Spurenelemente in Fisch und Garnelen:Auf optimale Leistung und Nachhaltigkeit in einer sich schnell entwickelnden Branche hinarbeiten

vom technischen Team von Alltech Mineral Management, Vereinigte Staaten von Amerika

Die Aquakultur ist einer der am schnellsten wachsenden Lebensmittelsektoren der Welt. Ernährung, speziell Spurenelemente, ist nur einer von mehreren Schlüsselaspekten, die bei einer erfolgreichen, gewinnbringende und nachhaltige Betriebsführung. Spurenelemente werden aus der Meeresumwelt über die Kiemen oder die Körperoberfläche aufgenommen, Sie decken jedoch selten den Gesamtbedarf für gezüchtete Wasserarten und müssen durch Nahrungsergänzung mit der Nahrung aufgenommen werden (Katya et al., 2017).

Spurenelemente, die in Milligramm- oder Mikrogramm-Mengen benötigt werden, sind essentielle Elemente, die für normale Lebensprozesse und den Zellstoffwechsel benötigt werden. Sie bilden Bestandteile von Körperflüssigkeiten, Hormone und biologische Verbindungen wie Hämoglobin. Von besonderer Bedeutung sind Kupfer (Cu), Eisen (Fe), Mangan (Mn), Zink (Zn) und Selen (Se), die mit Proteinen in Metalloenzymen assoziiert sind, die für die katalytische Funktion verantwortlich sind (Lall, 1989). Die Ergänzung der richtigen Menge an Spurenelementen trägt letztendlich zur Erhaltung der Gesundheit bei, Fruchtbarkeit, Schlüpfbarkeit und Immunität, sowie Leistungsparameter, einschließlich Wachstumsrate, Futtereffizienz und Fleischqualität.

Spurenelementbedarf in der Aquakultur:Was muss erforscht werden?

Obwohl ein empfindliches Gleichgewicht der Spurenmineralienernährung erforderlich ist, um physiologische Prozesse aufrechtzuerhalten (Lall, 1989), der genaue Bedarf an Spurenelementen für verschiedene Aquakulturarten wird noch erforscht und ist daher Gegenstand vieler Diskussionen. Übermäßige Mineralstoffzufuhr, entweder diätetisch oder ökologisch, kann zu Vergiftungen führen, während ein Mangel die Immunität beeinträchtigen kann, daher die Anfälligkeit für Krankheiten erhöht.

Lall (2003) empfiehlt die folgenden Mengen von Spurenelementen in der Nahrung in Fisch.

Aus Sicht des National Research Council (NRC) gibt es noch viel zu erforschen bezüglich des Bedarfs an Spurenelementen für Zuchtfische und Garnelen. Ihre Empfehlungen für Nahrungsspurenmineralien bei allen Nutztierarten müssen noch zwischen Spurenmineralquellen und -formen unterscheiden. Dies kann die Aufnahmerate in die Ernährung beeinflussen, sowie physiologische Faktoren wie mineralische Bioverfügbarkeit und Absorption und Interaktion mit anderen Nahrungsbestandteilen des Futters.

Form und Menge beeinflussen die Funktion:Futtermittelquellen und Mineralstoffwechselwirkungen

Die steigende Nachfrage nach Aquafutter und die Einschränkung der Verfügbarkeit von Fischmehl haben die Industrie dazu veranlasst, entweder die Menge an Fischmehl in der Nahrung zu reduzieren oder andere Alternativen zu erkunden. wie Pflanzenmehl (Domínguez et al., 2020). Dies kann eine Reihe von ernährungsphysiologischen Herausforderungen mit sich bringen.

Pflanzenmehl enthält oft hohe Mengen an Phytinsäure, das ist ein bekannter Antagonist. Phytinsäure bindet stark an Mineralionen, wodurch sie für die Aufnahme durch Wasserlebewesen nicht verfügbar sind (Prabhu et al., 2016; Domínguez et al., 2020). Bei einer Ernährung mit hohem Pflanzeneiweißgehalt Mineralstoffergänzung ist notwendig, um das Wachstum und die Knochenentwicklung zu verbessern, insbesondere bei fleischfressenden Salmoniden und Meeresfischen.

