Fiskefôr med lavt innhold av fiskemel: I tillegg til ernæring, hvilke andre aspekter

Fiskefôr med lavt innhold av fiskemel

Hvilke andre aspekter påvirker rekenes atferd i tillegg til ernæring?

Av Amine Chaabane, Species & Product Manager – Aquaculture & Jean-Francois Gabarrou, Scientific Manager, Laboratoires Phodé, Frankrike

Figur 1: Totalt inntak av fôr etter 8 uker

iskemel er og har alltid vært en stor del av

Foppdrettsnæringen. Å være et bi-produkt av fiskede marine arter som tilhører noen av de kultiverte artenes naturlige dietter i naturen, er fiskemel den primære proteinkilden som er mest naturlig i oppdrett av akvatiske arter .

Ikke bare er det rikt på aminosyrer som er svært fordøyelige for oppdrettede arter, men det har også en svært attraktiv smak og lukt for kjøttetende arter, hvilket kan utløse medfødt rovdyr-atferd, slik at det fører til godt opptak av formulerte akvatiske fôr.

Men bruken av fiskemel i fôr har gått ned de siste årene samtidig som vi har hatt en teknologisk utvikling av akvakulturnæringen, hvilket har ført til at bruk av fiskemel er redusert fra 70 prosent i fôret til rundt 10 til 20 prosent for de fleste kjøttetende artenes dietter i dag.

Hvis fiskemel fortsatt er avgjørende for dietter og den beste proteinkilden på markedet, kan bruken av denne ressursen bli et tilgjengelighetsproblem for fremtidig tilførsel av fôr som møter global etterspørsel etter sjømatprodukter, siden fôrfiskebestandene ikke er ubegrenset, og fangstene har vært fallende de siste årene.

Dette fører til to viktige problemstillinger i akvafôrproduksjon: Bærekraft (bruk av bærekraftige og sporede ingredienser som ikke stammer fra oppdrettsfiskbestander) og pris, ettersom fiskemelsprisene er svært høye for tiden.

For å finne løsninger på denne problematikken, har industrien og forskerne undersøkt alternativer til fiskemel for å optimalisere akvakulturdietter og møte etterspørselen fra forbrukere frem til 2050. Mens nye proteiner viser lovende takter (insektmel, enkeltcelleproteiner), er utviklingen av dem fortsatt på et tidlig stadium, og produksjonskapasiteten er ikke stor nok til å gi tilstrekkelig forsyning til

Figur 2: Forbrukshastighet

kostnadseffektive priser sammenlignet med andre tilgjengelige proteinkilder.

Bruken av planteprotein, som har vært det mest utforskede alternativet sammen med planteoljer i akvakulturnæringen det siste tiåret, er dermed den eneste løsningen som i dag kan vurderes i stor skala for å erstatte fiskemel i fôr.

Planteprotein er allerede en viktig del av akvakulturdietter i dag, og dets totale erstatning for fiskemel har vært et problem, ikke bare for fordøyelsen, men også for smaken på fôret, som reduserer palatabilitet og forbruk av fôr.

Det er derfor viktig å gi ytterligere smaks- og attraktivitetsløsninger til fôr med erstatninger for fiskemel for å kompensere for palatabilitetstap med bærekraftige ingredienser. En rekespesifikk løsning

I denne sammenheng har Phodé Laboratories, et anlegg som spesialiserer seg på nevrosensoriske løsninger, designet Olpheel Good, en rekespesifikk løsning tilpasset rekers smakspreferanser og chemoreceptorer å stimulere fôrinntaksatferd, forbruk og appetitt.

Faktisk er appetitten ofte utelatt fra beregningene under fôrovervåking, men det er et viktig punkt for fôrinntaket. I tillegg har fôrinntaket de samme hormonbudbringerne til stress som fører til en mettet tilstand; dermed vil et stresset dyr ikke ha noen appetitt.

Effektene av Olfeel Good er testet i Prince of Songkla University i Thailand på fôrinntak og stressrespons, mens de er inkludert i fôr med høyt innhold av fiskemel (HFM) og fôr med lavt innhold av fiskemel (LFM).

For hver behandling ble 50 reker overført til 220-liters tanker med 15 ppt brakkvann, med fire replikater per behandling. Når begge fôrene inneholdt rundt 35% råprotein og 7% karbohydrater, inneholdt HFM-fôrene 20% fiskemel mens LFMfôret inneholdt 10% fiskemel og 10% ekstra soyabønnemel og kornproteinkonsentrat.

I løpet av disse eksperimentene ble det globale fôrinntaket målt

SHRIMP PRODUCTIVITY AND SIZE HOMOGENEITY

etter 8 uker, og det ble gjennomført to ulike atferdstester: - En fôrforbruks-hastighetstest med en fôrskuff som ble satt ut i 30 minutter i reketankene; mengden fôr spist i løpet av 30 minutter ble sammenlignet mellom alle de forskjellige behandlingene. - En akutt stress-induserende test ved å røre i vannet i 5 sekunder og ta 12 reker ut av vannet for evaluering av morfologi og farge på antennene; immobilitetstiden ble også målt etter å ha satt rekene tilbake i tankene.

Betydelig forbedret fôrinntak

Som forventet var det globale HFM fôrnntaket bedre enn LFM fôrinntaket. Bruken av Olpheel Good forbedret signifikant fôrinntaket i HFM-dietter, og en tendens ble observert i LFMdietter. Inkludering av Olpheel Good i LFM dietter tillot et lignende fôrinntak for å kontrollere HFM dietter.

Når det gjelder forbrukshastighet, virket det som om det er høyere for reker fôret med HFM dietter sammenlignet med LFM dietter. En tendens til høyere forbrukshastighet ble observert ved bruk av Olfeel Good i begge dietter.

Selv om det ikke ble observert noen signifikante forskjeller mellom de to dietterne, reduserte inkluderingen av Olfeel Good i begge diettene betydelig immobilitetstiden sammenlignet med kontrollgruppen.

