Nuôi trồng thủy sản hiện đại dựa trên một ý tưởng đơn giản: không có dinh dưỡng nuôi trồng thủy sản chính xác và được lập kế hoạch tốt Không thể có sự tăng trưởng hiệu quả, sức khỏe tốt hay lợi nhuận. Trong các trang trại quảng canh, bán thâm canh hoặc thâm canh, các yêu cầu có thể thay đổi, nhưng mục tiêu vẫn như nhau: cung cấp các chất dinh dưỡng dễ đồng hóa và bền vững có thể chuyển thành sinh khối chất lượng với tác động tối thiểu đến môi trường.
Chủ đề này không chỉ mang tính học thuật; nó liên quan đến các quyết định hàng ngày về công thức, mua nguyên liệu thô và xử lý thức ăn. Trên thực tế, nhiều nhóm nghiên cứu khác nhau—chẳng hạn như những nhóm tại Đơn vị giảng dạy và nghiên cứu đa ngành của UNAM tại Sisal (Yucatán)—họ đã làm việc trong nhiều năm để tìm ra thành phần nào có tác dụng, trong giới hạn nào và Làm thế nào để cải thiện tiêu hóa, hiệu quả và tính bền vững của hệ thống sản xuất.
Dinh dưỡng nuôi trồng thủy sản bao gồm những gì và tại sao nó lại quan trọng
Khi chúng ta nói về dinh dưỡng trong nuôi trồng thủy sản, chúng ta đề cập đến việc nghiên cứu tác động của các thành phần và chế độ ăn uống về phản ứng sinh lý, sinh hóa và dinh dưỡng de peces, giáp xác và động vật thân mềm có giá trị thương mại. Điều này bao gồm sự phát triển của công thức mới, giá trị dinh dưỡng của nó theo thành phần hóa học, hành vi của nó trong nước và khả năng tiêu hóa sinh học của chất dinh dưỡng và thức ăn.
Dinh dưỡng nuôi trồng thủy sản có hai lĩnh vực ứng dụng chính: một mặt, cây trồng phục vụ mục đích sản xuất (để tiêu thụ của con người), và mặt khác, thủy sinh họcTrong cả hai trường hợp, trọng tâm là đảm bảo rằng mỗi thành phần đều có thể được tiêu hóa bởi các loài mục tiêu và chế độ ăn thực hiện chức năng của nó một cách hiệu quả nhất có thể.
Thành phần kinh tế là không thể tránh khỏi: thực phẩm thường là mục có chi phí hoạt động cao nhất trong các loại cây trồng bán thâm canh và thâm canh. Do đó, một chế độ cho ăn hợp lý đòi hỏi phải hiểu rõ về yêu cầu dinh dưỡng và cung cấp chất dinh dưỡng thông qua thức ăn ngoại sinh và/hoặc bằng cách tăng cường đồ ăn từ thiên nhiên, tùy thuộc vào hệ thống (mở rộng, bán thâm canh hoặc thâm canh).
Trong các hệ thống thâm canh, mật độ thả giống làm cho thức ăn tự nhiên có trọng lượng ít hoặc không đáng kể; thành công phụ thuộc vào chế độ ăn hoàn chỉnh được xây dựng tốt và quản lý tối ưu hóa chuyển đổi thức ăn và tăng trưởng mà không làm giảm chất lượng nước.
Bột cá, tảo siêu nhỏ và protein mới: thay thế cái gì và làm thế nào
Bột cá đã là trụ cột lịch sử của ngành này do Hồ sơ protein hoàn chỉnh, thành phần lipid hữu ích, phức hợp B và khoáng chấtNó có nguồn gốc từ các loài như cá mòi và cá trích và chính vì giá trị của nó, việc khai thác nó đã gây áp lực lên quần thể sinh vật biển. Do đó có một cuộc đua cho giảm sự bao gồm của họ mà không mất lợi nhuận, liên kết với đổi mới và bền vững trong chăn nuôi de peces trong nuôi trồng thủy sản.
Một dòng đầy hứa hẹn là quay trở lại sinh vật sản xuất chính ở biển: tảo siêu nhỏChúng cung cấp protein, lipid, sắc tố, sterol và vitamin có giá trị. Tuy nhiên, có những thách thức: thành tế bào của chúng hạn chế tiêu hóaMột số loài có chứa độc tố, và chi phí trồng trọt và chế biến vẫn còn rất lớn. Do đó, việc sử dụng chúng đang được nghiên cứu. phân công (protein, lipid, vitamin) và việc sửa đổi các thành phần của chúng để tối đa hóa sinh khả dụng.
