植物性益生菌和维生素:新饮食对养殖鱼类健康的意义地平线:《欧盟研究与创新》杂志


水产养殖涉及养殖鱼类,贝类和水生植物,是全球发展最快的食品部门之一,其提供的水产品约占全球人类消费量的一半。 在欧洲,由于增加了鲑鱼,鲈鱼和蓝鳍金枪鱼等鱼类的养殖,2017年水产养殖产量达到10年来的最高水平。

鱼粉和沙丁鱼和an鱼等小鱼的油过去曾是养殖鱼饲料的主要来源。 但是在过去十年中,植物性蛋白质来源(例如大豆或玉米)已得到更广泛的应用,部分原因是出于环境原因。

丹麦哥本哈根大学进化基因组学副教授MortenTønsbergLimborg博士说:“鱼类资源已经成为一种有限的资源,实际上它们在某些地区受到了保护。” “因此,已经过渡到使用越来越多的植物原料。”

然而,人们还不清楚,改变养殖鱼类的饮食如何影响其健康和生长。

例如,鲑鱼和鳟鱼之类的鱼类是掠食性鱼类,它们以自然界中的其他食物为食。 哥本哈根大学的博士生雅各布·阿格博·拉斯穆森说:“试图将它们变成素食主义者存在一些问题。” 例如,吃豆粕通常会降低其生长,因为膳食纤维难以消化。

此外,最近的趋势是在鱼类饲料中添加益生菌-活细菌培养物-以促进肠道健康和生长。 但是它们的作用还不是很清楚。 TønsbergLimborg博士说:“就肠道内的细菌而言,任何发生在肠道内的事情,以及所添加细菌的影响,都只是一个大黑匣子。” “真的不可能研究以前发生的事情。”

细菌

作为快乐鱼计划的一部分,TønsbergLimborg博士和Agerbo Rasmussen博士已朝着这一目标迈出了一步,方法是调查特定物种肠道中细菌的组成。 他们使用了新工具,例如使他们能够查看肠道细菌的遗传学的技术,以描述存在的不同类型的细菌以及它们如何相互作用。

在一个实验中,研究小组分析了虹鳟鱼和大西洋鲑鱼(两种广泛养殖的物种)和欧洲白鲑的肠道细菌。 鳟鱼和鲑鱼来自不同的水产养殖设施,而白鱼来自野生种群。 他们惊讶地发现,在所有鱼类中,一种细菌都占主导地位。 阿格博·拉斯穆森说:“我们总是谈论人类肠道中的数百万种细菌。” 他说,在掠食性鲑鱼中,一种细菌通常占主导地位,并且含量极低。

研究人员发现,养殖的虹鳟鱼的胆量受单一细菌的控制。 图片信用-Helti,根据CC BY-NC-ND 2.0许可

通常认为鱼中的肠道细菌是周围环境的产物,在那里游泳的水中也会发现相同的细菌。但是TønsbergLimborg博士认为,结果并非如此,因为鱼来自不同的环境。 相反,他认为细菌可能与鱼一起进化,并且在它们之间存在某种长期相互作用的情况下,可能存在共生关系。 他说,似乎不太可能偶然得到这一点。

细菌数量少可能与环境温度有关。 阿格博·拉斯穆森(Agerbo Rasmussen)怀疑他们所生活的冷水可能起了作用。 他说,这些细菌很可能生长缓慢,对他们的肠道定殖需要很长时间。

为了找出更多种类的肠道细菌是否有影响,他们对益生菌进行了研究。 他们喂了三组虹鳟鱼不同类型的饲料。 第一组饲喂标准饲料,第二组饲喂添加益生菌的相同饲料。 第三组接受与第二组相同的饮食,并补充了膳食纤维,据认为这种膳食纤维对益生菌补充剂具有更多益处。

试图将他们变成素食主义者存在一些问题。

丹麦哥本哈根大学的Jacob Agerbo Rasmussen

益生菌

初步结果表明,给他们喂益生菌确实有效果。 尽管它们的生长没有太大差异,但肠道中的细菌却发生了变化,其他细菌在其中占主导地位。 尚不清楚这是否对鱼有益。 营养素的吸收也发生了变化,益生菌似乎增强了虹鳟鱼消化脂肪的能力。