Selv om det ikke ble sett noen signifikante forskjeller ved bruk av Olfeel Good i fôr med høyt innhold av fiskemel, førte fôr med lavt innhold av fiskemel tydelig til stress da alle rekene viste røde antenner. Bruken av Olfeel Good tillot en retur til normale antenner for 58.3% av rekene .

En veldig interessant løsning

Substitusjon av fiskemel i rekedietter med en 10 prosent planteprotein har ført til tap av fôrinntak, men også til økt stress som vises hos rekene etter å ha møtt akutt stress.

Denne parameteren bør tas i betraktning ved utforming av fôr med lavt innhold av fiskemel: dietter kan tilfredsstille de ernæringsmessige kravene til reker, men i tillegg til lavt forbruk som resulterer i fôravfall og at dyrene ikke assimilerer tilstrekkelig mengde energi, kan dette føre til stress og dermed svakere dyr ved kritiske hendelser som overføringer / transport som kan resultere i sykdommer og mortaliteter.

Bruken av et nevrosensorisk tilsetningsstoff, Olfeel Good, har stimulert fôrinntaket ved å forbedre attraktiviteten og palatabiliteten av fôret, men også appetitten; ved å redusere stressinduserte meldinger og tillate rekene å reagere raskere på en akutt stressor.

Denne løsningen kan være svært interessant å tilføre LFMfôr som gir bærekraftig og kostnadseffektiv rekeernæring i de kommende årene.

Bærekraftig oppdrettsnæring

Hvordan gjør det vi som bransje?

Av Louise Buttle, Sustell Aqua lead, DSM Animal Nutrition og Health

iskeoppdrett er godt posisjonert til å bli en

Fbærekraftig produsent av næringsrikt og rimelig animalsk protein.

I 2021 var tre av de 10 beste animalske proteinselskapene rangert i FAIRR-indeksen for bærekraft i lakseoppdrettsnæringen med en i topplassering. Blå mat - mat produsert fra hav og innsjøer og elver - har en viktig rolle å spille i oppnåelse av matsikkerhet, bekjempelse av underernæring og bygging av sunne, naturpositive og elastiske matsystemer (sdgd.un.org).

Så hvor stor fremgang har vi hatt som industri for å forbedre bærekraften til fiskeoppdrett og rekeoppdrett, med fokus på akvakulturernæring?

For å svare på spørsmålet må vi se på samlingen av råvarer som brukes i kommersiell drift, siden fôret står for det meste av kostnadene samt opptil 80 prosent av miljøavtrykket eller utslipp.

Fra et risikoperspektiv og en omdømme- og bærekraftsynsvinkel har råvareutvalget lenge vært et fokusområde, spesielt når det gjelder bruk av fiskemel og soya, for eksempel.

Oppdrettsnæringens fremgang mht bærekraft er avhengig av diversifisering av bruken av marine råvarer, ansvarlig produksjon av soya og tilsetning av nye ingredienser som algeolje, insektmel og enkeltcelleproteiner.

Overraskende nok ble mindre enn én prosent av råvarene i norske laksefôr, sannsynligvis frontløperen i bærekraftig tenkning, klassifisert som ny i 2020 (NOFIMA, 2022).

Er vårt råvareutvalg mer bærekraftig i dag?

Bruken av fiskemel falt med 40 prosent i norske laksefôr i perioden fra 2012 til 2020 (figur 1). Hvis den reduserte avhengigheten av fiskemel var den eneste indikatoren for bærekraft, ville dette være en suksesshistorie.

På den annen side utfordrer noen bruken av fiskemel i det hele tatt. Hvis vi ser på andre råvarer, var det nesten ingen endring i bruken av soyaproteinkonsentrat (~21%). Og i 2020 var det bare guarmel som ble anerkjent som et nytt råstoff - med fire prosent inkludering.

Marine råvarer – avskjær, beregninger og sertifisering

For eksempel har det vært en viktig strategi for laksefôrselskapene, spesielt i Europa, der bruken av animalske biprodukter ikke aksepteres av markedet.

Generelt er ca 30 prosent av marine råvarer hentet fra avskjær i norsk lakseindustri (2020 bærekraftsrapporter). Det metriske fôravhengighetsforholdet for protein (FFDRm) falt til 0.5 i 2020 (fra 0.6 i 2016), noe som fremhever en redusert avhengighet av marine proteiner (tabell 1).

Samtidig var det en økning i fiskeavhengighetsforholdet i olje – dvs at næringen brukte mer fiskeolje – relatert til ytelse, helse og velferd for fisken (samt å levere høyere Omega 3 i laksefileten) (tabell 1).

Innføringen av mål og forpliktelser ved anskaffelse av marine arter og sikring av innkjøp fra bærekraftig forvaltede fiskerier har vært tydelig de siste årene. For eksempel sertifiserte MSC og MarinTrust marine ingredienser og adopsjon av fiskeriforbedringsprogrammer i noen markeder.

Hvis vi ser på råvareutvalget for laksefôr, er det vegetabilske proteiner og vegetabilske oljer som har en stor andel av miljøpåvirkningen. Selv om vi hører mye om marine proteiner, er ikke fôrets karbonavtrykk særlig avhengig av disse råvarene.

Det er imidlertid stor variasjon i tallene, og når vi begynner å sammenligne ulike råvarer når det gjelder bærekraft, må vi vurdere helheten ved hjelp av flere kriterier og pålitelige data.

Dr. Louise Buttle fra DSM’s Aqua Team holdt ett av de tre hovedforedragene ved det 21. Internasjonale symposiet om fiskeernæring og fôring i Sorrento, Italia, som ble holdt i den første uken i juni 2022. Med to tiårs erfaring innen akvakultur for selskaper som EWOS-Cargill, har hun kompetanse innen forskning og utvikling, produktinnovasjon og bærekraft. Hun er godt posisjonert til å gjennomgå konsekvensene for oppdrettsnæringen når det gjelder å vurdere og vedta bærekraftstiltak. Møtet i Sorrento trakk til seg over 400 forskere og vitenskapspersoner som jobbet innen fiskeernæring og fiskefôr og som hørte rundt 80 presentasjoner over fire dager

Sirkulær økonomi: En sirkulær økonomi er en modell av produksjon og forbruk som innebærer deling, leasing, gjenbruk, reparasjon, oppussing og resirkulering av eksisterende materialer og produkter så lenge som mulig. Restorative ingredienser: Råvarer som vesentlig endrer balansen mellom økosystemeffekter og menneskelige produksjonssystemer. Netto null: Refererer til den totale balansen mellom mengden klimagassutslipp som produseres og mengden som fjernes fra atmosfæren. Karbonnøytral: Å ha en balanse mellom å slippe ut karbon og absorbere karbon fra atmosfæren i karbonsynker.

