تعتمد تربية الأحياء المائية الحديثة على فكرة بسيطة: بدون التغذية الدقيقة والمخططة جيدًا لتربية الأحياء المائية لا يوجد نمو أو صحة أو ربحية فعّالة. في المزارع الموسعة أو شبه المكثفة أو المكثفة، تختلف المتطلبات، لكن الهدف يبقى واحدًا: توفير العناصر الغذائية القابلة للاستيعاب والمستدامة والتي تترجم إلى كتلة حيوية عالية الجودة مع الحد الأدنى من التأثير البيئي.
هذا الموضوع ليس أكاديميًا فحسب، بل يتعلق بالقرارات اليومية المتعلقة بالتركيبة، وشراء المواد الخام، ومعالجة الأعلاف. في الواقع، فرق بحثية مختلفة - مثل تلك الموجودة في وحدة التدريس والبحث متعددة التخصصات التابعة لجامعة المكسيك الوطنية المستقلة في سيزال (يوكاتان)- لقد عملوا لسنوات عديدة لكشف المكونات التي تعمل، وفي أي حدود و كيفية تحسين الهضم والكفاءة والاستدامة من نظام الإنتاج.
ما تغطيه تغذية تربية الأحياء المائية ولماذا هي مهمة
عندما نتحدث عن التغذية في تربية الأحياء المائية فإننا نشير إلى دراسة تأثير المكونات والأنظمة الغذائية على الاستجابات الفسيولوجية والكيميائية الحيوية والتغذوية de pecesوالقشريات والرخويات ذات الأهمية التجارية. ويشمل ذلك تطوير تركيبات جديدة، وقيمتها الغذائية حسب التركيب الكيميائي وسلوكها في الماء و قابلية الهضم الحيوي من العناصر الغذائية والأعلاف.
تتضمن تغذية الأحياء المائية مجالين رئيسيين للتطبيق: من ناحية، المحاصيل لأغراض إنتاجية (للاستهلاك البشري)، ومن ناحية أخرى، علم الأحياء المائيةوفي كلتا الحالتين، يتركز التركيز على ضمان أن يكون كل مكون قابلاً للهضم من قبل الأنواع المستهدفة وأن يقوم النظام الغذائي بوظيفته بأكبر قدر ممكن من الكفاءة.
إن العنصر الاقتصادي أمر لا مفر منه: فالغذاء عادة هو العنصر الأساسي. أعلى بند تكلفة تشغيلية في المحاصيل شبه المكثفة والمكثفة. لذلك، يتطلب نظام التغذية السليم فهمًا جيدًا لـ المتطلبات الغذائية وتوفير العناصر الغذائية عن طريق الأعلاف الخارجية و/أو عن طريق تعزيز الغذاء الطبيعي، حسب النظام (موسع، شبه مكثف أو مكثف).
في الأنظمة المكثفة، تعمل كثافة التخزين على جعل العلف الطبيعي يزن قليلًا أو لا يزن شيئًا؛ ويعتمد النجاح على الأنظمة الغذائية الكاملة المصممة جيدًا والإدارة التي تعمل على تحسين تحويل الأعلاف والنمو دون المساس بجودة المياه.
دقيق السمك والطحالب الدقيقة والبروتينات الجديدة: ما الذي يجب استبداله وكيف نفعل ذلك
لقد كان دقيق السمك بمثابة الركيزة التاريخية للقطاع بسبب ملف البروتين الكامل، وجزء الدهون المفيد، ومجموعة فيتامينات ب والمعادنإنها تأتي من أنواع مثل السردين والرنجة، وبسبب قيمتها على وجه التحديد، فإن استخراجها وضع ضغوطًا على السكان البحريونومن ثم هناك سباق من أجل الحد من إدراجهم دون خسارة العائدات، المرتبطة بـ الابتكار والاستدامة في التربية de peces في تربية الأحياء المائية.