这项工作是更好地了解添加的益生菌在鱼饲料中的作用的第一步。 以前,养鱼者只能通过添加细菌补充剂来衡量鱼的生长是否更好,但是现在他们显示出这种作用要复杂得多。 TønsbergLimborg博士说:“我们的结果不会导致明天采用其他方式饲养养殖鱼类。” “但是该项目展示了一个全新的工具箱,可以分析和了解这些鱼类的肠道微生物组。”

还需要定义不同养殖鱼类的营养需求,以优化饲料。 鲑鱼和鳟鱼已经成为鱼类养殖的先驱物种,因此为它们制定的准则通常适用于其他类型的鱼类。 希腊色萨利大学(University of Thessaly)脊椎动物生物学副教授,PerformFISH项目协调员卡特琳娜·穆图(Katerina Moutou)博士说:“显然它们并不相同。”

作为项目的一部分,Mouou博士和她的同事们专注于确定银头鲷和欧洲鲈鱼的特殊营养需求。 他们还正在探索可用于鱼类饲料的蛋白质和脂质的替代来源,例如海洋来源的藻类等原材料。 他们的最终目标是提出具有更高饲料转化率的新型饲料,而要生产一公斤鱼,所需的饲料就更少了。 穆图博士说:“这对于公司的环境和经济可持续发展至关重要。”

科学家发现,在植物性饮食中添加少量硒会促进幼鲷的生长。 图片信用-Zeynel Cebeci,根据CC BY-SA 4.0许可

饮食

到目前为止,研究小组已经设法了解了鲷鱼和鲈鱼的一些营养需求。 进行了一些鲷鱼实验,以确定某些维生素(例如A,K,D和B12)以及必需的矿物质铜,锰和硒的推荐饮食水平。 他们确定,例如,用少量硒补充植物性饮食将促进幼鲷的生长。 同样,鱼粉和鱼油含量低的饮食应补充维生素A,以改善鱼的生长和肝脏健康。 然而,添加过多的维生素可能对鲷鱼有毒,尽管鲈鱼可以忍受较高的维生素含量。

他们还进行了实验,研究鲷鱼是否可以适应新的饮食,特别是研究它们如何代谢脂肪。 进行了一项以繁殖为目的而饲养的鱼的试验,在该试验中,不同组的日粮饲喂了不同量的鱼油。 他们发现,遗传差异将决定以不含鱼油的饲料喂养的父母的后代在以不含鱼油的饲料喂养时的成长速度。 穆图博士说:“我们正在试图确定那些以更好,更有效的方式处理新成分的鱼类的遗传配方。” “通过这种方式,繁殖和喂养将并存。”

该小组正在与已经开始应用其发现的鱼饲料公司合作。 他们现在能够根据修改后的营养要求来配制鲷鱼和鲈鱼的鱼饲料,其中在养鱼场进行的试验的初步结果表明,补充饮食更为有效。 新准则应帮助公司为鱼粉和鱼油选择合适的新替代品,包括当地食材,这将进一步有助于可持续性。 穆图博士说:“我认为这非常重要,并且也增加了拟议替代成分的范围。”

下一步将是通过使用诸如传感器之类的技术来监控鱼的摄食行为,从而进一步优化喂食鱼的数量和时间。 向精密水产养殖迈进的这一步将使养鱼户可以根据影响其消费方式的不同因素(例如一年中的时间)来调整饲喂率。 穆图博士说,这将减少浪费的食物。 它将成为我们所谓的第四次水产养殖工业革命的一部分。

本文中的研究是由欧盟资助的。 如果您喜欢这篇文章,请考虑在社交媒体上分享。



This article – “植物性益生菌和维生素:新饮食对养殖鱼类健康的意义地平线:《欧盟研究与创新》杂志
” – was originally published in Horizon, the EU Research & Innovation magazine

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