Join the fish revolution

Bærekraftig ernæring går langt utover fôrfisken

Bærekraftig ernæring for akvakultur kan defineres som fôring av akvakulturarter innenfor planetariske grenser. Rundt verdikjeden for bærekraftig akvakultur har vi mange konsekvenser som vi må vurdere – og disse inkluderer biologisk mangfold, vannbruk, GHG-utslipp, antibiotikareduksjon (figur 2). I tillegg har vi ny terminologi som vi trenger å vedta (se boks 1).

Produktivitet er utgangspunktet for å drive bærekraftig produksjon og effektivitet av produksjonen er nøkkelen. Med kunnskap og satsing på ernæring, fôring og dyreholdspraksis har fôrkonverteringsrratene blitt redusert med tiden for mange av oppdrettsartene. Men dødeligheten i noen kommersielle operasjoner er ikke bærekraftig på lang sikt.

Økende etterspørsel etter nye og alternative ingredienser

Vi hører ofte at industrien skal utvikle alternative råvarer, men hvis vi snakker om store endringer i råvarene, betyr dette nye råvarer og ikke bare alternativer til marine råvarer. Kriteriene for disse nye råvarene er ytelse hos fisk og reker, volumer i stor skala, riktig pris, ernæringsprofil og i dag - med et lavere fotavtrykk. (Figur 3 oppsummerer noen av alternativene i dag og i morgen.)

Phileo’s probiotics and active yeast fractions are designed for hatcheries and growing farms to support health, feed efficiency and growth performance . Our sustainable solutions bring innovative responses to fishmeal reduction stakes and environmental challenges. Act with nature for animal care.

Visit our new website

www.phileo-lesaffre.com

Algeoljer

Den klare vinneren blant nye råvarer er så langt algeoljer. Denne nye ingrediensen er tilgjengelig i store kvanta. I tillegg gir Veramaris også bærekraftig vekst innen akvakultur ved å levere en rik kilde til EPA og DHA, som støtter industrien for å levere bedre helse, kvalitet og velferd; Optimum Omega Nutrition (OON).

Opptaket ser ut til å gi økende momentum, med kunngjøringer fra Cargill om at de vil inkludere algeoljer i alle norske fôr,

partnerskap annonsert mellom Atlantic Sapphire, Skretting og Veramaris, og Biomars produksjon av fôr med algeoljer som går flere år tilbake.

Insektmel

På det internasjonale symposiet om Fiskeernæring og fôring i 2022 var insekter tema for mange muntlige presentasjoner, og insektselskapene har nylig blitt populære blant investorer.

For eksempel er det gjort investeringer i insektselskaper for nesten en milliard Euro, og en økning i kapitalflyten når regelverket i Europa tillot bruk av insektsmel i oppdrettsfôr.

Når det gjelder volumer, anslår Rabobank at markedet i 2030 kunne nå 500,000 tonn (fra anslagsvis 10,000 tonn i dag) og noe av dette volumet vil være tilgjengelig for akvakulturnæringen. Samtidig er forventningen at prisen på insektmel vil komme ned til mellom 1500-2500 EUR/tonn – så det vil si at gapet til et godt kvalitetsmel blir redusert, noe som potensielt gjør det kommersielt levedyktig for oppdrettsprodusenter.

Figur 2

Encelleproteiner

Encelleproteiner produsert av fermenteringsteknologi har et enormt potensial for skalerbarhet – og spesielt med fokus på en overgang til grønn energi – potensialet til å levere i stor skala, med null karbonintensitet og med null arealbruk.

Mange selskaper forbereder seg nå på produksjon av enkeltcelleproteiner, og dette er et lovende nytt råstoff, men så langt er det ikke brukt i stor skala. Det er også nye tilnærminger med hensyn til fôrlager.

For eksempel produserer Foods of Norway innovasjonssenter enkeltcelleproteiner produsert av gjær matet med tre-sukker.

Figur 3

Hva som blir målt, blir administrert

For å få aksept for nye råvarer vil man også ha en lav miljøpåvirkning og sammenlignbar ernæringsprofil til en akseptabel pris for markedet. En viktig merknad er at det er lettere å måle effekten av alternative ingredienser som produseres i lukkede systemer, enn det er for åpne systemer. Verdikjeden forventer at vi skal måle vår miljøpåvirkning og redusere den.

Spørsmål kommer fra verdikjeden (figur 4). Fra forbrukere som ønsker å vite fotavtrykket til deres produkt, i henhold til standarder som krever minst GHG-beregning og fremveksten av merkingsordninger som Enviroscore, som er basert på en full livssyklusvurdering (LCA) – og som i mange tilfeller arbeider mot vitenskapsbaserte mål (SBTis) – som mange av forhandlerne og oppdrettsselskapene har vedtatt.

Finansiering av bransjen spiller en rolle, investorer og banker må verifisere sine lån og vi ser allerede ESG ytelseskrav få økt oppmerksomhet. Forsikringsselskaper må også forsikre klimarelaterte risikoer.

Viktigheten av full kartlegging av LCA-fotavtrykket vil øke pga påtrykk langs verdikjeden. Behovet for å måle og benchmarke både standard og nytt råstoff med samme beregninger som selskapene forplikter seg til vitenskapsbaserte mål og andre

Tabell 2: Ratio for fôravhengighet hos norsk laks.