الخط الواعد هو العودة إلى المنتجون الأساسيون البحريون: الطحالب الدقيقةإنها توفر بروتينات ودهونًا وأصباغًا وستيرولات وفيتامينات قيّمة. ومع ذلك، هناك تحديات: جدارها الخلوي يحد من الهضمتحتوي بعض الأنواع على سموم، وتبقى تكلفة زراعتها ومعالجتها حرجة. لذلك، يجري البحث في استخدامها. قسم (البروتينات والدهون والفيتامينات) وتعديل مكوناتها لتحقيق أقصى استفادة منها. التوافر البيولوجي.
تشير تجربة المزارع إلى أنه من غير الحكمة التحول فجأةً إلى استبدال كامل. في الواقع، أظهر استخدام الطحالب الدقيقة المسحوقة المجففة النمو دون المستوى الأمثل عند الإفراط في استخدام البدائل. التوصية الفنية هي تحديد الأنواع المفيدة، فصل وتوصيف كسورهموالتحقق من صحة الإدراج من خلال تجارب قوية قبل التوسع. قد يتطلب هذا التحول 10-15 سنة من العمل ويجب علينا أن نعمل على تنسيق الجهود إذا أردنا تخفيف الضغوط على النظم البيئية البحرية.
إلى جانب الطحالب الدقيقة، يتطور السوق نحو المكونات البديلة مع مستوى جيد من الأحماض الأمينية وبصمة أقل: الدقيق الحشرات (هيرميتيا يضيء، تينبريو موليتور، الصراصير)، خميرة (Saccharomyces cerevisiae) وغيرها من الكتل الحيوية الميكروبية، بالإضافة إلى المنتجات الزراعية والصناعية وصيد الأسماك. في الحشرات، بالإضافة إلى البروتين، الدهون كمصدر للطاقة والأحماض الدهنية الأساسية، على الرغم من أنها تفتقر إلى EPA/DHA بمستويات مماثلة لتلك الموجودة في زيوت الأسماك.
بالنسبة للأحماض الدهنية طويلة السلسلة n-3، بعض الطحالب الدقيقة مثل الفصام (غني بـ DHA) و النانوكلوروبسيس (مصدر وكالة حماية البيئة) يسمح بتصميم الخلطات التي تغطي احتياجات كل نوعوبالتوازي مع ذلك، يجري استكشاف النفط. ليبوميسيس ستاركيي المزروعة على النفايات، والتي يمكن أن تساعد في تنويع مصادر الدهون و تقليل التبعية من الزيوت النباتية التقليدية.
التحذير الرئيسي عند زيادة المواد الخام النباتية هو تلوث السموم الفطريةعدو صامت: بجرعات منخفضة أو معتدلة ولكن مستمرة، فإنها تُعرّض النمو والبقاء للخطر. تعتمد السيطرة على الممارسات الجيدة على طول السلسلة، وعند الاقتضاء، على إضافات العزل التي تقلل من امتصاصها المعوي.
البروتينات والأحماض الأمينية وجودة البروتين: المتطلبات والمنهجية والمزالق
البروتينات هي أهم العناصر الغذائية الكبرى في الأسماك والروبيان. تشير الدراسات التجريبية إلى متطلبات البروتين على نطاق واسع (حوالي ٢٤-٥٧٪ على أساس المادة الجافة)، مع اختلافات حسب النوع، ومرحلة الحياة، ودرجة الحرارة، ومنهجية الاختبار. من الشائع التعبير عن احتياجات مثل % بروتين أو كما نسبة البروتين إلى الطاقة.
هناك عدة طرق لتقدير المتطلبات: من الأنظمة الغذائية مع زيادة مستويات البروتين ومراقبة منحنى استجابة النمو، حتى اقتراب أقصى قدر من الاحتفاظ بالنيتروجينبالنسبة للأحماض الأمينية الأساسية (EAA)، يجب التكميل التدريجي لـ الأحماض الأمينية البلورية وبدلا من ذلك، فإن تحديد كمية الإيداع اليومي على الجثةويوفر الأخير مرجعًا قويًا ومتسقًا عبر المختبرات.
