Bessere Erträge in Fischzuchtbetrieben durch Genetik und gezielte Fütterung
Fisch und Meeresfrüchte sind gesund. In der EU werden pro Jahr im Schnitt 24 kg (Lebendgewicht) Fisch und Meeresfrüchte verzehrt. Seit Jahrhunderten nimmt der Verzehr an Fisch und Meeresfrüchten stetig zu. Im Jahr 2030 wird der Fischkonsum der Welt schätzungsweise 18 % höher sein als 2018, wobei die Aquakultur einer der wichtigsten Faktoren ist. Doch bei der Fischzucht geht es nicht nur um die Ernährungssicherheit – der Sektor hat auch enorme Auswirkungen auf die Umwelt. Nach Angaben von Eurostat aus dem Jahr 2021 wurden in der EU etwa 1,1 Mio. Tonnen Wasserorganismen mit einem Wert von 4,2 Mrd. EUR gezüchtet. Um die 57 000 Menschen sind in der Branche angestellt: Sie arbeiten für etwa 14 000 Unternehmen. Im Jahr 2021 wurde allein in Norwegen Fisch im Wert von 7,9 Mrd. EUR gezüchtet. Bei der Lösung der Probleme in diesem Sektor steht also viel auf dem Spiel, weshalb hier das von der EU unterstützte Projekt AquaIMPACT ansetzt. „Ein grundlegendes Ziel bei der Fischzucht und Futtermittelentwicklung ist, die Ressourceneffizienz zu steigern, indem die Sterblichkeit gesenkt, die Fischqualität reguliert und die Fischgesundheit und das Tierwohl verbessert werden“, erklärt Antti Kause, der Projektkoordinator vom Institut für Natürliche Ressourcen Finnland. „Es ist sinnvoll, innovative Futtermittel zu entwerfen, die auf die Ernährungsanforderungen selektiv gezüchteter Fische ausgerichtet sind, um diese gemeinsamen Ziele wirksam zu erreichen. Das wurde bei Zuchtfisch bisher nicht unternommen“, ergänzt er. Das AquaIMPACT-Team hat sich auf die vier hauptsächlich gezüchteten Fischarten mit dem höchsten Produktionsvolumen und -wert in der EU konzentriert: Atlantischer Lachs, Regenbogenforelle, Goldbrasse und Seebarsch. Diese Arten machen zusammen 75 % der Menge und 89 % des Werts der insgesamt gezüchteten Fische in der EU aus.
Weniger Auswirkungen auf die Umwelt durch Fischzuchtprogramme
Kause berichtet: „Mit Zuchtprogrammen werden die Eigenschaften der Fische geändert, zum Beispiel die Futterverwertung und die Fähigkeit, Proteine und Lipide aufzunehmen und zu verarbeiten.“ Das AquaIMPACT-Team konnte nachweisen, dass sich diese Eigenschaften durch langfristige Zucht so weit verändern, dass sich auch die Ernährungsanforderungen ändern. Eine Verbesserung der Futterverwertung von 1 % bei den vier Arten in der EU würde bedeuten, dass 30 000 Tonnen weniger Futtermittel notwendig sind, um die gleiche Menge Fisch zu züchten. Für die Betriebe sind das 36-45 Mio. EUR weniger Kosten (bei 1,20-1,50 EUR/kg Futtermittel). Durch die geringere Menge an Futtermittel pro Fisch werden 200 Tonnen weniger Phosphor (P) und 900 Tonnen weniger Stickstoff (N) ins Wasser geleitet und der Druck, ursprüngliche Rohstoffe einzusetzen, nimmt ab. Mit Zuchtprogrammen für eine höhere Krankheitsresistenz werden gesündere Fische gezüchtet. Ein geringfügiger Anstieg der Überlebensrate durch Krankheitsresistenz von nur 1 % bedeutet etwa 50 Millionen weniger tote Fische in der EU. Auch würde sich die Fischgesundheit und das Tierwohl erheblich verbessern und es wären weniger Medikamente notwendig.
Günstigere Genotypisierung von Fisch für Auslesezüchtung
Die Genotypisierung ist unerlässlich für Auslesezüchtung. „Der Grad der genetischen Überlegenheit von Tausenden einzelnen Fischen wird bei Zuchtprogrammen über zwei Informationsquellen bestimmt. Die erste ist die Erfassung von Merkmalen: Wachstum, Resilienz, Filetanteil, Lipidanteil und Krankheitsresistenz. Die zweite ist das DNS-Profil einzelner Fische, das über Genotypisierung quantifiziert wird“, erklärt Kause. Diese Genotypisierung war bisher sehr teuer. Doch im Projekt wurde erkannt, dass die derzeitige kommerzielle Analyse von DNS-Markern meist unnötig detailliert und somit zu kostspielig für Fischzuchtbetriebe ist. Die Kosten können bei einer geringeren Anzahl an DNS-Markern reduziert werden. Dieser Übergang zur kostengünstigeren DNS-Analyse ist nun vollbracht, und die Dienstleistungen werden von spezialisierten Unternehmen angeboten, sodass sie leichter zugänglich sind.
Das Genetik-Ernährung-Modell für die Fischzucht
Das AquaIMPACT-Team hat gezeigt, dass sich die Darmflora von Zuchtfisch vermutlich je nach Futtermittel, Probiotika und genetischem Hintergrund verändert. Im Projekt wurden Formeln aufgestellt, mit denen die geänderten Ernährungsanforderungen der Fische aufgrund von Effizienzen durch Auslesezüchtung berechnet werden können. Im Allgemeinen müssen die Futtermittel nährstoffreicher sein, wenn Fische die Futtermittel effizienter umsetzen. Wenn die Futterverwertung durch Züchtung verbessert wird und alle anderen Eigenschaften unverändert bleiben, muss das Futtermittel mehr Phosphor enthalten, um das gesunde Wachstum zu unterstützen. Aus ökologischen Gründen wird Fischfutter mit weniger Phosphor produziert, um die Nährstoffbelastung in der Umwelt zu minimieren. „Das ist ein gutes Beispiel für die Logik des Genetik-Ernährung-Modells. Die gemeinsame Lösung für Zuchtbetriebe und Futtermittelhersteller ist somit, die Speichereffizienz der Fische zu stärken, sodass die Fische mehr Phosphor aus dem Futtermittel einspeichern können“, meint Kause.
Ein ganzheitlicher Ansatz für die Probleme in der Fischzucht
Von Hard- und Software zur automatischen Messung des Körpergewichts und der Körperform von Fischen mit minimaler menschlicher Intervention bis zu intelligenten Ansätzen zur Genotypisierung: Aus dem Projekt sind vielseitige Lösungen hervorgegangen. „Die verbesserten Produkte und Dienstleistungen von AquaIMPACT werden über 11 Unternehmen vermarktet. In vielen Fällen setzen die Menschen, die bei der Forschung und Entwicklung beteiligt waren, die Ergebnisse auch um für einen direkten Wissenstransfer“, berichtet Kause. „Der Name AquaIMPACT geht auf das Gefühl zurück, dass das Konsortium eine moderate, aber bedeutende Veränderung bewirken sollte, sodass sich die Aquakultur und Futtermittelentwicklung weiterentwickeln kann. Auf persönlicher Ebene konnten die Menschen ihre Kompetenzen ausbauen, voneinander lernen und in ihrer Karriere vorankommen“, sagt Kause.
Schlüsselbegriffe
AquaIMPACT, EU, Umwelt, Aquakultur, Fischzucht, Auslesezüchtung, Genetik-Ernährung-Modell, Darmflora
