamtaminosäuren (TAA) wurden für jede diätetische Behandlung und zu jedem Zeitpunkt bewertet. Um den Einfluss der Variation der von einzelnen Garnelen verzehrten Futtermenge auf die Met-Gehalte zu einem bestimmten Zeitpunkt zu eliminieren, Der Met-Spiegel wurde in Prozent des gemessenen TAA ausgedrückt. Dieser Wert wurde dann zwischen Behandlungen und verschiedenen Zeitpunkten für die beiden unterschiedlichen Fütterungsfrequenzen verglichen. Die Daten wurden einer Zwei-Wege-ANOVA unterzogen, um die Auswirkungen von Diäten und verschiedenen Zeitpunkten auf die Hämolymph-TAA (μg/ml) und Met-Spiegel (μg/ml, (%TAA) von Garnelen. Zusätzlich, Kombinieren der Versuchsdaten, Hämolymphe Met (%TAA) wurde auch einer Drei-Wege-ANOVA unterzogen, um die Auswirkungen der Ernährung zu bewerten. Zeitpunkt und Fütterungshäufigkeit (Zeitpunkt 120 min wurde bei 1x Fütterung ausgeschlossen).
Während des Studiums, Die Wassertemperatur wurde auf etwa 30°C gehalten. Gelöster Sauerstoff wurde unter Verwendung von Ausströmersteinen in jedem Aquarium nahe der Sättigung gehalten und der Sumpftank unter Verwendung einer üblichen Luftleitung, die mit einem regenerativen Gebläse verbunden war. Der Salzgehalt des Wassers wurde bei etwa 9 ppt gehalten.
Auswirkungen der Ernährung (Methioninquellen), Zeit nach der Fütterung und Fütterungshäufigkeit in der Hämolymphe
Die Ergebnisse der Haupt- und Interaktionseffekte von Nahrung und Zeit auf den Hämolymph-Aminosäurespiegel von Garnelen sind in Tabelle 2 zusammengefasst. wo Garnelen einmal täglich gefüttert wurden, Diät beeinflusst nur Hämolymphe Met-Spiegel (μg/ml, %TAA), aber nicht TAA. Sowohl der TAA- als auch der Met-Spiegel wurden mit der Zeit beeinflusst. Jedoch, auf TAA oder Met wurden keine ernährungs- und zeitabhängigen Interaktionseffekte festgestellt. Die Hämolymph-Met-Spiegel waren in der mit Garnelen gefütterten Met-Met-Diät im Vergleich zur Grundnahrung (μg/ml) oder sowohl bei der Grund- als auch bei der DL-Met-Diät (% TAA) höher. Hämolymph-Met-Spiegel, ausgedrückt in %TAA, zeigten höhere Spiegel in der Hämolymphe für die DL-Met-Diät als für die Basaldiät. Über Diäten hinweg, Met- und TAA-Werte in der Hämolymphe von Garnelen gemessen bei 15, 30 und 45 Minuten nach der Fütterung waren im Allgemeinen höher als die zu anderen Zeitpunkten gemessenen (0, 60 und 120 Minuten).
Im zweiten Versuch wo Garnelen dreimal täglich gefüttert wurden, Die absolute Menge an TAA und Met-Spiegeln (μg/ml) in der Hämolymphe von Garnelen zeigten ernährungs- und zeitabhängige Interaktionseffekte (siehe Tabelle 2). Jedoch, Aufgrund der Wechselwirkung zwischen Ernährung und Zeit konnte kein besonderer Trend festgestellt werden. Außerdem, Post-hoc-Tukey-Vergleich zeigte keine signifikanten Unterschiede zwischen irgendwelchen Mittelwertkombinationen. Variationen des Spitzenwertes der Aminosäuren innerhalb der Nahrungsgruppen im Laufe der Zeit waren wahrscheinlich auf Unterschiede in der Futteraufnahme zwischen den einzelnen Personen zurückzuführen. Der Sättigungsgrad zwischen den Individuen scheint stärker zu variieren, wenn Garnelen häufiger gefüttert werden.
Die Untersuchung des Hämolymph-Met-Spiegels als %TAA korrigiert teilweise die verwirrenden Auswirkungen von Variationen in der Futteraufnahme auf die Ernährungseffekte. Met-Spiegel in %TAA zeigten Effekte aufgrund von Ernährung oder Zeit ohne Interaktion zwischen ihnen. Met-Spiegel (% TAA) waren bei Garnelen, die mit Met-Met gefüttert wurden, höher als bei denen, die mit Grundfutter gefüttert wurden. während die mit Garnelen gefütterte DL-Met-Diät mittlere, nicht signifikante Met-Spiegel aufwies. Die Met-Werte (%TAA) erreichten ihren Höhepunkt 15 Minuten nach der Fütterung und nahmen dann im Laufe der Zeit ab. Ähnliche Zeiteffekte wurden auch auf die TAA- und Met-Spiegel (μg/ml) beobachtet, wenn sie in absoluten Mengen untersucht wurden.
Die Untersuchung der Hämolymph-Met-Daten (%TAA), die aus beiden Studien durch eine Drei-Wege-ANOVA erhalten wurden, zeigten signifikante Effekte aufgrund der Ernährung, Zeit, und Fütterungsfrequenz ohne Interaktionseffekte. Garnelen, die mit der Met-Met-Diät gefüttert wurden, zeigten signifikant höhere Hämolymph-Met-Werte als diejenigen, die mit der Basal- oder DL-Met-Diät gefüttert wurden. während Garnelen, die mit der DL-Met-Diät gefüttert wurden, höhere Met-Spiegel aufwiesen als diejenigen, die mit der Grundnahrung gefüttert wurden. Wie bereits festgestellt, Der Met-Spiegel (% TAA) in der Hämolymphe erreichte seinen Höhepunkt 15 Minuten nach der Fütterung und war signifikant besser als bei 0, 45 oder 60 Minuten nach der Fütterung. Die dreimal tägliche Fütterung von Garnelen führte zu einem höheren Met-Spiegel in der Hämolymphe als die einmal täglich gefütterten Garnelen. Die Datenanalyse mit der Drei-Wege-ANOVA zeigt deutlich einen Anstieg der Hämolymph-Met-Spiegel mit der Met-Met-Diät gegenüber der basalen oder DL-Met-Diät sowohl bei der Fütterungshäufigkeit.
Gesamt, Die Studienergebnisse zeigen deutlich, dass die Fütterung mit AQUAVI® Met-Met-Supplement im Vergleich zu DL-Met-Supplementation zu einem höheren Met (% TAA) in der Hämolymphe von Garnelen über einen langen Zeitraum führt. und dadurch, kann eine höhere Proteinsynthese im Körper und eine bessere Wachstumsleistung unterstützen. Diese In-vivo-Studie belegt die in den vorangegangenen Studien beobachtete höhere biologische Wirksamkeit von AQUAVI® Met-Met gegenüber DL-Met.
