Der Weg in die Aquakulturzukunft.

Am 15. November 2022 begrüßte die Welt still und leise den 8-milliardsten Menschen. Mit diesem Meilenstein stellt sich einmal mehr die Frage, wie die wachsende Weltbevölkerung ernährt werden kann, ohne die Umwelt zu schädigen und die natürlichen Ressourcen zu erschöpfen. Eine Lösung - die Aquakultur - ist der am schnellsten wachsende Sektor der Lebensmittelproduktion. Die Aquakultur liefert mehr als die Hälfte des weltweit konsumierten Fischs und trägt zur Ernährungssicherheit und zur Beschäftigung von Millionen von Menschen bei.

Die Aquakulturindustrie steht jedoch vor einer großen Herausforderung. Fischmehl, ein Hauptbestandteil vieler Futtermittel, macht einen großen Teil der Kosten und Umweltauswirkungen der Aquakultur aus. Obwohl die Verwendung von Fischmehl und Fischöl, das aus wild gefangenen Fischen hergestellt wird, rückläufig ist, besteht die Gefahr, dass der Bedarf bis 2037 das Angebot an Futterfischen übersteigt.¹ Die Suche nach alternativen Proteinquellen für Fisch- und Garnelenfutter ist entscheidend für die Nachhaltigkeit und Rentabilität dieser Branche.

Um diese Probleme zu lösen, werden besonders Zuchtfische zunehmend vegetarisch gefüttert. Pflanzliche Futtermittel gelten als nachhaltigere und oft kostengünstigere Alternative, doch die Ernährungsumstellung bringt neue Herausforderungen mit sich, da viele Aquakulturspezies nicht an die Verdauung pflanzlicher Proteine wie Soja oder Mais angepasst sind.

Aufgrund von antinutritiven Substanzen können pflanzliche Futtermittel im Vergleich zu Fischmehl eine geringere Nährstoffqualität und Verdaulichkeit aufweisen. Einige Arten wie Tilapia oder Graskarpfen sind Pflanzenfresser und können theoretisch zu 100 % pflanzlich ernährt werden, während Atlantischer Lachs, Regenbogenforelle und Wels Fleischfresser sind und schon immer mit Fisch oder tierischem Eiweiß gefüttert wurden.

Darüber hinaus kann die Verfütterung von pflanzlichen Futtermitteln bei einigen Arten zu Wachstums- und Gesundheitsproblemen führen. So können beispielsweise Proteinkonzentrate aus Sojabohnen und Erbsen bei Lachsen eine negative Veränderung des Darms bewirken. Auch reines Sojabohnenmehl steht im Zusammenhang mit Darmentzündungen. In anderen Fällen wirkt sich ein hoher Anteil an Weizengluten in der Nahrung schlecht auf die Futteraufnahme sowie die Darm- und Lebergesundheit der Lachse aus.

BetaTec® Aqua ist speziell auf moderne Futterformulierungen mit geringem Fischmehl- und hohem Pflanzenproteingehalt zugeschnitten und unterstützt die Gesundheit, das Wachstum und die Leistung von Aquakulturspezies. BetaTec® Aqua enthält mehrere funktionelle Komponenten, die alle eine pflanzliche Ernährung optimieren und die Tiere schützen (Abbildung 1).

Einer der wichtigsten Inhaltsstoffe ist Betainanhydrat, ein sog. „Attractant“, dass die Akzeptanz von pflanzlichen Futtermitteln verbessert und sie für Fische und Garnelen schmackhafter macht. Zusätzlich zu seinen geschmacksverbessernden Eigenschaften ist Betainanhydrat ein hocheffizienter Methylgruppenlieferant. Diese Eigenschaft stärkt den Eiweißstoffwechsel und die Immunabwehrmechanismen im Tier und ermöglicht einen reduzierten Zusatz von Cholin und Methionin in der Nahrung. Betainanhydrat wirkt zudem als Osmolyt, was bedeutet, dass es den Stress durch Osmoregulation während der heißen Jahreszeit reduziert.

Ein weiterer wesentlicher Bestandteil von BetaTec® Aqua ist L-Carnitin, das eine entscheidende Rolle im Energiestoffwechsel und beim Fettsäuretransport spielt. Eine pflanzliche Ernährung enthält oft einen höheren Anteil an Kohlenhydraten, was dazu führt, dass besonders Fische Fett ansammeln. Dies kann zu Stoffwechselkrankheiten wie der Fettleber führen. L-Carnitin hilft, die Energieversorgung zu verbessern und den Körperfettgehalt zu reduzieren, indem es die effiziente Verwertung von Kohlenhydraten unterstützt.

