3 P's für Tilapia:
Produktion, Protektion, Profit

Der schmale Grat zwischen Wirtschaftlichkeit und Produktivität schließt den Einsatz von Synbiotika nicht aus.

Niedrige Preise – eine Bedrohung für die Tilapienzucht?

Niedrige Preise sind in der Tilapienaquakultur die Regel. Dabei fallen die höchsten Kosten auf das Futter. Fischwirte und Futtermittelhersteller suchen daher nach günstigen Rohstoffen, um mit den Marktpreisen mithalten zu können.

Aber welche Auswirkung hat das auf die Produktivität und Effizienz der Tilapienzucht?

Nil-Tilapia (Oreochromis niloticus) ist weltweit einer der beliebtesten Speisefische. Wegen seiner hohen Toleranz gegenüber verschiedenen tropischen Umgebungen und seines schnellen Wachstums trotz pflanzlicher Ernährung, eignet er sich perfekt für die Aquakultur. Besonders in Entwicklungs- und Schwellenländern hat man diese Eigenschaften zur Proteinreduzierung in Futtermitteln genutzt. Leider hängt jedoch die Wachstumsleistung stark von der Qualität des Futters ab. So schnitten in Studien mit Tilapien proteinarme Futtermittel (< 35 %) diesbezüglich deutlich schlechter ab als Futtermittel mit Proteingehalten von mehr als 40 % (Hafedh 1999).

Dies ist nur einer von vielen Faktoren der die Produktivität der Tilapienzucht beeinträchtigen kann. Auch äußere Einflüsse, bedingt durch „einfache“ Kultivierungsmethoden, haben bereits zu Ertragseinbußen in den wichtigsten Tilapia produzierenden Regionen Asiens, Südamerikas und Afrikas geführt:

• Je nach Kultivierungsmethode kann der Wasseraustausch in kleinen Teichen, Seen oder Flüssen stark variieren – und damit variiert auch die Wasserqualität.
• Kleinere Anlagen setzen selten Belüftungssysteme ein und kämpfen mit einem stark schwankendem Sauerstoffgehalt. Liegt dieser unter 5 mg/L wirkt sich das negativ auf die Futtereffizienz aus.
• Trotz ihrer Anpassung an warmes Wasser, ist die, durch die Klimaerwärmung, zunehmende Zahl an heißen Tagen eine Herausforderung für Nil-Tilapien. Nachweislich steigt der Futterquotient bei Temperaturen von über 33° C stark an.

Die genannten Faktoren beeinflussen zudem das Auftreten von Krankheiten. Denn hohe Temperaturen und Stress fördern das Wachstum und die Vermehrung von Krankheitserregern. Damit steigt das Risiko für Infektionen z. B. mit dem Tilapia-Teich-Virus (TiLV). Aus den oben genannten wirtschaftlichen Gründen enthalten die meisten Tilapia-Futtermittel keine Zusatzstoffe zur Erhöhung der Krankheitsresistenz. Somit ist der Fischwirt nicht vor teils vollständigen Ertragsverlusten geschützt.

Wie man diese Herausforderungen meistert

Folgende Ansätze stellen sich diesen gesundheits- und ernährungstechnischen Herausforderungen:

• Selektive Züchtung
• Impfstoffe
• Pre- und Probiotika

Die selektive Züchtung von Nil-Tilapien brachte bereits resistentere Stämme hervor, wie z. B. den „genetically-improved-farmed-tilapia“ (GIFT). Dieser Stamm hat sich als weniger anfällig für Krankheiten erwiesen und erreicht höhere Wachstumsleistungen im Vergleich zu nicht selektierten Stämmen. Aufgrund seiner positiven Eigenschaften ist er heute in vielen Aquakulturen weltweit verbreitet. Das offenbart auch seine größte Schwäche! Ein genetisch mehr oder weniger einheitlicher Zuchtbestand verfügt über eine unzureichende genetische Vielfalt. Infolgedessen passen sich zukünftige Fischgenerationen nur bedingt an Herausforderungen wie neue Mutationen von pathogenen Bakterien und Viren an.

Auch in der Aquakultur betrachtet man den Antibiotikaeinsatz kritisch. Daher werden derzeit Impfstoffe zur vorbeugenden Behandlung von Tilapien entwickelt - einige sind bereits verfügbar. Sobald ein Fisch gegen eine bestimmte Krankheit geimpft wurde, ist das Immunsystem im Falle einer Infektion gewappnet. Leider bleibt der flächendeckende Einsatz von Impfstoffen aus Kostengründen aus. Denn parallel zu niedrigen Marktpreisen für Tilapien, müssen auch Impfstoffe günstig sein, um Fischzüchter vom Einsatz zu überzeugen. Darüber hinaus sollte die Anwendung keine zusätzlichen Personalkosten und keinen Stress für die Fische verursachen – eine große Herausforderung!

Abbildung 1: Wirkungsweise mit Pro- und Präbiotika (B) und ohne Behandlung (A).

Zu Abbildung 1: Wirkungsweise von Prä- und Probiotika. (A) zeigt die Darmwand eines unbehandelten Fisches, die von pathogenen Bakterien angegriffen und besiedelt wird. Dabei wird die Entwicklung von Epidermiszellen sowie die Schleimproduktion unterdrückt und Tight junctions werden gelöst. Durch die reduzierte Darmintegrität stehen die Türen für alle Arten von Krankheitserregern offen und die effiziente und selektive Nährstoffaufnahme kommt zum Erliegen. In (B) ist die Darmwand bereits von einer positiven Mikrobiota besiedelt und probiotische Bakterien (Bacillus spp.) produzieren antimikrobielle Metaboliten und Enzyme, die die Nährstoffaufnahme und Schleimproduktion fördern. Die Typ-4-Fimbrien der gram-negativ Bakterien werden durch MOS blockiert, wodurch die Bindung an die Darmwand verhindert und der Erreger entfernt wird. ß-1,3-1,6-Glukane stimulieren Leukozyten wie z. B. dendritische Zellen und Makrophagen. Im stimulierten Zustand setzen sie Zytokine frei, die weitere Leukozyten stimulieren. Daraus resultiert eine erhöhte Phagozytoseaktivität zur Entfernung und Verdauung von Fremdprotein sowie (z.B. gram-positiv) Bakterien und Viren. Mit Pro- und Prebiotika behandelte Fisch weisen in der Regel längere und in einer höheren Dichte vorkommende Darmmikrovilli auf, deren vergrößerte Oberfläche die Nährstoffaufnahme erleichtert.

