Mikroalgi jako nowy składnik paszy w zrównoważonej akwakulturze
Zrównoważone zarządzanie zasobami naturalnymi ma kluczowe znaczenie dla bezpieczeństwa żywnościowego. W akwakulturze pasze są jednym z najważniejszych elementów akwakultury, które przyczyniają się do wzrostu produkcji, stąd w ostatnich latach sektor ten szybko się rozwija, co wymaga opracowania alternatywnych zrównoważonych komponentów paszowych. Obecnie głównym składnikiem pasz jest mączka rybna, wytwarzana głownie z pelagicznych ryb morskich. Jednocześnie trwają badania nad nowymi komponentami przyjaznymi dla środowiska i bogatymi w składniki odżywcze (m.in. zwierzęta i rośliny lądowe, w tym owady). Jednym z nich są mikroalgi, których duża biomasa może wspierać rozwój akwakultury. Mikroalgi to fotosyntetyczne mikroorganizmy wykorzystujące atmosferyczny dwutlenek węgla (CO2) i energię słoneczną do produkcji różnych białek, węglowodanów, lipidów, minerałów, witamin, polifenoli, flawonoidów i karotenoidów. Dotychczasowe analizy wykazały, iż mikroalgi mogą zastąpić mączkę rybną i olej rybny w akwakulturze i zapewnić standardy zrównoważonego rozwoju. Składniki te dostarczają niezbędnych aminokwasów, cennych trójglicerydów, witamin i pigmentów, dzięki czemu nadają się jako suplementy diety w preparatach paszowych dla zwierząt. Mikroalgi mogą zawierać do 60% białka, 60% węglowodanów, a nawet 70% oleju, w zależności od gatunku glonów i warunków ich wzrostu. Metabolity wtórne wytwarzane przez mikroalgi, takie jak pigmenty, związki stymulujące wzrost i hormony, mają swoiste właściwości przeciwutleniające, przeciwbakteryjne, przeciwzapalne i immunostymulujące. Ponadto zawartość kwasów EPA i DHA w lipidach mikroalg jest znacznie wyższa, a także mniej zanieczyszczona niż olej rybny. Oprócz dostarczania niezbędnych składników odżywczych, mikroalgi są niezbędnym źródłem pożywienia dla zooplanktonu i ryb znajdujących się na niższych szczeblach piramidy troficznej, które z kolei zapewniają pokarm dla ryb drapieżnych. Wysokostrawna pasza składająca się z mikroalg pozwoli zmniejszyć koszty produkcji i zapobiegać ryzyku eutrofizacji wód. Z uwagi na niskie koszty surowca, niewielki ślad węglowy, może przynieść znaczne korzyści ekonomiczne. Zwłaszcza, że mikroalgi w przeciwieństwie do roślin lądowych, nie potrzebują żyznej gleby do wzrostu. Mikroalgi mogą nawet rosnąć w wodzie o gorszej jakości a nawet w ściekach. Ponadto w przeciwieństwie do owadów i bakterii, mikroalgi mają minimalne wymagania żywieniowe.
Jednakże zanim jednak biomasa mikroalg będzie mogła być wykorzystywane jako pasza dla ryb, należy zająć się kilkoma wyzwaniami, w tym bioakumulacją metali ciężkich oraz słabym trawieniem biomasy glonów przez niektóre gatunki ryb.
Źródło zdjęć: Przemysław Czerniejewski, ZUT
Więcej dowiesz się ze specjalistycznej literatury:
- Ashfaq Ahmad, Shadi W. Hassan & Fawzi Banat(2022) An overview of microalgae biomass as a sustainable aquaculture feed ingredient: food security and circular economy, Bioengineered, 13:4, 9521-9547, DOI: 1080/21655979.2022.2061148
- Gerald Benjamin Jones, Ronald C. Sims, Jia Zhao. (2023) Experimental and theoretical investigations of rotating algae biofilm reactors (RABRs): Areal productivity, nutrient recovery, and energy efficiency. Biotechnology and Bioengineering
Crossref - Orhan Tufan Eroldoğan, Brett Glencross, Lucie Novoveska, Susana P. Gaudêncio, Buki Rinkevich, Giovanna Cristina Varese, Maria de Fátima Carvalho, Deniz Tasdemir, Ivo Safarik, Søren Laurentius Nielsen, Céline Rebours, Lukić Bilela Lada, Johan Robbens, Evita Strode, Berat Z. Haznedaroğlu, Jonne Kotta, Ece Evliyaoğlu, Juliana Oliveira, Mariana Girão, Marlen I. Vasquez, Ivana Čabarkapa, Slađana Rakita, Katja Klun, Ana Rotter. (2023) From the sea to aquafeed: A perspective overview. Reviews in Aquaculture 15:3, pages 1028-1057.
- Matheus Lopes Amorim, Jimmy Soares, Jane Sélia dos Reis Coimbra, Mauricio de Oliveira Leite, Luiz Fernando Teixeira Albino & Marcio Arêdes Martins(2021) Microalgae proteins: production, separation, isolation, quantification, and application in food and feed, Critical Reviews in Food Science and Nutrition, 61:12, 1976-2002, DOI: 1080/10408398.2020.1768046
- Bermejo Elisabeth, Filali Rayen & Taidi Behnam (2021) Microalgae culture quality indicators: a review, Critical Reviews in Biotechnology, 41:4, 457-473, DOI: 1080/07388551.2020.1854672