Efektywność karmienia ryb łososiowatych z wykorzystaniem innowacyjnych diet funkcjonalnych

Obecnie produkcja  z akwakultury, co prawda głównie z krajów azjatyckich, zrównała się z wielkością odłowów dokonywanych przez rybołówstwo. Prognozuje się, że je przekroczy. Istnieją jednak pewne ograniczenia rozwoju. Jak wiemy w akwakulturze intensywnej niezbędne jest dostarczanie  pokarmu/paszy. Istotnym elementem pasz są surowce pochodzenia rybnego, a mianowicie mączka rybna i olej rybny.

Mączkę rybną można produkować praktycznie z każdego gatunku ryb i owoców morza. Najczęściej jednak mączka i olej rybny wytwarzane są z niewielkich rozmiarowo gatunków ryb morskich, często o dużej zawartości tłuszczu, ale nieatrakcyjnych do spożycia przez ludzi, np. sardela peruwiańska, błękitek czy szprot. Do produkcji mączki rybnej i oleju rybnego wykorzystuje się również tzw. przyłów, pozyskiwany podczas poławiania innych gatunków ryb pozyskiwanych w celach wyłącznie konsumpcyjnych. Do produkcji mączki i oleju rybnego używa się przede wszystkim całych ryb (65-80% całości surowca). Około 20-35% mączki i oleju rybnego produkowane jest z odpadów pochodzących z przetwórstwa organizmów wodnych przeznaczonych do bezpośredniego spożycia przez ludzi.

Fakt, że są to zasoby ograniczone ilustruje ten slajd. Otóż w ostatnich 20 latach produkcja akwakultury wzrosła ponad 2,5 krotnie, a produkcja mączki rybnej.

Łączna ilość surowca pozyskiwana w ostatnich latach na cele produkcji maczki rybnej i oleju rybnego wynosiła średnio 20 milionów ton rocznie. W tym czasie na świecie produkowano średnio 5 milionów ton mączki rybnej i 1 milion ton oleju rybnego rocznie. W ostatnich 50 latach najwięcej mączki rybnej wyprodukowano w 1994 roku, kiedy to łącznie na świecie wytworzono jej 7 441 000 t. Od tamtego czasu notuje się systematyczny spadek produkcji, a w 2016 roku wyniosła ona 4 445 000 t.

Istnieje kilka przyczyn tej tendencji. Do głównych z nich należy zjawisko pogodowe zwane El Niño, które wpływa na wielkość połowów na Pacyfiku.

Od wielu lat największym producentem mączki rybnej na świecie jest Peru, które produkuje średnio do 30% ogólnoświatowych zasobów tego produktu.

W czołówce producentów mączki rybnej znajdują się również Chiny, Tajlandia, Wietnam, USA.

Mączka rybna jest stosowana głównie jako komponent paszowy w akwakulturze. Jednak w pewnych ilościach jest stosowana również w paszach przeznaczonych dla innych zwierząt, głównie dla drobiu i trzody chlewnej, a także innych zwierząt gospodarskich. Jest to jedyna mączka pochodzenia zwierzęcego, która została dopuszczona do żywienia tej grupy zwierząt.

Mączka rybna jest używana w paszach dla zwierząt gospodarskich nie tylko ze względu na wysoką strawność, ale również w celu poprawy zdrowia i dobrostanu tej grupy zwierząt oraz ograniczenia stosowania antybiotyków i leków.

Komponent ten w przypadku produkcji pasz dla tej grupy zwierząt jest traktowany w pewnym sensie jako dodatek funkcjonalny do pasz, głównie z uwagi na wysoką zawartości kwasów n-3, korzystnie wpływających na odporność i zdrowie żywionych nią zwierząt.

W 2016 roku w produkcji pasz na potrzeby akwakultury wykorzystano ponad 3 mln t mączki rybnej. Największą jej część użyto w paszach przeznaczanych do żywienia skorupiaków (31%). W przypadku ryb największa ilość mączki rybnej jest wykorzystywana w produkcji ryb łososiowatych, głównie łososia atlantyckiego i troci (23%) oraz ryb morskich, przede wszystkim dorady i labraksa (15%).

Do produkcji pasz dla akwakultury wykorzystuje się około 75% światowych zasobów oleju rybnego. Około 18% jest przeznaczana do wykorzystania przez człowieka, głównie w przemyśle farmaceutycznym (np. produkcja suplementów) jako bardzo dobre źródło kwasów n-3.

Olej rybny wykorzystuje się do produkcji pasz  dla prawie wszystkich gatunków będących obiektami akwakultury. Głownie dla ryb łososiowatych (łososia) oraz ryb morskich (dorady i labraksa).