 Abbildung 1

BetaTec® Aqua enthält Hefezellwände - ein Präbiotikum. Hefezellwände enthalten β-1,3-1,6-Glucane und Mannanoligosaccharide (MOS), die die negativen Auswirkungen von Stress reduzieren und verschiedene physiologische Parameter verbessern. β-Glucane sind auch als Immunstimulanzien bekannt, die die Krankheitsresistenz und die Überlebensrate von Zuchtfischen erhöhen. Es wurde festgestellt, dass die Verabreichung von β-Glucanen die Expression von Genen erhöht, die mit der Schleimproduktion verbunden sind. Eine dicke Schleimschicht auf der Oberfläche der Haut sowie des Darmepithels ist für eine starke physische Barriere gegen Krankheitserreger notwendig.

MOS werden in großem Umfang als Futtermittelzusatzstoffe verwendet, die sich auch bei Fischen und Garnelen als wirksam erwiesen haben. MOS im Futter fördert die Darmentwicklung, senkt die Futterverwertungsrate und erhöht die Gewichtszunahme. In seiner Rolle als Präbiotikum kann BetaTec® Aqua auch pathogene Darmbakterien wie Vibrio spp. binden und entfernen.

Zuletzt ist in BetaTec® Aqua organisch gebundenes Zink enthalten, um die optimale Gesundheit der Zuchttiere zu gewährleisten. Physischer Stress während Behandlungen, dem Transport oder einer hohen Besatzdichte führt häufig zu Hautschäden oder Läsionen, die den Wert der Fische oder Garnelen mindern und das Infektionsrisiko mit Krankheitserregern steigern können. Da Zink für die Hautentwicklung, Heilungsprozesse und die Bekämpfung von Infektionen und Entzündungen von entscheidender Bedeutung ist, ist es wichtig, einen angemessenen Zinkspiegel aufrechtzuerhalten. Das organisch gebundene Zink in BetaTec® Aqua ist nachweislich hoch bioverfügbar. Dies macht BetaTec® Aqua zu einer idealen Wahl für moderne Aquafuttermittel, die in Bezug auf Spurenelemente viele antagonistische Substanzen wie Phytat (aus Pflanzenmaterial) oder Tricalciumphosphat (von Fischmehl aus Schlachtabfällen) enthalten.

Nil-Tilapia (Oreochromis niloticus) ist der weltweit am zweithäufigsten gezüchtete Fisch. In den letzten Jahren hat sich die Produktion aufgrund seiner Eignung für die Aquakultur ausgeweitet. Obwohl er als Allesfresser gilt, gibt die FAO als typische Futtermischung für den Nil-Tilapia einen Anteil von 10-20 % Fischmehl im Aufzuchtfutter an.² Sojaschrot und Maisglutenmehl wurden als Ersatz für Fischmehl im Tilapiafutter verwendet, jedoch führte der vollständige Ersatz durch diese Zutaten zu einem geringeren Wachstum und einer schlechteren Futterverwertung im Vergleich zu fischmehlhaltigem Futter.

In einem Versuch wurden die Auswirkungen der Zugabe von BetaTec® Aqua auf die Futteraufnahme, die Wachstumsleistung, die Histomorphologie, die Lipogenese und die Expression wachstumsregulierender Gene bei Nil-Tilapien untersucht, die mit Futtermitteln gefüttert wurden, in denen das Fischmehl durch Sojaschrot (SBM - engl. Soybean meal) oder Maisglutenmehl (CGM – engl. Corn gluten meal) ersetzt wurde.³ Jedes Futtermittel wurde dreimal in Aquarien mit jeweils 10 Nil-Tilapien getestet. Das Kontrollfutter bestand zum Großteil aus Fischmehl, welches mit sechs Versuchsfuttern verglichen wurde: Sojaschrot ohne Fischmehl (SBM), Maisglutenmehl ohne Fischmehl (CGM), Sojaschrot + 0,2 % (2 g/kg Futter) BetaTec® Aqua (SBM + B), Maisglutenmehl + 0,2 % (2 g/kg Futter) BetaTec® Aqua (CGM + B), Sojaschrot + Maisglutenmehl (SBM + CGM) und Sojaschrot + Maisglutenmehl + 0,2 % (2 g/kg Futter) BetaTec® Aqua (SBM + CGM + B). Die Futtermittel wurden isonitrogen und isolipidisch formuliert.