تشمل الأنشطة البيئية الهامة للأسماك والقشريات، من بين أمور أخرى، ما يلي: ليسين، ميثيونين، ثريونين، تريبتوفان، أرجينين، ليوسين، إيزوليوسين، فالين، هيستيدين وفينيل ألانينتظل العناصر غير الأساسية ضرورية على المستوى الفسيولوجي، وبعضها - مثل السيستين والتيروزين- يمكن أن تتكون من الأحماض الأمينية الأساسية (الميثيونين والفينيل ألانين، على التوالي)، مما يؤثر على المتطلبات الغذائية النهائية.
نقطة حرجة: الأنظمة الغذائية التي تحتوي على نسبة عالية من الأحماض الأمينية الحرة تميل هذه المنتجات إلى أداء أسوأ من تلك المعتمدة على البروتين الكامل، وذلك لاختلاف أوقات الامتصاص وعدم تزامن قمم البلازما. على الرغم من وجود استثناءات في بعض المراحل (على سبيل المثال، في يرقات بالنسبة لبعض القشريات، فإن القاعدة العملية هي تعظيم البروتين عالي الجودة واستخدام الأحماض الأمينية الحرة مع المعيار التكنولوجي (مغلفة، مغطاة) أو تعديل تردد التغذية للحفاظ على مستوى ثابت من AAE في الأنسجة.
تعتمد جودة البروتين في أحد المكونات على ملف تعريف AAE وتوافرهيمكن للعوامل المضادة للتغذية (مثبطات الإنزيمات في البقوليات)، وجدران الخلايا النباتية وبعض الأطعمة المصنعة أن تقلل من قابلية الهضم. ارتفاع درجة الحرارة يسبب تفاعلات ميلارد التي تحبس يسينمما يُقلل من قيمته البيولوجية. ويُعدّ تقييم نسبة اللايسين "المتوفر" مؤشرًا جيدًا لرصد هذه الخسائر.
الدهون والكربوهيدرات والفيتامينات والمعادن: النطاقات العملية والأولويات
توفر الدهون الطاقة القابلة للاستقلاب والأحماض الدهنية الأساسية. في الأنظمة الغذائية المُسَمَّنة، تُعطي القيم المعتدلة من 6 إلى 8% نتائج جيدة في العديد من الأنواع، بينما في وجبات صغيرة لليرقات ترتفع إلى 10-20% وتُعطى الأولوية لـ الفسفوليبيدات والأحماض الدهنية غير المشبعة يُحدِّد اختيار الزيت جودة شريحة اللحم وأدائها في تربية الحيوانات.
تحتل الكربوهيدرات مكانًا متغيرًا: في الروبيان، 5 إلى 25٪ اعتمادًا على النظام والأنواع؛ ففي الأسماك آكلة اللحوم والنباتات، عادةً ما يعترفون 30–40 ٪، وفي الحيوانات آكلة اللحوم يتحرك بين 10–20 ٪. في اليرقات de peces، لا ينبغي أن تتجاوز نسبة الكربوهيدرات، بشكل عام، 12%لتجنب المساس بالهضم والنمو.
فيتامينات المجموعة B إنها ضرورية كعوامل مساعدة في عملية التمثيل الغذائي؛ ومن بين تلك التي تذوب في الدهون، تبرز العوامل التالية: A و E و K.. في المراحل الحساسة (مثل تربية اليرقات) من المستحسن التأكد من فيتامين ج و هـ للحفاظ على سلامة الأنسجة وحماية الدهون من الأكسدة. استقرار الفيتامينات ووظائفها توزيع متجانس تعتبر المكونات الموجودة في الحبيبات ضرورية لكل وجبة لتوفير الجرعة المقصودة.