Akwakultura w ostatnich latach dynamicznie się rozwija, i dlatego przewiduje się, że do 2030 roku zapotrzebowanie zarówno na mączkę rybną jak i olej rybny może wzrosnąć nawet kilkudziesięciokrotnie.

Ponieważ perspektywy zwiększenia produkcji obu tych tak ważnych komponentów paszowych są bardzo niepewne, w ostatnich latach obserwujemy raczej ich obniżenie, dalszy rozwój sektora akwakultury będzie możliwy wyłącznie przy dywersyfikacji źródeł łatwo przyswajalnego białka i lipidów bogatych w ważne kwasy tłuszczowe.

Zwiększony popyt na akwapasze, wynikający z dynamicznego rozwoju tego sektora z jednej strony, a z drugiej ograniczone zasoby surowców rybnych przyczyniły się do zmian  w recepturach i składzie komponentowym pasz. W ostatnich 25-30 latach udział surowca rybnego zmalał z poziomu 69% do 10%. Zaczęto poszukiwać i stosować zamienniki. Udział surowców roślinnych wzrósł do 69%.

Pytaniem zasadniczym jest kwestia sposobów podniesienia witalności materiału osadowego/zarybieniowego z akwakultury. Takim rozwiązaniem mogą być szczepienia ryb i/lub stosowanie dodatków funkcjonalnych.

Drożdże są jednym z najdłużej stosowanych dodatków paszowych. Początkowo ceniono je ze względu na wartości odżywcze, szczególnie wysoką zawartość dobrze przyswajalnego białka, witamin z grupy B i niektórych biopierwiastków. Obecnie wykorzystywane są także jako funkcjonalne suplementy pasz. Są to żywe kultury drożdży (wykorzystywane jako probiotyki), martwe komórki lub ich fragmenty (np. ściany komórkowe), ekstrakty oraz oczyszczone produkty takie jak β-glukany czy nukleotydy. Za efekt immunostymulacyjny w głównej mierze odpowiadają β-glukany, chityna i kwasy nukleinowe. Co istotne, immunopreparaty cechuje brak toksycznego działania na ryby i człowieka oraz brak szkodliwego oddziaływania na środowisko.

Przykłady stosowania pasz uzupełnianymi drożdżami na wskaźniki hodowlane i immunologiczne w obszarze badań związanych z akwakulturą.

Okresy stosowania pasz funkcjonalnych. Wpływ na układ odpornościowy.

Pasze funkcjonalne wpływają pozytywnie na układ odpornościowy ryb, poprawiają też efekty stosowania szczepionek.

Co istotne, korzystnie wpływają na przeżywalność ryb. Potwierdzają to wyniki eksperymentalnych zakażeń przedstawiane na powyższych rycinach.

W badaniach przeprowadzonych w Instytucie Rybactwa Śródlądowego-PIB ryby (pstrąg potokowy, troć) żywiliśmy dietami funkcjonalnymi przez 4 tygodnie. Analizowaliśmy wskaźniki hodowlane i stan zdrowotny ryb na podstawie badań hematologicznych, biochemicznych, immunologicznych.

Jako, że głównie zależało nam na stwierdzeniu czy stosowanie tego typu diet w okresie przedzarybieniowym wpływa na odporność ryb przedstawię tylko dwa istotne moim zdaniem wskaźniki immunologiczne. Aktywność mieloperoksydazy. Czym jest mieloperoksydaza? Mieloperoksydaza to enzym należący do peroksydaz, który katalizuje reakcje powstawania kwasu podchlorawego, związku chemicznego o silnych właściwościach bakteriobójczych i przeciwwirusowych. Aktywność mieloperoksydazy występuje w białych krwinkach (granulocytach oraz monocytach). Zwróćmy uwagę, że niezależnie od diety aktywność tego enzymu uległa osłabianiu. Dopiero po 4 tygodniach wróciła ona do normy fizjologicznej, a w grupach ryb żywionych paszą z dodatkiem funkcjonalnym przyjęła wyższe wartości. Co potwierdza korzystny wpływ tych dodatków na odporność ryb.

Jeszcze lepiej na pozytywny efekt stosowania tego rodzaju diet wskazuje wskaźnik zdolności bójczej. Wskaźnik, który uzyskujemy uwzględniając aktywność mieloperoksydazy i procent aktywnych fagocytów. Zmiana diety wpływała na obniżenie odporności po 14 dniach. Pozytywny efekt stosowania diet funkcjonalnych zaobserwowaliśmy po 4 tygodniach.

Przykłady przygotowania pasz funkcjonalnych „we własnym zakresie”, bazując na tradycyjnej paszy komercyjnej i preparatach dostępnych na rynku.