Kinh nghiệm canh tác cho thấy việc chuyển đổi đột ngột sang phương pháp thay thế hoàn toàn là không khôn ngoan. Trên thực tế, việc sử dụng tảo vi mô dạng bột đã được chứng minh tăng trưởng không tối ưu khi việc thay thế bị lạm dụng. Khuyến nghị kỹ thuật là xác định các loài hữu ích, tách và mô tả các phân số của chúngvà xác nhận việc đưa vào bằng các thử nghiệm mạnh mẽ trước khi mở rộng quy mô. Quá trình chuyển đổi này có thể yêu cầu 10–15 năm làm việc phối hợp nếu chúng ta muốn giảm bớt áp lực lên hệ sinh thái biển.
Ngoài tảo siêu nhỏ, thị trường đang phát triển theo hướng thành phần thay thế với cấu hình axit amin tốt và dấu chân thấp hơn: bột mì côn trùng (Hermetia illucens, Tenebrio molitor, dế), men (Saccharomyces cerevisiae) và các sinh khối vi sinh vật khác, cùng với các sản phẩm phụ từ nông nghiệp, công nghiệp và đánh bắt cá. Ở côn trùng, ngoài protein, chất béo là nguồn năng lượng và axit béo thiết yếu, mặc dù chúng thiếu EPA/DHA ở mức tương đương với dầu cá.
Đối với axit béo n-3 chuỗi dài, một số loại tảo siêu nhỏ như tâm thần phân liệt (giàu DHA) và Nannochloropsis (nguồn EPA) cho phép thiết kế hỗn hợp bao phủ nhu cầu của từng loàiSong song với đó, dầu mỏ cũng đang được khai thác. Lipomyces starkeyi được trồng trên chất thải, có thể giúp đa dạng hóa nguồn lipid và giảm sự phụ thuộc của các loại dầu thực vật truyền thống.
Một lưu ý quan trọng khi tăng nguyên liệu thô từ thực vật là nhiễm độc tố nấm mốc, một kẻ thù thầm lặng: ở liều thấp hoặc trung bình nhưng duy trì, chúng sẽ ảnh hưởng đến sự tăng trưởng và khả năng sống sót. Việc kiểm soát phụ thuộc vào các biện pháp thực hành tốt trong toàn bộ chuỗi và, nếu phù hợp, vào phụ gia cô lập để giảm thiểu sự hấp thụ của chúng vào ruột.
Protein, axit amin và chất lượng protein: yêu cầu, phương pháp luận và những cạm bẫy
Protein là chất dinh dưỡng đa lượng quan trọng nhất trong cá và tôm. Các tài liệu thực nghiệm cho thấy nhu cầu protein trên một phạm vi rộng (khoảng 24–57% trên cơ sở vật chất khô), với sự thay đổi tùy theo loài, giai đoạn sống, nhiệt độ và phương pháp thử nghiệm. Thông thường, người ta sẽ nêu ra những nhu cầu như % protein hoặc như tỷ lệ protein:năng lượng.
Có một số phương pháp để ước tính nhu cầu: từ chế độ ăn uống với tăng mức protein và quan sát đường cong phản ứng tăng trưởng, cho đến khi tiếp cận giữ lại nitơ tối đaĐối với các axit amin thiết yếu (EAA), bổ sung dần dần axit amin kết tinh và, thay vào đó, việc định lượng lắng đọng hàng ngày trên xác chếtTài liệu sau cung cấp tài liệu tham khảo mạnh mẽ và nhất quán trên khắp các phòng thí nghiệm.
Các EAA dành cho cá và động vật giáp xác bao gồm, trong số những thứ khác, lysine, methionine, threonine, tryptophan, arginine, leucine, isoleucine, valine, histidine và phenylalanine. Những thứ không thiết yếu vẫn thiết yếu ở cấp độ sinh lý, và một số—chẳng hạn như cystine và tyrosine— có thể được hình thành từ EAA (lần lượt là methionine và phenylalanine), ảnh hưởng đến nhu cầu dinh dưỡng cuối cùng.
Một điểm quan trọng: chế độ ăn uống có tỷ lệ phần trăm cao axit amin tự do có xu hướng hoạt động kém hơn so với các phương pháp dựa trên protein "toàn phần", do sự khác biệt về thời gian hấp thụ và các đỉnh huyết tương không đồng bộ. Mặc dù có một số ngoại lệ trong một số pha nhất định (ví dụ, trong ấu trùng của một số loài giáp xác), quy tắc thực tế là tối đa hóa protein chất lượng cao và sử dụng axit amin tự do với tiêu chí công nghệ (đóng gói, che phủ) hoặc điều chỉnh tần suất ăn uống để duy trì cấu hình AAE ổn định trong mô.