2016 2020 Referanse

Fôrfisk er avhengig av fôret til fisk (FFDRm) miljøpåvirkningslover. Industrien vil formulere på fotavtrykk, samt ernæring og pris. Viktigst av alt, hvert selskap vil måtte måle sitt eget fotavtrykk, da bransjegjennomsnittet ikke lenger vil være akseptabelt for interessentene. Nøyaktig måling av fotavtrykk er viktig og full livssyklusvurdering blir viktigere (figur 5), og DSM har jobbet med ledende animalsk proteinprodusenter for å akselerere bruken av LCA i sin virksomhet. Sustell™, DSM's intelligente bærekraftservice, er et ISO 14040/44-sikret system som

0.6 0.5 NOFIMA (2017, 2020) Fôret er avhengig av fôrforhold (FFDRo)

1.5 1.8 GSI & lakseoppdrett selskaper bærekraftrapporter FFDRM = (fôrfiskmel i fôr % * eFCR) / 24 % FFDRM = (fôrolje i fôr % * eFCR) / 5 % ASC tillater 5% eller 7% oljeinnhold avhengig av kilden til oljen, men for å være konservativ har den lavere avkastningen blitt brukt i denne beregningen. Faktisk FFDRo er betydelig lavere hvis faktisk oljeutbytte brukes for hver art som brukes.

kombinerer måling med praktiske, vitenskapsbaserte, velprøvde løsninger for å vise verdien av bærekraft for husdyrarter og landbrukssystemer.

I fremtiden vil miljøfotavtrykk (og ikke bare karbon) være en del av formulering og råvaremåling, og du må bruke pålitelige beregninger, slik at du kan måle, overvåke og redusere utslipp.

Arbeide sammen gjennom verdikjeden

For å kommersialisere nye ingredienser er tidlig samarbeid på tvers av verdikjeden nøkkelen.

Det er noen gode eksempler på hvordan vi som bransje mobiliserer vår innsats og vår kompetanse. Figur 6 viser de ulike konfigurasjonene av partnerskap og samarbeid på tvers av verdikjeden, med leverandører av råstoff, fôrleverandører, oppdrettere og forhandlere, samt akademiske institusjoner som hver spiller sin rolle.

Global Salmon Initiative (GSI) fanget bransjens oppmerksomhet i 2015, da det ledet en pre-kompetitiv invitasjon til anbud for potensielle leverandører av alternative Omega 3 ingredienser.

I tillegg har Veramaris levert et salgssteds-kommunikasjon hos flere forhandlere over hele Europa: Laks og ørret fôret med Veramaris ble pakket med informasjon om at de ble oppdratt på marine algeekstrakter, rik på Omega 3, og bevarer det marine biologiske mangfoldet. En vellykket tilnærming til differensiering som ikke er gjort før for akvakulturprodukter.

Så hvordan gjør vi det egentlig?

I dag er det redusert avhengighet av marine proteiner i oppdrettsfôr, og i tillegg diversifisering av soyaproteiner fra fôrfiskerier alene til avskjærsmel de siste årene, men det er fortsatt en tung avhengighet av soyaproteiner.

Industrien beveger seg i retning av 100 prosent sertifisering av marine ressurser og soyaproteiner.

Men det er ingen nye proteiner som brukes i dag, og teknologi i stor skala mangler (markedspris, volumer), selv om ytelsen for akvakulturarter er godt anerkjent for mange nye kandidater og kapital mangler ikke (i hvert fall for insekter).

I dag er det gradvis adopsjon av alge-baserte Omega 3 oljer, til tross for at flere alternativer er tilgjengelige i kommersiell skala. Som det fremgår av ratioene for oljeavhengighet, er ekstra Omega 3-kilder fra alger kritiske for å muliggjøre bærekraftig vekst i næringen, samtidig som de leverer laks til forbrukeren med de optimale Omega 3-nivåene.

Fullt LCA fotavtrykk vil bli mer vanlig å vurdere og forbedre bærekraften i akvakulturvirksomheten. Industrien gjør fremskritt mht å jobbe sammen, og dette er den eneste måten for tidlig anvendelse.

Men vi kunne også se på nye forretningsmodeller som ville være mer rettferdige langs verdikjeden der forpliktelsen til å betale og anvendelse i stor skala kan være raskere.

Selv om laks kan være næringens frontrunner mht bærekraft, kan mange elementer bli anvendt i andre akvakultursektorer. En del av vårt engasjement som DSM er å legge til rette for overgangen til mer bærekraftige matsystemer. Sammen med våre industripartnere gjør vi det mulig.

Takk til:

Vår takk til ISFNF for muligheten til å holde hovedforedraget som denne artikkelen er basert på (Sorrento, juni 2022).

Litopenaeus Vannamei

Modulering av genuttrykk for næringsstoffassimilering og immunfunksjon i hvite stillehavsreker (Litopenaeus Vannamei) har økt i dammer som behandles med biotilgjengelig kiselsyre

Av Dr. Noratat Prachom, King Mongkut Institute of Technology Ladkrabang (KMITL), Thailand; Assoc. Prof. Sasimanas Unajak, Institutt for biokjemi, Kasetsart University, Thailand; Prof Dr. Simon J. Davies, Harper Adams University, UK & Dr. Henk-Maarten Laane, Rexil Agro BV, Nederland

ffekten av biotilgjengelig

Ekiselsyreapplikasjon på viktige utvalgte gener knyttet til næringsutnyttelse, fôrytelse og immunsystem for hvite stillehavsreker, Litopeneus vannamei ble evaluert etter en vekstperiode på 56 dager.

Det ble funnet at biotilgjengelig kiselsyre endret flere gener som

ville muliggjøre forbedring av fordøyelsen, fremme forbedret vekstrespons, og øke sykdomsresistens hos reker.

Genene som påvirker fôrutnyttelsen og immuntoleransen var foramylase, trypsin, varmesjokkprotein 60, varmesjokkprotein 70 og C-type-elektiner (CTL-er). For spesifikke immunfunksjonsparametere ble genuttrykk for crustin, antilipopolysakkaridfaktorer, penaeidin-3 bestemt mot β-aktin (housekeeping-gen).

Det ble funnet at gener assosiert med produksjon av endogen fordøyelsesenzym var nedregulert (trypsin & amylase), hvilket indikerer redusert fordøyelseskrav for enzymproduksjon. Det ble også observert at genet for HSP 60 var litt opp-regulert, men for HSP 70 merkbart nedregulert. Dette ble også observert for CTLgenet i vannamei som ble utsatt for kiselyre.

