Un punto di vista privilegiato sui progressi nella nutrizione dell’acquacoltura

pellet di mangime estruso
Pellet Aquafeed

Il mangime è la spesa agricola numero uno

I mangimi si distinguono ancora come spesa di produzione primaria dell’acquacoltura e il settore è alla ricerca di modi per utilizzarli in modo più efficiente. Per molti addetti ai lavori, l’adozione della “nutrizione di precisione” – o mangime che serve a sbloccare il potenziale del DNA di pesci e crostacei, dei microbiomi e delle risposte metaboliche per prevenire le malattie e crescere in modo efficiente – è la prossima pietra miliare dell’agricoltura. Come altre aree del settore, gli esperti di nutrizione si stanno rivolgendo ai progressi tecnologici e di ricerca per portare online strategie nutrizionali di precisione.

Secondo il dottor Philip Lyons, responsabile globale della ricerca sull’acquacoltura di Alltech, la nutrizione di precisione è all’orizzonte lontano del settore, ma questo potrebbe presto cambiare. Alla recente Alltech One Conference, la presentazione di Lyons, “Wave of the future: nuovi entusiasmanti sviluppi in aquatech” ha portato i delegati a fare un tuffo negli ultimi progressi nella nutrizione dell’acquacoltura e nella scienza che li porterà online.

I modelli dalla Fase 1 alla Fase 8

Lyons ha iniziato la sua presentazione tracciando un grafico delle diverse fasi dell’uso della tecnologia e delle innovazioni nella produzione di proteine ​​animali. Il grafico è stato suddiviso in otto fasi distinte, con la Fase 1 che rappresenta le proteine ​​prodotte con input tecnologici minimi o ricerche di base e la Fase 8 che vanta attività di produzione collegate a big data e soluzioni di intelligenza artificiale. Lyons ha osservato che sebbene gli animali terrestri allevati, come polli, maiali e mucche, si trovino nelle fasi 7 e 8 di questo grafico, le specie acquatiche allevate cadono nelle fasi da 3 a 4.

Lyons ha spiegato che la saturazione tecnologica comparativa delle industrie di pollame e suini deriva da un vantaggio della ricerca preliminare. Gli scienziati di quei settori stavano esplorando i progressi in un’unica specie. Una singola svolta potrebbe essere ampiamente diffusa e i dividendi hanno preso un ampio spettro. L’acquacoltura non ha questo vantaggio. Attualmente, l’industria sta lavorando con circa 40 specie allevate, tutte in diverse fasi di ricerca e sviluppo.

“Abbiamo l’esempio del salmone atlantico, della tilapia del Nilo e della trota iridea – e puoi vedere che si trovano da qualche parte tra la fase 4 e la fase 5 di questo modello”, ha detto Lyons. “Possiamo quindi confrontarlo con specie ittiche meno sviluppate come il pesce gatto africano e il pesce persico europeo – e puoi vedere che si trovano da qualche parte tra la Fase 1 e la Fase 2”.

Nonostante l’attenzione diseguale della ricerca, Lyons ritiene che il settore dell’acquacoltura sia desideroso di applicare la ricerca e le soluzioni tecnologiche alle attività agricole. Ha detto ai delegati che i progressi all’interno del segmento della nutrizione, ovvero l’obiettivo di una nutrizione di precisione, potrebbero portare diverse specie di pesci nella fase 5 o 6 del modello di ricerca. Se i ricercatori possono sviluppare diete a base di pesce incentrate su formulazioni energetiche nette e creare diete funzionali, l’acquacoltura può progredire e mettersi al passo con i suoi pari nel segmento delle proteine ​​animali terrestri.

persona che lancia il mangime di salmone in un recinto
Alimentazione del salmone atlantico

La creazione di diete funzionali e l’attenzione alle formulazioni energetiche nette farà avanzare il settore della nutrizione dell’acquacoltura

© Loch Duart

Pensare oltre la sostituzione della farina di pesce

“La sostituzione della farina di pesce è una novità di ieri”, ha esordito Lyons. “Ci sono così tanti articoli sui singoli ingredienti magic bullet che pretendono di sostituire la farina di pesce nelle diete dell’acquacoltura”. Per Lyons, la prossima fase della nutrizione di precisione andrà oltre lo scambio di ingredienti marini con alternative e comporterà l’utilizzo di tutti gli ingredienti nel nostro arsenale in modi flessibili e sostenibili. Gli ingredienti che hanno origine nella catena alimentare marina, come ritagli di pesce o sottoprodotti, possono ancora essere parte della storia, ma l’industria probabilmente abbraccerà formulazioni flessibili con più ingredienti.