Chất lượng protein của một thành phần phụ thuộc vào nó Hồ sơ AAE và tính khả dụng của nó. Các yếu tố kháng dinh dưỡng (chất ức chế enzyme trong cây họ đậu), thành tế bào thực vật và một số loại thực phẩm chế biến có thể làm giảm khả năng tiêu hóa. quá nóng gây ra phản ứng Maillard làm bẫy lysine, làm giảm giá trị sinh học của nó. Đánh giá tỷ lệ lysine “khả dụng” là một chỉ số tốt để theo dõi những tổn thất này.
Lipid, carbohydrate, vitamin và khoáng chất: phạm vi thực tế và ưu tiên
Lipid cung cấp năng lượng chuyển hóa được và các axit béo thiết yếu. Trong chế độ ăn vỗ béo, giá trị vừa phải 6–8% có tác dụng tốt ở nhiều loài, trong khi ở chế độ ăn vi mô cho ấu trùng Nó tăng lên 10–20% và ưu tiên được dành cho phospholipid và PUFA quan tâm. Việc lựa chọn dầu quyết định hương vị của bít tết và hiệu suất kỹ thuật chăn nuôi.
Carbohydrate chiếm một vị trí khác nhau: trong tôm, 5 đến 25% tùy thuộc vào hệ thống và loài; ở cá ăn tạp, chúng thường thừa nhận 30 tầm 40%và ở động vật ăn thịt, nó di chuyển giữa 10 tầm 20%. Ở ấu trùng de peces, phần carbohydrate nói chung không được vượt quá 12%, để tránh ảnh hưởng đến quá trình tiêu hóa và phát triển.
Nhóm vitamin B Chúng đóng vai trò thiết yếu như các cofactor trao đổi chất; trong số các cofactor tan trong chất béo, có những cofactor sau đây nổi bật: A, E và K. Trong các giai đoạn nhạy cảm (ví dụ như nuôi ấu trùng), nên đảm bảo vitamin C và E để duy trì tính toàn vẹn của mô và bảo vệ lipid khỏi quá trình oxy hóa. Tính ổn định của vitamin và phân phối đồng đều trong viên thuốc là cần thiết cho mỗi lần dùng để cung cấp liều lượng mong muốn.
Trong khoáng chất, nhiều loài cá nước ngọt hấp thụ bóng đá của nước, nhưng trận đấu hòa tan thường không đủ và phải được đưa vào thức ăn (mức tham chiếu chung là 0,6% trong chế độ ăn để đáp ứng mức tối thiểu, điều chỉnh theo loài và giai đoạn). Công thức phải đánh giá tương tác giữa các khoáng chất (ví dụ, sự đối kháng) và cân bằng với các chất dinh dưỡng còn lại, để đáp ứng nhu cầu mà không gây quá tải bài tiết.
Các nhà cung cấp thức ăn chăn nuôi hoạt động theo phương pháp tiếp cận vi dinh dưỡng - như được mô tả trong kinh nghiệm của công thức công nghiệp— điều chỉnh vitamin và khoáng chất dựa trên loài, giai đoạn, quá trình và điều khoản sử dụng, tránh những thiếu sót về mặt lâm sàng và tối ưu hóa sức mạnh sinh lý trong suốt chu kỳ.
Sức khỏe đường ruột, năng lượng ròng và RAS: hiệu quả bắt đầu từ đường ruột
Hệ tiêu hóa khỏe mạnh là yếu tố then chốt quyết định hiệu suất chăn nuôi. vi sinh vật, hình thái ruột, khả năng miễn dịch và hấp thụ bị ảnh hưởng bởi chất lượng thức ăn, độ ngon miệng và khả năng tiêu hóavà các tác nhân gây căng thẳng như cách xử lý, nhiệt độ, độ mặn, độ pH và mật độ. Động vật càng khỏe mạnh, chịu đựng căng thẳng tốt hơn và sự tăng trưởng của nó càng ổn định.
Khi xây dựng công thức, điều quan trọng là phải xem xét không chỉ năng lượng thô hoặc năng lượng dễ tiêu hóa mà còn cả năng lượng ròng (phần còn lại sau khi trừ đi lượng mất mát do trao đổi chất). Một công thức kém có thể làm tăng lượng mất mát này lên tới 30–40% và cản trở quá trình chuyển hóa, trong khi lựa chọn các thành phần có hệ số tiêu hóa cao và một hồ sơ vi chất dinh dưỡng tốt sẽ làm tăng hiệu quả thực tế.