Genene som er viktige for cellebasert immunitet hos reker var hovedsakelig oppregulert i varierende grad med penaeidin spesielt stimulert. Responsen på disse endringene ble reflektert i den forbedrede ytelsen og næringsutnyttelsen hos L. vannamei under kommersielle damoppdrettsforhold.

Optimale forhold for rekeoppdrett

Rekeindustrien er nå en voksende sektor innen akvakultur og gir et viktig bidrag til global sjømatforsyning, som utgjør en verdi på USD 39.24 milliarder i 2019 og forventes å nå USD 54.6 milliarder innen 2027, med en CAGR på 9.2% fra 2022 til 2027 (Mordor Intelligence Report, 2022). Denne produksjonen avhenger av fôr av høy kvalitet, men også bærekraftig bruk av vann og stabile miljøforhold for optimal ytelse og sunne oppdrettsvilkår.

I akvakulturpraksis er det nå anerkjent at et viktig område å vurdere er bruk av profylaktiske tiltak som involverer naturlige biologiske og mineralske forbindelser som kan øke og stabilisere det akvatiske miljøet, og fremme optimale forhold for rekeoppdrett.

Ulike typer leire og jordmetaller har forskjellige egenskaper og silisium er et slikt element. Betydningen av biotilgjengelig silisium som silissyre er rapportert av Laane (2013). Dette elementet spiller en nøkkelrolle i systemisk metabolisme og er knyttet til biosyntesen av bindevev i mange arter og i det generelle immunsystemet for å opprettholde cellebasert forsvar som involverer mange regulatoriske proteiner og signalmolekyler (Martin, 2013).

I reker som utvikler seg raskt er mange gener også forbundet med næringsstoffassimilering og vekst som anabol metabolisme samt hovedgener som regulerer immunfunksjonen. Slike gener som trypsin og amylase er involvert i fordøyelsen og vil være enten opp-regulert eller ned-regulert avhengig av behov. Heat shock protein 60, heat shock protein 70, og CTL (C-type lektin) har assosiasjoner med patogen anerkjennelse, toleranse, og immunpriming i reker (Chaurasia 2016; Wang et al. 2020).

Crustiner er spesifikke kationiske små proteiner som antas å være antimikrobielle effektorer mot hovedsakelig grampositive bakterier og finnes i insekter og krepser. Relativt få crustiner har imidlertid blitt grundig undersøkt og spesielt i reker. I P. leniusculus rekombinant Plcustin1 og 2 uttrykte begge bakteriedrepende aktiviteter mot gram-positive bakterier (Donpudsa et al, 2010).

De er i motsetning til de fleste insektforsterkere (antimikrobielle proteiner), hovedsakelig uttrykte og ofte tilstede i store

mengder, selv om deres uttrykk kan stimuleres ytterligere av tilstedeværelsen av bakterier (Swapna et al., 2011). Andre fysiologiske roller for dem, foruten å bekjempe bakterier og andre mikroorganismer, er derfor foreslått (Smith et al, 2008).

Gitt at biotilgjengelig kiselsyre har blitt bekreftet å støtte immunsystemet og forsvarssystemet i flere dyrearter, inkludert fisk, var det nødvendig å fastslå om dette også kunne valideres for reker under typiske høytetthetsoppdrettsforhold. En studie ble gjennomført som en oppfølging av en tidligere vekststudie (International Aquafeed, april 2022) som testet effekten av et kommersielt biotilgjengelig kiselsyreprodukt Silifish® på utvalgte genuttrykk for L. vannamei.

Kosthold og forhold

En åtte ukers vekststudie av hvite stillehavsreker (Litopenaeus vannamei) (1.0 g/reker) i duplikat ble gjennomført i en 3,200m2 jorddam (100,000 reker per 1,600m2) på et GAP-sertifisert privat rekeoppdrettsanlegg i Nakhon Pathom provinsen, i Thailand. Nakhon Pathom er en av de sentrale provinsene i Thailand. Dammens størrelse var 2 Rai (1 Rai er 1,600m2). Tetthet er 100,000 reker / 1 Rai.

Rekene ble fôret av fôringsautomat fire ganger om dagen i henhold til oppdrettsstandarden. Fôret ble hentet fra Phoka Feed Mill Co, Ltd. i Thailand (284/1 Moo 1 Mueang Nakhon Pathom, Nakhon Pathom, 73000 Thailand). Den skreddersydde rekefôrspesifikasjonen var råprotein 38%, råfett 7%, og diett pelletstørrelser på 1.5 mm; 2.0 mm; 2.5 mm som ble tildelt over prøveperioden for å optimalisere maksimalt inntak.

Alle rekene responderte godt på den respektive dietten og forholdene i løpet av 56-dagers perioden. Dette ble presentert

Figur 1: Bilde av reker Litopenaieus vannamei samplet på opphør av vekststudien (8 uker) evaluering. Til høyre (kontrollgruppe) med en gjennomsnittlig vekt på 9,48 g på venstre reker (utsatt for kiselsyre, SiliFish®) som oppnår 12,49 g middelvekt.

i detalj i studien av Prashom et al. (2022), rekeforsøket som de aktuelle dataene er hentet fra; på slutten av denne vekstperioden ble rekene undersøkt for vekst- og fôrutnyttelsesberegninger.

Vannkvalitetsparametere ble målt tre ganger daglig. Ved slutten av studien ble rekene vurdert for vekst og immunresponsstatus som beskrevet nedenfor. Reker fra hver behandlingsgruppe ble undersøkt og hepatopyttkjertelen fjernet forsiktig fra 10 individuelle dyr og behandlet som beskrevet nedenfor.