Per fare questo cambiamento e utilizzare gli ingredienti dei mangimi in modo più sostenibile, l’industria potrebbe adottare formulazioni nutrizionali incentrate sull’energia netta anziché sull’energia digeribile. La differenza fondamentale tra i due sistemi è che l’energia digeribile presuppone che tutti i macronutrienti dietetici siano utilizzati dai pesci nello stesso modo, mentre l’energia netta presuppone che le proteine, i grassi e i carboidrati nelle diete dei pesci vengano elaborati in modo diverso. L’attenzione alla differenza potenziale consente ai nutrizionisti dell’acquacoltura di sviluppare mangimi ottimizzati per le singole specie, cosa che era difficile da fare quando si basava esclusivamente su parametri energetici digeribili.

persona che getta mangime in uno stagno di pesci
Nutrire i pesci d’allevamento

Il passaggio alla formulazione di mangimi energetici netti consentirà all’industria di creare mangimi su misura per le singole specie

© Freddi Carcere, Minapoli

Negli ultimi due anni, i nutrizionisti dell’acquacoltura hanno avuto un discreto successo nello sviluppo di modelli energetici netti per diverse specie ittiche. Dopo che Alltech ha creato un mangime per la trota iridea basato sui parametri dell’energia netta, Lyons ha notato che ha consentito all’azienda di essere più flessibile (lettura, economica e sostenibile) nelle materie prime utilizzate. Il nuovo mangime è stato anche collegato a prestazioni di crescita più forti rispetto a una dieta di controllo in uno studio pubblicato nel Giornale di scienza e tecnologia dell’alimentazione animale.

Enzimi e mangimi funzionali

Lyons ha anche evidenziato il potenziale degli enzimi nella nutrizione dell’acquacoltura. “Penso [they’re] Davvero una tecnologia sottoutilizzata all’interno dei mangimi per pesci, nonostante sia comunemente usata nel settore dei suini e del pollame”, ha spiegato. Nel suo ruolo con Alltech, Lyons include enzimi nei mangimi estrusi per pesci gatto africano per migliorare la digeribilità del fosforo e dei carboidrati. L’uso di enzimi per migliorare la digeribilità del fosforo significa che il pesce espellerà meno del composto più avanti nel ciclo, migliorando l’inquinamento dell’allevamento.

Quando si tratta di diete funzionali, Lyons ritiene che l’industria si muoverà per creare mangimi adattati alle condizioni ambientali dell’azienda. Ciò potrebbe significare lo sviluppo di mangimi che rimangono digeribili nonostante il cambiamento della temperatura dell’acqua.

Nutrire i pesci allevati in canaline
Nutrire la trota iridea nelle canaline

I nutrizionisti dell’acquacoltura potrebbero sviluppare diete che migliorano la digeribilità dei grassi a basse temperature, rendendole specifiche per le condizioni invernali.

© Hendrix Troutlodge

“Nell’allevamento di trote, la temperatura dell’acqua può spesso scendere da 4˚C a 6˚C [in the winter months]”, ha esordito Lione. Quando la temperatura dell’acqua scende, molti produttori di trote scelgono di utilizzare il loro normale aquafeed, che di solito ha un’alta concentrazione di grassi. “Man mano che quel grasso si raffredda e si solidifica in base alla temperatura dell’acqua, diventa più difficile da digerire per il pesce”, ha spiegato. All’aumentare dei punti di fusione dell’acido grasso nel mangime, la digeribilità diminuisce. Questo effetto è molto più pronunciato nelle temperature dell’acqua fredda rispetto a quelle calde.

Lyons ha spiegato che i nutrizionisti potrebbero sviluppare diete che migliorano la digeribilità dei grassi a basse temperature, rendendole specifiche per le condizioni invernali. Nelle prove di ricerca di Alltech con la trota iridea, Lyons ha notato che l’utilizzo di questa strategia nutrizionale ha prodotto un miglioramento del 7% nella digeribilità complessiva dei grassi. Si è anche tradotto in un rapporto di conversione del mangime (FCR) inferiore e in un miglioramento delle prestazioni di crescita durante i mesi invernali.

Il microbioma intestinale e l’acquacoltura

Il ruolo del microbioma tende a essere discusso a lungo in qualsiasi conferenza dell’industria e della ricerca, e per una buona ragione. “Questo rappresenta davvero ancora una sorta di scatola nera all’interno dell’alimentazione dei pesci”, ha detto Lyons. C’è stata un’esplosione di pubblicazioni che esplorano il microbioma intestinale nel contesto dell’acquacoltura negli ultimi cinque anni. Le tecnologie emergenti di sequenziamento genetico sono state in grado di mappare le comunità microbiche che vivono nelle viscere di oltre 20 specie di pesci d’allevamento. Ma come le conversazioni del settore sugli ingredienti dei mangimi, il focus della ricerca sul microbioma si sta spostando.