في المعادن، تمتص العديد من الأسماك في المياه العذبة كرة القدم من الماء، ولكن الفوسفور عادةً ما يكون المذاب غير كافٍ ويجب إضافته إلى العلف (المرجع الشائع هو 0,6% في النظام الغذائي لتغطية الحد الأدنى، مع تعديله حسب النوع والمرحلة). يجب تقييم التركيبة التفاعلات بين المعادن (على سبيل المثال، العناصر المضادة) والتوازن مع بقية العناصر الغذائية، بحيث يتم تغطية الاحتياجات دون زيادة التحميل على الإخراج.
بيوت الأعلاف التي تعمل بنهج التغذية الدقيقة - كما هو موضح في تجارب تركيبة صناعية- ضبط الفيتامينات والمعادن على أساس النوع والمرحلة والعملية و شروط الاستخدام، وتجنب العيوب السريرية وتحسين القوة الفسيولوجية طوال الدورة.
صحة الأمعاء، والطاقة الصافية، ونظام الرينين-أنجيوتنسين: الكفاءة تبدأ في الأمعاء
إن الجهاز الهضمي الصحي هو قلب أداء المزرعة. مجهريات البقعة، يتأثر شكل الأمعاء والمناعة والقدرة على الامتصاص بجودة العلف، المذاق والقابلية للهضم، وعوامل الضغط مثل التعامل، ودرجة الحرارة، والملوحة، ودرجة الحموضة، والكثافة. كلما كان الحيوان أقوى، يتحمل الإجهاد بشكل أفضل وكلما كان نموها أكثر ثباتاً.
عند صياغة المنتج، من المهم النظر ليس فقط إلى الطاقة الإجمالية أو القابلة للهضم، ولكن أيضًا إلى الطاقة الصافية (ما يتبقى بعد طرح الخسائر الأيضية). قد تؤدي التركيبة الرديئة إلى زيادة هذه الخسائر بنسبة تصل إلى 30-40%، مما يعيق عملية التحويل، في حين أن اختيار المكونات التي تحتوي على معاملات هضم عالية ويؤدي وجود ملف جيد للمغذيات الدقيقة إلى زيادة الكفاءة الفعلية.
الكثير أنظمة تربية الأحياء المائية الدائرية (RAS) إنهم يذهبون إلى أبعد من ذلك من أجل الاستدامة والتحكم: فهم يسمحون بتقليل الضغط على المسطحات المائية، وإعادة تدوير الموارد، واستقرار الأمن البيولوجي، ومع وجود أنظمة غذائية مناسبة، تحسين الأداء تقليل تلوث مياه النظام. يُعد اختيار أعلاف متوافقة مع نظام RAS (منخفضة النعومة، جيدة الثبات، عالية الهضم) أمرًا بالغ الأهمية لضمان عمل المرشح الحيوي بشكل صحيح. لا تفرط في التحميل.
وبالتوازي مع ذلك، يساعد تفضيل المواد الخام المحلية عالية الجودة على تقليل البصمة اللوجستية - وبدعم من التقنيات مثل NIR- تعرف في الوقت الحقيقي على التركيبة و antinutrients (على سبيل المثال، الفيتات) لضبط التركيبة الدقيقة ومصححات الإنزيمات.
الفايتاز والفوسفور: قابلية هضم أكبر، إفراز أقل
تؤدي الزيادة في المواد الخام النباتية إلى زيادة حمض الفيتيك، الذي يرتبط بالفوسفور ويقلل من توفر المعادن والأحماض الأمينية. تُطلق الفايتيزات الخارجية بعضًا من هذا الفوسفور المرتبط، وتوفر تأثيرات فوسفورية إضافية (تحسين قابلية الهضم والتحويل ومعاملات النمو).