Pre- und Probiotika sind dafür bekannt, das Immunsystem zu stärken und die Verdauungsfunktionen zu unterstützen. Der kombinatorische Einsatz ist bislang selten in der Praxis anzutreffen. Es gibt gut dokumentierte Synergien zwischen beiden Zusatzstoffen. Die meisten Prebiotika in der Tierernährung sind Extrakte aus Hefezellwänden. Diese Zellstruktur besteht hauptsächlich aus zwei Komponenten:

• ß-1,3-1,6-Glukane sind nicht-pathogene Komponenten, die eine unspezifische Immunantwort auslösen und so z.B. die phagozytische Aktivität stimulieren.
• Mannan-Oligosaccharide (MOS) sind unverdaulich für Tiere, aber sie bilden ein perfektes Substrat für eine positive Darmflora. Überdies kann MOS die Bindungsstellen von pathogenen gram-negativen Bakterien wie Vibrio spp. blockieren. Dadurch sind Bakterien nicht in der Lage, sich an die Darmwand zu heften und sich zu vermehren.

Im Gegensatz dazu handelt es sich bei Probiotika um ausgewählte Bakterienstämme (oft Bacillus spp. oder Enterococcus spp.), die positive Effekte auf die Darmentwicklung gezeigt haben. Die von diesen Bakterien produzierten Metaboliten katalysieren Verdauungsprozesse und schützen vor Krankheitserregern. Sie kolonisieren das Darmepithel und konkurrieren mit schädlichen Bakterien um Raum. Ergänzt durch den MOS-Effekt führt diese Synergie zur Ausscheidung von Krankheitserregern sowie zu einem geringeren, pathogenen Druck im Darm und im umgebenden Wasser (siehe Abb. 1).

Das Synbiotikum “Triple P”

Triple P ist ein Produkt, das diese synergistische Wirkung von Pre- und Probiotika in sich vereint. Die drei "Ps" stehen hierbei für: Probiotikum 1 (Bacillus subtilis), Probiotikum 2 (Bacillus licheniformis) und ein hocheffizientes Prebiotikum. Die Wirkweise wurde vor kurzem auf einer Versuchsfarm für Nil-Tilapien in Südostasien getestet. 1500 Setzlinge (27 g) wurden auf drei Gruppen mit je 5 Replikaten verteilt.

Tabelle 1: Triple P-Einsatz im Tilapienfutter der Versuchsgruppen

In den 12 Wochen der ersten Versuchsperiode wurde Triple P in beiden Versuchsgruppen (TP High, TP Low) etwas höher dosiert. Für die letzten 4 Wochen war die Dosis jeweils um 0,5 kg/t reduziert. Während des Versuchs waren die Produktionsbedingungen nicht optimal bzw. konstant und bildeten eine sehr praxisnahe Umgebung ab. Die Fische waren daher von Natur aus gefordert:

• Hohe Temperaturspitzen am Nachmittag (zeitweise > 35° C)
• Geringe Sauerstoffsättigung bei Nacht (< 3 mg/L)
• Intensive Produktion mit niedrigen Wasserwechselraten
• Futtermittel mit geringem Proteingehalt (CP = 30 %)

Abbildung 2: Durchschnittliches Fischgewicht während der Versuchsperiode 1 & 2. Relative minimale Verbesserungen des Fischgewichts werden prozentual [%] im Vergleich zur Kontrollgruppe angegeben.

Über den gesamten Zeitraum lag die Wachstumsleistung der „Triple P Fische“ etwa 10 % über derer der Kontrollgruppe. Zugleich ließ sich der Futterquotient um ca. -5 % von 1,74 auf 1,65 reduzieren. Die Blutanalyse ergab eine deutlich geringere Monozytenzahl im Blut der mit Triple P gefütterten Fische. Hingegen bewirkte der Einsatz von Triple P eine verstärkte phagozytische Aktivität, was für ein starkes Immunsystem spricht. Ausgehend von diesen Beobachtungen waren diese Fische vermutlich besser gegen Krankheitserreger geschützt und unterlagen einem geringeren pathogenen Druck. Auf diese Weise eingesparte Ressourcen konnten also zum Wachsen genutzt werden. So ließen sich nicht nur die höheren Futterpreise kompensieren, sondern vielmehr das Einkommen und die Produktivität der Tilapia-Farm steigern – Win-win für Fisch und Mensch.

Fazit

In der Versorgung des Menschen mit hochwertigem tierischem Eiweiß spielt die moderne Tilapien-Produktion eine wichtige Rolle, zu einem fairen Preis. Zuchtprogramme legen den Grundstein für die intensive Produktion, sie schaffen aber auch neue Risiken für den Sektor. Darunter fallen etwa neuartige virale und bakterielle Erkrankungen, die entweder durch teure Impfstoffe oder Kombinationen von Pre- und Probiotika bekämpft werden können. Gerade letztere Option fügt sich perfekt in das sensible Preisgefüge des Tilapienmarktes ein und bietet mehr für weniger.

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