Invece di concentrarsi su “chi c’è”, i ricercatori ora chiedono “cosa fanno?” – cercare di determinare il contributo funzionale dei microbi alla nutrizione dei pesci. “In futuro, vedremo molti studi che si stanno allontanando dalla profilazione dell’appartenenza alle comunità microbiche intestinali, per cercare effettivamente la loro funzione o quale sia il loro output funzionale all’interno dell’intestino”, ha affermato Lyons.

Questo cambiamento farà luce su questioni di ricerca persistenti come il legame tra diversità microbica e produzione di metaboliti, consentendo all’industria di stabilire misure di base per la salute dell’intestino. Concentrarsi sulla funzione del microbioma intestinale sbloccherà anche progressi nella digeribilità dei nutrienti e nelle prestazioni dei pesci. “Penso [it will] fornire grandi progressi nella nutrizione dei carboidrati … nei pesci nei prossimi anni”, ha spiegato Lyons.

Dove genetica e nutrizione si intersecano

Lyons ha evidenziato il ruolo che la genetica può svolgere nell’ottimizzazione della nutrizione dell’acquacoltura. Come l’agricoltura animale, il settore dell’acquacoltura punta sulla promessa di miglioramenti genetici per rendere la produzione alimentare più efficiente e sostenibile. Ad oggi, la maggior parte delle tecniche di selezione genetica in acquacoltura ha mirato alla resistenza alle malattie o al miglioramento della crescita, ma Lyons ha notato che i ricercatori hanno recentemente preso di mira l’utilizzo dei nutrienti all’interno di singole specie di pesci pinna.

trota iridea
trota iridea

I ricercatori hanno recentemente preso di mira l’utilizzo dei nutrienti all’interno di singole specie di pesci pinna, consentendo ai produttori di nutrire i pesci secondo il loro potenziale genetico

Lyons ha mostrato i dati di una recente sperimentazione sui mangimi con la trota iridea che ha esplorato se vi fossero variazioni nell’assorbimento di mangime tra due diversi ceppi genetici. I ricercatori hanno preso una trota iridea da un ceppo genetico “grasso” e un ceppo genetico “magro” e li hanno nutriti con la stessa dieta. I risultati hanno mostrato differenze significative nel loro utilizzo dei nutrienti.

Lyons ha notato che il ceppo grasso ha un’efficienza di utilizzo dell’energia maggiore – l’assunzione di energia digeribile rispetto all’energia trattenuta – rispetto al ceppo magro. Le trote del ceppo grasso erano in grado di assorbire e metabolizzare meglio i nutrienti complessi nelle loro diete rispetto a quelle del ceppo magro. Se gli effetti genetici sono così pronunciati, Lyons ha affermato che l’industria sta esaminando un nuovo campo di domande quando considera come alimenta i pesci d’allevamento. “Non stiamo più pensando [about] nutrire le trote come trote. Stiamo effettivamente alimentando il loro potenziale genetico – o secondo il loro background genetico”, ha spiegato.

L’importanza della Fase 1

La base di conoscenze nutrizionali del settore e i progressi verso l’implementazione di una nutrizione di precisione derivano dalla ricerca in fase iniziale che ha definito fondamentali fondamentali come il fabbisogno energetico lordo e i nutrienti grezzi per diverse specie. La nutrizione del salmone atlantico e della trota iridea sembra essere un passo avanti rispetto ad altri pesci d’allevamento perché i ricercatori hanno stabilito queste linee di base critiche e si sono basate su di esse. Non c’è motivo per cui il pesce persico europeo o il pesce gatto africano non possano raggiungere questo livello di specializzazione.

Lyons ha affermato che le prime fasi della ricerca aiutano a stabilire conoscenze di importanza critica. Questa fase iniziale deve essere seguita da ulteriori sforzi di sviluppo su più specie ittiche. Ciò consentirà alle industrie che supportano diversi allevamenti ittici di avvicinarsi all’adozione di tecnologie avanzate. “Il potenziale di nuove scoperte scientifiche nell’alimentazione e nella biologia dei pesci è essenzialmente illimitato”, ha concluso Lyons.

La conferenza Alltech One si è tenuta dal 22 al 25 maggio 2022.

Megan Howell

Assistente redattore presso The Fish Site

Megan Howell ha iniziato a scrivere di acquacoltura nel 2019 come parte del team editoriale di 5m Publishing and Il sito del pesce. Ha conseguito un Master in metodi di ricerca applicata presso il Trinity College di Dublino. Attualmente vive e lavora in Irlanda.

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