Molekylærbiologi-protokoller

1. RNA-ekstraksjon

Hepatopancreas ble ekstrahert ved hjelp av trizolreagens

EXCENTIAL ALLIIN PLUS

Garlic and cinnamon to support gastro-intestinal health

• Combination of garlic and cinnamon • High concentration active ingredients • Stable product due to the unique production process • Anti-parasitic and -bacterial effect • Supporting gut health for improved production results • Enhancing the immune system reducing the need for antibiotic growth promotors

SCAN THE QR CODE TO WATCH THE ALLIIN PLUS VIDEO Visit us at Victam International, Utrecht - The Netherlands, Booth 1.432

Find your Orffa specialist at www.orffa.com.

Engineering your feed solutions

Experts in Smart Industry Solutions for Feed Production

Fully automated process control from order to product High quality product output with less operator actions Interaction with ERP, Formulation and warehouse software Track & Trace and Contamination module included Reporting services & KPI Dashboarding Turnkey projects including MCC cabinets, IT equipment and Fieldinstallation 24/7 remote support keeps you feedmill up & running

Scan the QR-Code for more information

www.inteqnion.com

(Invitrogen, USA). Kort sagt ble 1 ml trizolreagens tilsatt i 50 – 100 mg vevsprøver. Deretter ble prøvene homogenisert ved 3,500 o/min i 1 min ved hjelp av Micro Smash MS-100R (TOMY, Japan). Etter inkubasjon av prøvene ved romtemperatur i 5 min, ble 200 µl kloroform tilsatt og blandet kraftig.

Prøvene ble deretter sentrifugert ved 12,000 o/min ved 4 °C i 15 min. etterpå ble supernatanten dekantert i nye 1.5 ml rør, ett volum isopropanol ble tilsatt og inkubert ved -20°C for 2 t. Deretter ble RNA-pellets samlet inn ved sentrifugering ved 12,000 o/min ved 4 °C i 15 min.

Deretter ble pellets vasket med 500 µl av 75% etanol og pellets tørket ved 65 ° C. Til slutt ble 30 µl RNase fritt vann tilsatt for å løse opp RNA pellets. RNA konsentrasjon ble målt ved hjelp av en nanodrop spektrofotometer (Thermo Fisher Scientific, USA).

2. DNase utvinning og behandling

Etter RNA-ekstraksjon ble DNA eliminert ved hjelp av DNase 1 (Thermo Fisher Scientific, USA). Reaksjonen for DNase 1-behandling besto av 1 µl 10X-buffer, 1 µl DNase i og 1 – 2 µg RNA.

Deretter ble volumet justert til 10 µl ved hjelp av RNase fritt vann. Etter tilberedning av reaksjonen ble blandingene inkubert ved 37 °C i 30 minutter og deretter tilsatt 1 µl EDTA og ruslet ved 65 °C i 10 minutter for å stoppe reaksjonen.

3. CDNA forberedelse

CDNA i dette eksperimentet ble utarbeidet ved hjelp av Viva 2-trinns RT-PCR-sett (Vivantis, Malaysia). For det første ble 1 ug DNase behandlet RNA, 1 µl oligo dT primer og 1 µl 10 mm dNTP lagt til 0.2 ml rør og inkubert ved 65 ° C i 5 min.

Etter å ha blitt raskt avkjølt på is, ble 2 µl 10X buffer og 100 U av M-MulV revers transkriptase lagt til og justert volum til 20 µl med RNase fritt vann. Deretter ble blandingene inkubert ved 42 °C i 90 min og deretter ruslet ved 85 °C i 5 minutter for å stoppe reaksjonen.

Figur 2: Genuttrykk i forhold til ‘housekeeping’-genet som viser oppregulering og nedregulering av spesifikke gener som er opptatt av vekstrespons ved rekesammenligning av kontrollgruppe med kiselsyre-behandlede reker etter 56 dager. Relative fold genuttrykk nivå av vekstrelaterte gener av kontroll og behandling gruppe. Statistikken ble analysert ved hjelp av t-test: Paret to prøver for gjennomsnitt (p > 0.05), sammenlignet med kontroll.

Figur 3. Relative uttrykk for immunrelaterte gener av reker behandlet med kiselsyre sammenlignet med ubehandlede reker (kontroll) etter 56 dager. Relative fold genet uttrykk nivå av immunrelaterte gener av kontroll og behandling gruppe. Statistikken ble analysert ved hjelp av t-test: Paret to prøver for gjennomsnitt (p > 0.05), sammenlignet med kontroll.

4. Sanntids-PCR

I denne studien ble 2x qPCRBIO SyGreen Mix Lo-ROX (PCRBIOSYSTEM, UK) brukt til å oppdage vekstgener og immunrelaterte gener i reker. Primerne som ble brukt, var som vist av tabell 1.

Reaksjon for sanntids PCR ble sammensatt av 1 µl av 100 cDNA, 5 µl 2x q PCRBIO SyGreen blanding, forover og revers primer ved en endelig konsentrasjon 0.2 µm og justerte volumer opp til 10 µl ved hjelp av nuclease fritt vann. PCR-tilstanden i sanntid var opprinnelig fra en Pro-denaturasjon ved 95 °C i 5 min, deretter en denaturasjonsfase ved 95 °C i 30 sek, annealing ved 58 °C i 30 sekunder. Dette ble etterfulgt av 40 gjentatte sykluser og siste forlengelse ved 72 °C i 5 min.

Det relative foldgenekspresjonsnivået ble beregnet ved å bruke formelen nedenfor.

Relativ fold genuttrykk nivå = 2-∆∆CT CT = syklus antall prøver ∆CT = CT (genet av interesse) – CT (housekeependentgen) ∆∆CT = ∆CT (behandlet prøve) – ∆CT (ubehandlet prøve)

En førsteklasses defensiv barriere

Rekene klarte seg betydelig bedre når de ble utsatt for tilgjengelig kiselsyre i 8 uker i dam-oppdrett. Resultatene av vekst og fôrytelse hos reker utsatt for eksperimentelle behandlinger vises i tabell 2.

Disse viser en svært betydelig økning i total biomasse og gjennomsnittlig kroppsvekt av dyrene ved slutten av prøveperioden (gjennomsnittlig vekt på kontroll 9.48 og 12.49 for kiselsyreproduktet) som vist i figur 1.