Die Fische wurden 56 Tage lang zweimal täglich bis zur Sättigung gefüttert. Alle Fische wurden im Abstand von 10 Tagen gewogen, um Wachstum und Gesundheit zu dokumentieren, und die Wasserqualität wurde zweimal wöchentlich kontrolliert. Am Ende des Fütterungsversuchs wurden die Fische entnommen, einzeln gewogen und betäubt.

Tiere, die mit pflanzlichen Proteinquellen gefüttert wurden, zeigten eine signifikante Abnahme der Wachstumsleistung, was in einem geringeren Endgewicht resultierte (p<0,05). Darüber hinaus waren die Futteraufnahme und die Futterverwertung bei diesen Futtermitteln schlechter als bei Fischen, die mit Fischmehl gefüttert wurden (p<0,05; Abbildung 2).

Die Zugabe von 0,2 % BetaTec® Aqua zu Futtermitteln, die pflanzliches Protein enthielten, führte zu einer signifikanten Steigerung der Wachstumsleistung, was sich durch ein höheres Endgewicht und eine hohe tägliche Gewichtszunahme zeigte (p<0,05). Auch die Futteraufnahme und die Futterverwertung verbesserten sich signifikant im Vergleich zu Gruppen, die kein BetaTec® Aqua erhielten (p<0,05; Abbildung 2).

Abbildung 2: Der Zugabe von BetaTec® Aqua zu pflanzenbasierten Futtermitteln ermöglicht einen vollständigen Ersatz von Fischmehl bei gleichzeitiger Verbesserung der Leistung; FM = Fischmehl; SBM = Sojaschrot; SBM + B = Sojaschrot + 0,2 % BetaTec® Aqua; CGM = Maisglutenmehl; CGM + B = Maisglutenmehl + 0,2 % BetaTec® Aqua; SBM + CGM = Sojaschrot + Maisglutenmehl; SBM + CGM + B = Sojaschrot + Maisglutenmehl + 0,2 % BetaTec® Aqua. Balken mit unterschiedlichen Buchstaben sind signifikant verschieden (p<0,01); n=3.

Bei Fischen, die mit Sojaschrot, Maisglutenmehl oder der Kombination aus beidem gefüttert wurden, waren die Länge der Darmzotten und die Anzahl der Becherzellen im Vergleich zur Fischmehl-Kontrolle, signifikant reduziert (p<0,05). Die Zugabe von 0,2 % BetaTec® Aqua zum Sojaschrotfutter führte zu einer signifikanten Steigerung der Darmzottenlänge, der Dicke der Darmmuskulatur, der Anzahl der Becherzellen und der Futteraufnahme (alle p<0,05), was eine allgemeine Verbesserung der Darmgesundheit und -funktion belegt (Abbildung 3).

Abbildung 3: Die Wirkung von 0,2 % BetaTec® Aqua auf die Länge der Darmzotten und die Anzahl der Becherzellen; FM = Fischmehl; SBM = Sojaschrotl; SBM + B = Sojaschrot + 0,2 % BetaTec® Aqua; CGM = Maisglutenmehl; CGM + B = Maisglutenmehl + 0,2 % BetaTec® Aqua; SBM + CGM = Sojaschrot + Maisglutenmehl; SBM + CGM + B = Sojaschrot + Maisglutenmehl + 0,2 % BetaTec® Aqua. Balken mit unterschiedlichen Buchstaben sind signifikant verschieden (p<0,05); n=4.

BetaTec® Aqua stellt sich erfolgreich den Herausforderungen, die der Ersatz von Fischmehl in Fisch- und Garnelenfutter mit sich bringt, und erhöht das Potenzial von pflanzenbasierten Futtermitteln. Somit ist BetaTec® Aqua ein idealer Futtermittelzusatz für kleinere Futtermühlen und Fisch- und Garnelenproduzenten, die ihr eigenes Futter herstellen. Die Inhaltsstoffe in BetaTec® Aqua verbessern die Futteraufnahme und das Wachstum, reduzieren Stress und erhöhen die Krankheitsresistenz.

BetaTec® Aqua— legen Sie den Grundstein für eine nachhaltige Aquakultur!

¹Froehlich HE, et al. Nat Sustain. 2018;1:298–303. doi:10.1038/s41893-018-0077-1.

²https://www.fao.org/fishery/affris/species-profiles/nile-tilapia/faqs/en/

³Ismail T, et al. Aquac Rep. 2020 Jul:1;17:100376.