Các hệ thống nuôi trồng thủy sản tuần hoàn (RAS) Họ đang tiến xa hơn nữa vì tính bền vững và khả năng kiểm soát: họ cho phép giảm áp lực lên các nguồn nước, tái chế tài nguyên, ổn định an ninh sinh học và với chế độ ăn uống đầy đủ, cải thiện hiệu suất Giảm thiểu ô nhiễm nước hệ thống. Việc lựa chọn nguồn cấp tương thích với RAS (độ mịn thấp, độ ổn định tốt, khả năng tiêu hóa cao) là rất quan trọng để bộ lọc sinh học hoạt động hiệu quả. không quá tải.
Song song với đó, việc ưu tiên sử dụng nguyên liệu thô chất lượng tại địa phương giúp giảm thiểu dấu chân hậu cần và —với sự hỗ trợ của các công nghệ như NIR— biết trong thời gian thực thành phần và chất kháng dinh dưỡng (ví dụ: phytate) để điều chỉnh công thức tinh chế và chất hiệu chỉnh enzyme.
Phytase và phốt pho: dễ tiêu hóa hơn, ít bài tiết hơn
Sự gia tăng nguyên liệu thực vật mang lại nhiều hơn axit phytic, liên kết với phốt pho và làm giảm khả năng hấp thụ khoáng chất và axit amin. Phytase ngoại sinh giải phóng một phần phốt pho liên kết này và cung cấp tác dụng ngoài phốt pho (khả năng tiêu hóa, chuyển đổi và hệ số tăng trưởng tốt hơn).
Ở cá hồi cầu vồng, liều cao (≈ 4000 FTU/kg) đã được chứng minh là có thể giảm lượng khí thải vào nước khoảng 47% phốt pho và một 7% nitơ, một cải thiện đáng kể về môi trường trong môi trường nước ngọt nơi phốt phát thường là chất dinh dưỡng hạn chế sự phú dưỡngĐiều này có nghĩa là nguy cơ tảo nở hoa thấp hơn và chất lượng nước tốt hơn.
Các thử nghiệm được kiểm soát ở nhiệt độ khác nhau đã phát hiện ra rằng với 2500 FTU/kg Đạt được trọng lượng cuối cùng cao hơn và tốt hơn chuyển đổi nguồn cấp dữ liệu, ngay cả khi không bổ sung phốt pho vô cơ khi hàm lượng chất nền thực vật cao. Ở cá nước ấm như cá da trơn (Ictalurus punctatus và giống lai với I. furcatus), bổ sung “trên cùng” ở mức 2500 FTU/kg đã cải thiện trọng lượng ngay trong tháng đầu tiên, giảm FCR và tăng lượng khoáng chất trong máu và gan.
En cá rô phi, một thiết kế nhân tố với hai mức phốt pho khả dụng (0,40% và 0,65%) và phytase (0 và 2000 FTU/kg) cho thấy, như tác dụng chính của enzyme, tốt hơn khả năng tiêu hóa phốt pho, tăng cân nhiều hơn, FCR tốt hơn và lắng đọng nhiều phốt pho hơn trong xươngTóm lại, phytase có ái lực cơ chất cao và hoạt động nhanh là một công cụ để giảm việc sử dụng phosphate, cắt giảm chi phí và hạn chế sự bài tiết chất dinh dưỡng.
Để tối đa hóa lợi nhuận, điều cần thiết là phải biết mức độ thực tế của phốt pho phytic trong chế độ ăn uống (NIR giúp ích), nhiệt độ nuôi cấy (điều chỉnh động học của enzyme), thời gian vận chuyển và hồ sơ thành phần, điều chỉnh liều lượng và nếu thích hợp, kết hợp với các enzym khác để tiêu hủy các yếu tố kháng dinh dưỡng.
Các loài và trường hợp: cá penaeidae, bạch tuộc maya, cá mú, cá mú và bạch tuộc
Ở tôm, sự thiếu hụt một số lipid và sterol gây ra hậu quả: thiếu hụt Omega-3 ảnh hưởng đến sự phát triển của tuyến sinh dục và nếu không có colesterol đủ trong chế độ ăn uống, quá trình tổng hợp hormone lột xác bị ảnh hưởng, làm phức tạp quá trình tăng trưởng do những thất bại trong bệnh ecdysis. Ngoài ra, họ Penaeids còn nhạy cảm với chất ức chế protease (chẳng hạn như trypsin) có trong một số protein thực vật, cần phải xử lý và/hoặc thêm chất phụ gia để trung hòa vấn đề này.