SGR (spesifikk vekstrate) definert som gjennomsnittlig daglig vektøkning (% dag -1) reflekterer også den mye høyere og signifikante effekten av kiselsyre tillegg til oppdrettsdammer. Proteineffektivitets rate (PER) er en måling av gevinst av biomasse per enhet av protein inntak og gjenspeiler konverteringseffektiviteten av kosttilskuddsprotein konvertering i brutto vilkår.

Det er tydelig at fra tabell 1 er det en markert økning i PER viser at kiselsyre har forbedret protein konvertering fra 1.42 til 1.76. Overlevelsesnivåene av L. Vannamei økte med 11.5 % og ble ansett som signifikante. Hovedmålet med denne studien var å fastslå effekten av kiselsyre på genuttrykk og lenke til ytelse.

På grunn av den kjente betydningen av regulatoriske gener i kontroll av protein og energi assimilering samt immunfunksjon, ble derfor de ulike genene valgt i samsvar med deres betydning for rekeproduksjonsegenskaper som vist i tabell 2.

For å sammenligne forskjeller mellom kontrollgruppen og behandlede reker, ble sanntids PCR utført ved hjelp av 6 gener inkludert α – amylase og trypsin; varme sjokk protein 60, varme sjokk protein 70, chitin og C-type lectins (CTL). Resultatene viste at i tilfelle α – amylase, CTL og trypsin genuttrykk, var det betydelige forskjeller mellom kontroll- og behandlingsgruppen (figur 2).

gruppe Gener

Fordøyelsesfunksjon og stress toleranse gener α – amylase

Heat shock protein 60

Heat shock protein 70

CTL (C-type pektin)

Trypsin

Immunrelaterte gener Crustin

Anti-lipopolysakkarid faktorer

3

Reference genet β-actin (housekeepingsgen)

Tabell 2. Vekst av kultiverte Pacific Whiteleg reker ved to forskjellige konsentrasjoner av kiselsyre

Vekst forestillinger Uten kiselsyre Med kiselsyre P-verdi

Total biomasse (kg høstet reker) 710 ± 6.24 B. 1,047 ± 208.25 A 0.024

Sluttvekt (g/reker) 9.48 + 0.49 12.49 + 2.46 0.053

Feed konvertering forholdet 1.46 + 0.02 B

Spesifikk vekstrate (%/dag) 2.94 + 0.05 B

Gjennomsnittlig daglig gevinst (g/dag) 0.09 + 0.00

Overlevelsesrate (%) 62.6 + 3.8 B 1.18 + 0.05 A

3.21 + 0.20 A

0.12 + 0.02

69.8 + 4.5 A 0.001

0.044

0.053

0.049

Protein effektivitet ratio 1.42 + 0.02 B 1.76 + 0.08 A 0.001

Tilsynelatende netto proteinutnyttelse (%) 27.2 + 0.1 B 36.4 + 1.4 A

Forskjellige superskript på samme rad betyr vesentlig forskjellig (P < 0.05) 0.000

Want An Extra US$1,000

Per Hectare?

GEPRO has developed into a constant and successful player in the aquafeed and the petfood industry for more than 50-year history and always meet challenges with innovative solutions.

Our head office and production site is located in Diepholz, Lower Saxony - in the immediate vicinity of the largest poultry production and processing facilities in Germany.

In addition to our headquarters in Diepholz, GEPRO has other locations around the world for your best possible service. Consistency and a high degree of reliability are essential.

Already some years ago our logo appeared in a new design. This is now also incorporated in our product portfolio. Consistency, innovation and a high degree of reliability are essential.

Nedreguleringen av de to spesifikke genene som koding for produksjon av amylase (stivelse nedbrytning) og trypsin (protein degraderinger) kan innebære en sparsom handling på grunn av den forbedrede effekten av kiselsyre på primær produksjon av planktoniske organismer i dammer. Biotilgjengelig kiselsyre har en påvist kapasitet til å gi silisium som et viktig næringsstoff for diatomer og planteliv, og indirekte zooplankton, og gir naturlige eksogene fordøyelsesenzymer for reker som reduserer behovet for biosyntese og energibehov. Slik assistert fordøyelse vil kreve mye mindre endogen tarmenzymproduksjon som fører til effektive gevinster i fôrutnyttelse og effektivitet. Med tanke på viktigheten av varmesjokkproteiner (HSPer) i det medfødte immunsystemet til rekene, ble det foreslått en komparativ molekylær tilnærming for å studere den krepsdyr store HSPer 60, 70 og 90 og ble foretatt av Chaurasia et al (2016). Tre forskjellige store HSPer ble identifisert hos ferskvannsreker Macrobrachium rosenbergii (MR) cDNA bibliotek under screening i denne studien. De strukturelle og funksjonelle egenskapene til HSPs ble undersøkt ved hjelp av ulike bioinformatikkverktøy. Også deres genuttrykk og mRNA-regulering ble bestemt av disse arbeiderne. Varmesjokk 60 og 70 proteiner finnes også i L. Vannamei som viser lignende immunrelaterte funksjoner. Nedregulering av varmesjokkprotein 60 i reker utsatt for kiselsyre er interessant.

Dette er muligens forbundet med at det er potensielt mindre stress fysiologisk status i reker og forhøyet toleranse for miljøforhold. HSP60 i L. vannamei ble spekulert i å regulere de adaptive responsene for å overvinne miljøpåkjenninger som rapportert av Huang et al (2011).

Disse forfatterne viste at HSP60 spiller en viktig rolle i det indre immunsystemet og systemiske stressresponser hos reker. Redusert aktivering av dette genet ved kiselsyreeksponering er en interessant bekreftelse på et potensielt redusert stresscenario. I tillegg er C-type lectiner (CTL-er) viktige gjenkjennelsesproteiner i rekeimmunitet. Wang et al (2020) gjennomgikk sekvensinformasjon, ligand spesifisitet, uttrykksprofiler og spesifikke funksjoner hos reker CTL.

C-type lektiner spiller viktige roller i rekepatogene interaksjoner. Videre ble det immunrelaterte genet (crustin, Anti-Lipopolysaccharide Factors (ALF) og penaeidin-3 (PEN3) testet i dette eksperimentet og var merkbart annerledes når det gjelder uttrykk for kontrollrekegruppen som presentert i figur 3.