في سمك السلمون المرقط، جرعات عالية (≈ 4000 وحدة حرارية بريطانية/كجم) وقد ثبت أن ذلك يقلل الانبعاثات في المياه بنحو 47٪ فوسفور وعلى 7٪ نيتروجين، وهو تحسن بيئي كبير في بيئات المياه العذبة حيث يكون الفوسفات غالبًا هو العنصر الغذائي المحدد التخثثويترجم هذا إلى انخفاض خطر انتشار الطحالب وتحسين نوعية المياه.
وقد وجدت الاختبارات التي أجريت تحت درجات حرارة مختلفة أنه مع 2500 وحدة حرارية بريطانية/كجم يتم تحقيق أوزان نهائية أعلى وأفضل تحويل الأعلافحتى بدون إضافة الفوسفور غير العضوي عندما تكون تركيبة النبات عالية. في أسماك المياه الدافئة مثل سمك السلور (Ictalurus punctatus والهجين مع I. furcatus)، أدى تناول مكملات "فوق" بمعدل 2500 وحدة حرارية بريطانية/كجم إلى تحسن الوزن بالفعل في الشهر الأول، خفض معدل التحويل وارتفاع مستويات المعادن في الدم والكبد.
En البلطي، أظهر التصميم العاملي بمستويين من الفوسفور المتاح (0,40٪ و 0,65٪) والفايتاز (0 و 2000 وحدة حرارية بريطانية / كجم) ، باعتباره التأثير الرئيسي للإنزيم ، أفضل هضم الفوسفور، زيادة أكبر في الوزن، معدل تحويل غذائي أفضل وترسيب المزيد من الفوسفور في عظمباختصار، فإن الفيتاز ذو الألفة العالية للركيزة والنشاط السريع هو أداة لتقليل استخدام الفوسفات، خفض التكاليف والحد من إفراز العناصر الغذائية.
لتحقيق أقصى قدر من العائدات، من الضروري معرفة المستوى الحقيقي الفوسفور الفيتيك في النظام الغذائي (يساعد الأشعة تحت الحمراء القريبة)، ودرجة حرارة الثقافة (التي تعدل حركية الإنزيم)، وقت العبور وملف المكونات، وضبط الجرعات، وإذا لزم الأمر، الجمع مع إنزيمات أخرى لتدميرها العوامل المضادة للتغذية.
الأنواع والحالات: الريشيات، الأخطبوط المايا، القاروص، الهامور والأخطبوط
في الروبيان، يؤدي غياب بعض الدهون والستيرولات إلى آثار سلبية: نقص أوميغا 3 يؤثر على تطور الغدد التناسلية، وإذا لم يكن هناك كولسترول إذا لم يكن النظام الغذائي كافياً، فإن تركيب هرمون الانسلاخ يتأثر، مما يؤدي إلى تعقيد النمو بسبب الفشل في انسلاخبالإضافة إلى ذلك، فإن البينايدات حساسة لـ مثبطات البروتيناز (مثل التربسين) الموجود في بعض البروتينات النباتية، والذي يتطلب المعالجة و/أو الإضافات لتحييد هذه المشكلة.
عند استبدال وجبة السمك بمعاجين نباتية منخفضة البروتين (35-45% مقابل 50-70% لوجبة السمك)، من الشائع أن نرى أسوأ نمو، ليس فقط من حيث نسبة البروتين ولكن أيضًا من حيث ملفات تعريف الأحماض الأمينية غير مكتمل ووجود مضادات التغذية. الحل هو الجمع بين مزيج البروتين متوازنة بشكل جيد في الأحماض الدهنية الأساسية، ومعالجتها لزيادة قابليتها للهضم، واستخدامها الانزيمات عندما يكون ذلك مناسبًا، قم بإغلاق التركيبة بالدهون والمغذيات الدقيقة الكافية.