Die Zusammensetzung und Bioverfügbarkeit von Spurenelementen kann sich auch zwischen aquatischen Futtermittelinhaltsstoffen und Alleinfuttermitteln deutlich unterscheiden. was zu außergewöhnlich hohen Spurenelementen führen kann. Überschüssige Nahrungsmineralien können die Aufnahme und Bioverfügbarkeit anderer Spurenelemente in Digesta beeinträchtigen. Zum Beispiel, überschüssiger Phosphor aus der Nahrung kann die Aufnahme von Zink beeinträchtigen (Lall 2003).

Ernährungswissenschaftler können einem übermäßigen Mineralstoffspiegel und antagonistischen Wechselwirkungen entgegenwirken, indem sie Mineralstoffprogramme einbeziehen, die organische Mineralquellen enthalten. da sich diese als bioverfügbarer und sehr stabil erwiesen haben.

Absorption und Bioverfügbarkeit zwischen organischen und anorganischen Spurenelementen

Verschiedene Quellen von Spurenelementen nehmen unterschiedliche molekulare Formen und Liganden an, und nachfolgende Verbindungen, die im Magen-Darm-Trakt von Wassertieren gebildet werden, können die Aufnahme und den Stoffwechsel von Mineralien verhindern (Watanabe et al., 1997). Während dieser Zustände im Magen-Darm-Trakt, häufig, anorganische Quellen von Spurenelementen dissoziieren, und geben geladene Mineralionen frei, bevor sie Absorptionsstellen im Dünndarm erreichen.

Diese Ionen bilden oft unlösliche und unverdauliche Verbindungen, die als Abfall ausgeschieden werden. Andere gebildete Verbindungen können mit Nahrungsbestandteilen und anderen Spurenelementen um günstige Bindungsstellen an Proteinen konkurrieren, die für die Absorption und die Metalloenzymsynthese verantwortlich sind (Chanda et al., 2015).

Es besteht zunehmendes Interesse an der Verwendung von Spurenelementen, die mit organischen Aminosäureliganden chelatisiert sind oder bei Selen, in Mikroorganismen wie Hefe eingebaut und angereichert (Prabhu et al., 2016). Chelate werden durch die Reaktion von Mineralsalzen mit einem enzymatisch hergestellten Gemisch aus Aminosäuren und Peptiden hergestellt. was zu einer hochstabilen Spurenmineralquelle führt.

Die Chelatstruktur dieser Mineralien, speziell Cu, Fe, Mann, und Zn, schützt die Elemente vor der Bildung unlöslicher Komplexe im Verdauungstrakt, Erleichterung des Transports durch die Darmschleimhaut (Katya et al., 2017).

Aufgrund der hohen Dissoziation ein höherer Gehalt an anorganischen Spurenelementen ist erforderlich, um ein ähnliches Wachstum zu erzielen, Gewebemineralisierung und enzymatische Aktivität im Vergleich zu organischen Quellen (Katya et al., 2017). Die Verwendung organischer Mineralquellen mit höherer Stabilität und Bioverfügbarkeit in Futtermitteln kann die Menge der Mineralstoffergänzung reduzieren, ohne den Nahrungsbedarf der Art zu beeinträchtigen (Watanabe et al., 1997).

Organische Spurenelemente:Wie die Mineralform Funktion und Produktivität beeinflusst

Peptidbasierte organische Mineralchelate wie Bioplex®[1] und in Hefe eingebautes organisches Selen (Sel-Plex®[2]) haben im Vergleich zu ihren anorganischen Gegenstücken eine höhere Bioverfügbarkeit gezeigt. Dies rechtfertigt die Verwendung geringerer Nahrungsaufnahmeraten durch eine geringere Verschwendung von nicht assimilierten Mineralien. Entweder einzeln oder in Kombination mit anderen Futterlösungen ergänzt, Diese Technologien haben bei einer Vielzahl von Wasserarten viele Vorteile für das Immunsystem und das Wachstum gezeigt:

Immunität, Überlebensfähigkeit und Wachstum:In pazifischen weißen Garnelen, Reyeset al. (2018) fanden heraus, dass die Bioplex-Supplementierung die Gesamthämozyten erhöht, Plasmaprotein, Phenoloxidase-Enzymspiegel und Gewebemineralkonzentration. Positive Trends zu Kupfer wurden im Gewebe beobachtet, sowie verbessertes FCR und durchschnittliches Garnelengewicht.