Resultatene viste at alle spesifikke immungener i kiselsyrebehandlingsgruppen viste et relativt foldbart genekspresjonsnivå som var høyere enn kontrollgruppen. Dermed syntes crustin, ALF-1 og peneaidin-3 gener å være opp-regulert når reker ble utsatt for kiselsyre tillegg i oppdrettsdammer. Dette utgjør interessante konnotasjoner for rekenes defensive mekanismer og det medfødte immunsystemet.

Crustin er et antimikrobialt peptid (AMP) som spiller en nøkkelrolle i medfødt immunitet av krepsdyr Sun et al (2017). Genets opp-reguleringen kan bety forbedret forberedelse for å redusere patogene angrep og bekjempe sykdom i utfordrede reker og er sterkt knyttet til miljøstatus. Det crustin-lignende genet uttrykkes hovedsakelig i gjeller og overuttrykkes i rekehemocytter etter utfordring med WSSV eller Vibrio alginolyticus.

Dette er vanlige sykdomsorganismer som finnes hos reker under intensiv produksjon globalt. Crustin produseres også i hepato-bukspyttkjertelen til reker og er viktig i å opprettholde et funksjonelt fordøyelsessystem. Et nylig arbeid av Li et al. (2019) tyder på at crustin spiller en nøkkelrolle i medfødt immunitet og kan brukes som antibakterielle midler i reker.

Anti-lipopolysakkaridfaktorene (ALFs) er et repertoar av effektormolekyler av medfødt immunitet i leddyr, som viser bindende og nøytraliserende aktiviteter til lipopolysaccharides (funnet på overflaten av bakterier). De utøver lignende roller i reker som Litopenaeus vannamei som beskrevet av Zhan et al (2015) og opptar en viktig komponent i det medfødte systemet av krepsdyr og spesielt i faser av utfordringen mot akvatiske sykdommer.

Påfølgende studier viste at ALFs var en gruppe små grunnleggende proteiner, som ble sluppet ut i hemolymfen som følge av rask degranulering av hemocytter som respons på bakteriell lipopolysakkarid (LPS) og viste en sterk antibakteriell aktivitet mot grove gramnegative bakterier.

Penaeidins er en gruppe antimikrobielle peptider produsert og lagret i hemocytter av penaeid reker. Som svar på mikrobiell stimulering frigjøres de inn i hemolymphsirkulasjonen, og de holder seg videre til rekekutikula overflater gjennom en kitin-bindende kapasitet.

De er en førsteklasses defensiv barriere og beskytte reker i grensesnittet hvor bakterier, virale og fungale agenter ville bli plassert i en sårbar posisjon og spesielt i intermoulte stadier når karapace exoskeleton går gjennom utvikling.

Effekten av genoppregulering av penaeidin-3 som et primær defensiv molekyl på grunn av kiselsyre er et viktig funn av denne studien. Den lille oppreguleringen av crustin og ALF-1 er også av interesse.

Effekten av biotilgjengelig kiselsyre i å øke immunbarrieren ville ha relevans i intensive rekeproduksjonsscenarier for å redusere stress og redusere sykdomsfremkallende utbrudd.

Optimalisering av rekehelse og produksjon

Som konklusjon har effekten av å tilsette et biotilgjengelig kiselsyreprodukt (Silifish®) en uttalt effekt på spesifikke gener som påvirker rekeytelsen i forhold til fordøyelsesfunksjonseffektiviteten og forbedrer viktige komponenter i det medfødte immunsystemet og stresstoleransekapasiteten til reker.

Den samme studien med fokus på vekst og fôrkonvertering samt proteinutnyttelseseffektivitet er i samsvar med denne studien om næringsgenomikk og generelt immunpotensial. Det faktum at en biotilgjengelig kiselsyre kan øke vannkvaliteten og miljøforholdene betydelig, for eksempel ved å fremme planktonisk vekst, inkludert produksjon av diatomer for å generere en stabil biofloc, er implisitt i disse funnene.

Fremtidig arbeid må fokuseres på å vurdere andre viktige metabolske tilknyttede gener og utforske deres engasjement i å optimalisere reker helse og produksjon under varierende forhold.

The Art of Nutrition & Growth

Dibaq Solutions are specifi c programs designed to offer customers a range of services that only a leader in aquaculture can: nutrition for every need, continuous follow-up of fi sh quality not to mention technical and commercial assessment. All of this is the outcome of our international experience.

Dibaq AquaSafe® - an internal quality seal for high-value products

By only using the highest quality raw materials, micronutrients and functional components, Dibaq Aquaculture is a well respected company that specialises in the manufacture of specifi cally tailored products. As a result, we have managed to go further and improve the quality of these products with this new seal, which will help our clients to achieve the maximum performance in their own production. The AquaSafe concept also prioritises sustainability and the water safety of planet earth, as well as the health of the fi sh fed, stimulating their immune system, improving growth performance and protecting them against internal and external parasites. Therefore, Dibaq AquaSafe is not only supporting and focusing on the safety of the planet - but on the health of its fi sh too.

OPPDRETTSTEKNOLOGI

Teknisk oppdatering The Sensor Globe

For tiden brukes Sensor Globe på hvert nivå av akvakulturforsyningskjeden, og den har evnen til å gi innsikt og intelligens til overførings- og behandlingsprosesser. Hver gang fisken behandles eller flyttes til et annet miljø, blir de utsatt for en rekke potensielle påvirkninger som kan redusere vitalitet, appetitt og i sin tur sluttproduktkvalitet. Som de fleste interessenter i vår bransje, er Sensor Globes kunder på jakt etter måter å forbedre kvaliteten i alle stadier av behandlingen. Til dette formål kan Sensor Globe reise gjennom pumper og gå sammen med fisken for å identifisere hvor problemer som kan oppstå før de resulterer i store problemer. Selskapet ser at overførings- og behandlingsprosessene er en av de største blindsonene i bransjen for øyeblikket og mener at Sensor Globe gir ny innsikt i områder som historisk har blitt oversett. www.sensorglobe.no