Khi thay thế bột cá bằng bột thực vật có hàm lượng protein thấp hơn (35–45% so với 50–70% của bột cá), người ta thường thấy tăng trưởng tệ nhất, không chỉ theo tỷ lệ protein mà còn theo hồ sơ axit amin chưa hoàn thành và sự hiện diện của các chất kháng dinh dưỡng. Giải pháp là kết hợp hỗn hợp protein cân bằng tốt trong EAA, chế biến chúng để tăng khả năng tiêu hóa, sử dụng enzyme khi thích hợp và kết thúc công thức với đủ lipid và vi chất dinh dưỡng.
Trong số các loài cá, công việc đáng chú ý đã được thực hiện với các loài địa phương như cá mú trắng, The Cá mú đỏ Caribe và bạch tuộc, tập trung vào dinh dưỡng từ giai đoạn ấu trùng và thử nghiệm thí điểm gần với điều kiện thương mại. Một trường hợp độc đáo là Bạch tuộc Maya (Bạch tuộc đỏ Caribe): Hiểu được hệ tiêu hóa, thói quen và cách sử dụng thức ăn của nó đã cho phép chúng ta xác định các chiến lược cho chế độ ăn uống cân bằng hơn với sinh lý của chúng.
Trong sản xuất, các tiêu chí quyết định xem một công thức có “hiệu quả” hay không là sự sống còn và tăng trưởng (chiều dài và trọng lượng). Nhà sản xuất xem xét sinh khối cuối cùng (số cá sống sót × trọng lượng trên một đơn vị diện tích), do đó bất kỳ thức ăn nào không mang lại sự tăng trưởng tốt nhất Sẽ rất khó để sản phẩm đó có thể phát triển trên thị trường, ngay cả khi giá thành rẻ.
Song song với đó, có những dấu hiệu cảnh báo ở một số nghề cá địa phương (ví dụ như cá mú và bạch tuộc ở Yucatan), điều này đang thúc đẩy sự quan tâm đến sinh sản trong điều kiện nuôi nhốt và khép kín các chu kỳ. Dinh dưỡng là một phần quan trọng của câu đố để đạt được điều này mà không ảnh hưởng đến Hiệu quả kinh tế.
Protein: cấu trúc, phân loại và hợp chất phi protein
Điều đáng ghi nhớ là protein không phải tất cả đều giống nhau: có xơ (collagen, elastin, keratin), hình cầu (enzyme, hormone, albumin, globulin, histone) và liên hợp (phosphoprotein, glycoprotein, lipoprotein, chromoprotein, nucleoprotein). Những sắc thái này quyết định độ hòa tan và khả năng tiêu hóavà do đó được sử dụng trong thức ăn chăn nuôi.
Hợp chất nitơ cũng có nguồn gốc từ axit amin. không phải protein quan trọng: purin và pyrimidin (DNA/RNA), creatin (dự trữ năng lượng), muối mật, hormone tuyến giáp và catecholamine, histamine, serotonin, porphyrin (hemoglobin) hoặc niacin, cùng nhiều chất khác. Chế độ ăn uống giúp động vật tổng hợp hoặc nhận được Các yếu tố này có số lượng và thời gian phù hợp.
Chúng ta không được mất dấu sự đối kháng giữa các axit amin (ví dụ: leucine/isoleucine) và độc tính có thể có của một số axit amin có nguồn gốc từ đã xử lý (chẳng hạn như lysinoalanine trong đậu nành được xử lý kiềm) hoặc có trong một số loại đậu (mimosine trong Leucaena, L-DOPA trong Vicia faba). Do đó, việc lựa chọn và chế biến nguyên liệu thô quyết đoán.
Để đánh giá chất lượng protein và hiệu suất của thức ăn, ngoài tốc độ tăng trưởng cụ thể, các chỉ số như yếu tố để đàm thoại, các hiệu quả thức ăn, các tỷ lệ hiệu quả protein và sử dụng protein ròng. Trong điều kiện được kiểm soát (nước sạch hoặc hệ thống chuyên sâu), các thông số này cung cấp sự so sánh đáng tin cậy giữa công thức.
Dinh dưỡng nuôi trồng thủy sản ngày nay là một lĩnh vực ứng dụng và năng động: từ việc thay thế bột và dầu biển mà không làm giảm hiệu suất, cho đến tối đa hóa khả năng tiêu hóa bằng enzyme và công nghệ sinh học, thông qua chăm sóc sức khỏe đường ruột và thích ứng với RAS. Với thông tin thành phần theo thời gian thực, công thức theo năng lượng thuần và theo dõi kháng dinh dưỡng, có thể thiết kế chế độ ăn uống hoàn chỉnh chăm sóc động vật, túi tiền và môi trường.