ومن بين الأسماك، تم إنجاز عمل ملحوظ مع الأنواع المحلية مثل سمك القاروص الأبيض، و الهامور الأحمر الكاريبي و أخطبوطمع التركيز على التغذية من المراحل المبكرة وإجراء اختبارات تجريبية قريبة من الظروف التجارية. وهناك حالة فريدة من نوعها الأخطبوط الماياني (الأخطبوط الأحمر الكاريبي): إن فهم نظامه الهضمي وعاداته والطريقة التي يستخدم بها الطعام سمح لنا بتحديد استراتيجيات أنظمة غذائية أكثر توازناً إلى فسيولوجيتهم.
في الإنتاج، المعايير التي تحدد ما إذا كانت الصيغة "تعمل" هي البقاء والنمو (الطول والوزن). ينظر المنتج إلى الكتلة الحيوية النهائية (الناجين × الوزن لكل وحدة مساحة)، لذا فإن أي علف لا يوفر أفضل نمو وسيكون من الصعب أن تزدهر في السوق، حتى لو كانت رخيصة.
وبالتوازي مع ذلك، توجد علامات تحذيرية في بعض مصائد الأسماك المحلية (على سبيل المثال، سمك القاروص والأخطبوط في يوكاتان)، وهو ما يحرك الاهتمام التكاثر في الأسر ودورات متقاربة. التغذية جزء أساسي من اللغز لتحقيق ذلك دون المساس بـ الأداء الاقتصادي.
البروتينات: البنية والتصنيف والمركبات غير البروتينية
ومن الجدير بالذكر أن البروتينات ليست كلها متشابهة: هناك ليفي (الكولاجين، الإيلاستين، الكيراتين)، كروي (الإنزيمات والهرمونات والألبومينات والجلوبيولينات والهستونات) و مترافق (البروتينات الفوسفورية، والبروتينات السكرية، والبروتينات الدهنية، والبروتينات الكروموسومية، والبروتينات النووية). هذه الفروق الدقيقة تحدد الذوبانية والهضم، وبالتالي استخدامه في الأعلاف.
المركبات النيتروجينية مشتقة أيضًا من الأحماض الأمينية. غير بروتيني العناصر الأساسية: البيورينات والبيريميدينات (DNA/RNA)، الكرياتين (احتياطي الطاقة)، أملاح الصفراءهرمونات الغدة الدرقية والكاتيكولامينات والهيستامين والسيروتونين والبورفيرينات (الهيموغلوبين) أو النياسين، وغيرها. يساعد النظام الغذائي الحيوان تركيب أو استقبال هذه العناصر بالكمية والوقت المناسبين.
لا ينبغي لنا أن نغفل عن التعارضات بين الأحماض الأمينية (على سبيل المثال، الليوسين/ الأيزوليوسين) والسمية المحتملة لبعض الأحماض الأمينية المشتقة من متهم (مثل الليسينوآلانين في فول الصويا المعالج بالقلويات) أو الموجود في بعض البقوليات (الميموزين في الليوسينا، وليفودوبا في الفول). لذلك، فإن اختيار المواد الخام ومعالجتها أمرٌ بالغ الأهمية. حاسم.
لتقييم جودة البروتين وأداء العلف، بما يتجاوز معدل النمو المحدد، مؤشرات مثل عامل التحويل، كفاءة التغذية، نسبة كفاءة البروتين و استخدام البروتين الصافي. في ظل ظروف خاضعة للرقابة (مياه نقية أو أنظمة مكثفة)، توفر هذه المعلمات مقارنات موثوقة بين تركيبات.
تعد تغذية الأحياء المائية اليوم مجالًا تطبيقيًا وديناميكيًا: من استبدال الدقيق والزيوت البحرية دون فقدان الأداء، إلى تعظيم قابلية الهضم مع الإنزيمات والتكنولوجيا الحيويةمن خلال العناية بصحة الأمعاء والتكيف مع نظام الرينين-أنجيوتنسين. بفضل معلومات المكونات في الوقت الفعلي، والتركيبة حسب الطاقة الصافية، ومراقبة العناصر الغذائية المضادة، من الممكن تصميم الأنظمة الغذائية الكاملة التي تعتني بالحيوان والجيب والبيئة.