Goldbrasse, ergänzt mit 100 mg/kg Bioplex-Eisen, erreichte über 12 Wochen die höchste respiratorische Burst-Aktivität im Vergleich zu 200 mg/kg anorganischem Eisensulfat (Rigos et al., 2010).

Studien zeigten auch, dass Diäten mit Bioplex-Mineralien und Sel-Plex den normalen Gesundheitszustand aufrechterhalten können. Smolts vom Atlantischen Lachs, die 150 mg/kg Bioplex-Zink erhielten, zeigten im Vergleich zur Kontrollgruppe (Gatica, 2004).

Wachstum und Effizienz:Als atlantischer Post-Smolt-Lachs unter Bedingungen mit suboptimalem Sauerstoff aufgezogen wurde, Die Supplementierung von Bioplex-Zink und Sel-Plex-Selen-angereicherter Hefe verbesserte die FCR und die Wachstumsrate im Vergleich zu denen, die mit anorganischen Spurenelementen ergänzt wurden. Am Ende des Prozesses, Lachse aus dieser Gruppe wiesen auch festere Filets auf (Kousoulaki et al., 2016).

Bei Regenbogenforellenfischlingen, die Bioplex und Sel-Plex mit 66 Prozent des Gehalts der anorganischen Spurenelementgruppe erhalten, FKR, Gewichtszunahme, Mortalität und Immunität (über Lysozym-Aktivität) wurden alle verbessert (Staykov, 2005).

Rote Tilapia-Hybriden, die mit Aquate Defender™ gefüttert wurden, eine Futtermitteltechnologie, die Bioplex und Sel-Plex enthält, zeigten ein verbessertes Wachstum und eine verbesserte Futterverwertung, nachdem sie mit S. agalactiae und A. hydrophila-Bakterien herausgefordert wurden (Arifin et al., 2019).

Fukada und Kitagima (2019) führten niedrigere Bioplex- und Sel-Plex-Werte auf eine verbesserte Gewichtszunahme zurück. FCR und Endgewicht bei Gelbschwanz-Fischlingen, wenn die Nahrungsfischmehlmenge reduziert wurde. Sie kamen zu dem Schluss, dass diese Werte die in die Umwelt ausgeschiedene Menge an Spurenelementen reduzieren und zu einer nachhaltigeren Aquakulturproduktion beitragen könnten.

Zusammenfassung

Organische Spurenelemente haben mehrere positive Auswirkungen auf die Gesundheit und Leistungsfähigkeit mehrerer Wasserarten, einschließlich erhöhter Krankheitsresistenz, Wachstum und verbesserte Futterverwertung (FCR). Solche Effekte haben erhebliche Vorteile in der Aquakultur, einschließlich verringerter Krankheitshäufigkeit, bessere Produktion, erhöhte Filetqualität und erhöhte Wasserqualität durch weniger Mineralverlust.

Wenn Sie Bioplex und Sel-Plex durch anorganische Spurenelemente ersetzen, es kann oft mit niedrigeren Aufnahmeraten durchgeführt werden, ohne die Leistung bei Fischen und Garnelen zu beeinträchtigen. Weniger Spurenelemente in der Nahrung in organischer Form können auch die Mineralstoffproduktion der Umwelt verringern. und trägt somit zu nachhaltigen Aquakultur-Produktionssystemen bei. Somit, Die Einbeziehung eines Programms für organische Spurenelemente kann eine bedeutende Rolle bei der Maximierung der Produktion und Rentabilität von Fischen und Garnelen spielen.