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Development of a new biomolecule to better control reproduction in fish

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Hilfe für unfruchtbare Fische in Sicht

Die Fischzucht sichert unsere Versorgung mit Speisefischen und schont die heimischen Arten in unseren Meeren. Bei Zuchtfischen treten allerdings häufig Fruchtbarkeitsstörungen auf. Eine EU-finanzierte Studie hat nun eine nicht-hormonelle Lösung gefunden, mit der sich die Nachhaltigkeit der Aquakultur um ein Vielfaches steigern lassen könnte.

Lebensmittel und natürliche Ressourcen

Der weltweite Fischkonsum hat seit 1961 doppelt so schnell zugenommen wie das Bevölkerungswachstum. Die Fischzucht spielt daher eine wichtige Rolle, um der Gefährdung der Nachhaltigkeit durch Überfischung Einhalt zu gebieten. In dem gleichen Maße, in dem Nachhaltigkeit als treibender Gedanke den Aquakultursektor voranbrachte, bewirkt sie nun auch seinen Wandel. Das EU-finanzierte Projekt EASYFISH hat eine kosteneffiziente und unkomplizierte Behandlungsmethode entwickelt, die Fruchtbarkeitsstörungen bei Fischen in Gefangenschaft beseitigen kann und zugleich exogene Hormone als bislang einzige Lösung überflüssig macht.

Mehr Aquakultur, weniger Fruchtbarkeit

Die Aquakultur ist das aquatische Gegenstück zur Landwirtschaft. Während die Fangwirtschaft in den vergangenen Jahrzehnten relativ konstant geblieben ist, hat die „Fischproduktion“ durch Aquakultur stetig zugenommen. So machte sie 2016 weltweit rund die Hälfte der gesamten Fischproduktion aus und wird bis 2030 voraussichtlich rund zwei Drittel des globalen Speisefischbedarfs decken. Bei Fischen aus Aufzucht in Gefangenschaft treten häufig Fruchtbarkeitsstörungen auf, wie beispielsweise das Ausbleiben einer spontanen Ovulation bei weiblichen Tieren und eine ausbleibende Spermiation bei männlichen Tieren. In solchen Fällen besteht die derzeit einzige Möglichkeit zur Befruchtung darin, die Fortpflanzungsfunktion durch teure exogene Hormone zu steuern. Dafür werden, wie die Projektkoordinatorin Marie-Christine Maurel erklärt, „aus den Drüsen geschlechtsreifer Fische [Karpfen und Lachs] gewonnene exogene Hormone als lösliches Rohextrakt injiziert. Für die Verbraucher ist damit jedoch ein mögliches Gesundheitsrisiko verbunden, das bei rekombinanten Proteinen aus streng kontrollierter Produktion mit guter Herstellungspraxis nicht auftritt.“ EASYFISH wollte eine einfachere, kostengünstigere, wirksamere und hormonfreie Behandlungsmethode finden.

Neues Gleichgewicht durch Verzicht auf exogene Hormone

Monoklonale Antikörper (mAK) sind hochspezifische Proteine, die im Labor hergestellt werden und nur an eine Substanz binden. Das koordinierende Unternehmen ReproPharm Vet hat einen mAK entwickelt, der die Wirkung des endogenen follikelstimulierenden Hormons und des luteinisierenden Hormons im Blut von Säugetieren verstärkt. „[In] experimentellen Studien an in Zucht gehaltenen Säugetieren konnte eine höhere Wirksamkeit des Moleküls gegenüber exogenen Hormonen nachgewiesen werden“, so Maurel. „Des Weiteren trat auch bei Verabreichung der zehnfachen Menge der wirksamen Dosis keine Zytoxizität auf und zur Behandlung reicht eine einzige intramuskuläre Injektion.“ Pharmakokinetische Studien haben gezeigt, dass die Clearance so schnell erfolgt, dass das injizierte Molekül bereits lange vor dem Konsum eliminiert wird. EASYFISH erprobt derzeit die potenzierende Wirkung dieses Moleküls auf endogene Gonadotropine bei Zuchtfischen, insbesondere bei Zielarten mit hohem Mehrwert. Erste Ergebnisse waren bereits vielversprechend.

Wettbewerbsverschärfung in der weltweiten Fischproduktion durch Aquakultur

Die weltweite Fischproduktion aus Aquakultur wird bis 2030 voraussichtlich über 93 Millionen Tonnen ausmachen. Zielmarkt sind Brutstationen für die Aufzucht geschlechtsreifer Fische zur Gewinnung von Fischeiern, die dann in Becken befruchtet und bebrütet werden. Die Reproduktion stellt für diese Brutstationen das größte Problem dar. Die EASYFISH-Behandlung könnte daher einen erheblichen Mehrwert bedeuten. Eine Marktstudie hat die wirtschaftliche Relevanz dieser neuen Fischzuchtstrategie und ihre Bedeutung für die Verbrauchernachfrage bereits bestätigt. „Wir haben eine innovative, hormonfreie und umweltfreundliche Methode entwickelt, um die Reproduktion von Zuchtfischen zu stimulieren“, so Maurel zusammenfassend. „Damit wird ein erheblicher Mehrwert für diesen Nutztiersektor einhergehen, der für Erzeuger mehr Effizienz bedeutet und ein gesünderes und nachfragegerechtes Produkt für die Verbraucher ermöglicht. Mit Blick nach vorne bemühen wir uns daher nun um weitere Fördermittel und die Zusammenarbeit mit spezialisierten Forschungspartnern, um auf den Markt vorzustoßen.“

Schlüsselbegriffe

EASYFISH, Fisch, Hormone, Aquakultur, Fischzucht, Fruchtbarkeit, Nachhaltigkeit, hormonfrei, mAK, Reproduktion, Brutanlagen, monoklonale Antikörper, Gonadotropine

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