Genetyka i ukierunkowane żywienie sposobem na poprawę wydajności gospodarstw rybacki
Żywność pochodzenia morskiego to zdrowa żywność. W UE średnio rocznie spożywamy 24 kg (masy żywej) ryb i owoców morza. Od wieków jemy coraz więcej żywności pochodzącej z morza. Prognozuje się, że w 2030 r. światowe spożycie ryb będzie o 18% wyższe niż w 2018 r., a akwakultura będzie miała w tym największy udział. Ale gospodarstwa rybackie nie są wyłącznie kwestią bezpieczeństwa żywnościowego — sektor ten ma również znaczący wpływ na gospodarkę. Szacuje się, że w 2021 r. w UE hodowano 1,1 mln ton(odnośnik otworzy się w nowym oknie) organizmów wodnych o wartości 4,2 mld euro(odnośnik otworzy się w nowym oknie). Około 57 000 osób zawdzięcza swoją pracę temu przemysłowi, pracując dla około 14 000 firm. W 2021 roku sama Norwegia wyprodukowała ryby hodowlane o wartości 7,9 miliarda euro. Stawka jest zatem wysoka, jeśli chodzi o rozwiązywanie problemów stojących przed branżą. W tym miejscu z pomocą przychodzi projekt AquaIMPACT(odnośnik otworzy się w nowym oknie), wspierany przez Unię Europejską. „Podstawowym celem hodowli ryb i rozwoju paszy jest poprawa efektywności wykorzystania zasobów poprzez redukcję śmiertelności, kontrolę jakości ryb oraz poprawę ich zdrowia i dobrostanu” – wyjaśnia Antti Kause, koordynator projektu z Fińskiego Instytutu Zasobów Naturalnych(odnośnik otworzy się w nowym oknie). „Rozsądne jest opracowywanie nowych pasz, które spełniałyby wymagania żywieniowe selektywnie hodowanych ryb, aby skuteczniej osiągać wspólne cele. W przypadku ryb hodowlanych nie robiono tego wcześniej”, dodaje. Projekt AquaIMPACT skupiał się na czterech głównych gatunkach ryb hodowlanych o największej wielkości i wartości produkcji w UE, były to: łosoś atlantycki, pstrąg tęczowy, dorada i okoń morski. Gatunki te stanowią łącznie 75% pod względem wielkości i 89% pod względem wartości całkowitej produkcji ryb płetwiastych hodowanych w UE.
Ograniczanie wpływu na środowisko poprzez programy hodowli ryb
Jak mówi Kause: „programy hodowlane zmieniają cechy ryb, takie jak współczynnik wykorzystania paszy (FCR) oraz zdolność do wchłaniania i zatrzymywania białek i lipidów”. Badania w ramach projektu AquaIMPACT wykazały, że gdy cechy te ulegają znacznym zmianom na skutek długotrwałej hodowli, zmieniają się również wymagania żywieniowe ryb. Poprawa wskaźnika FCR o 1% w przypadku czterech gatunków w UE oznacza, że do wyprodukowania tej samej liczby ryb potrzeba o 30 000 ton mniej paszy. Dla hodowców oznacza to redukcję kosztów paszy o 36–45 mln euro (jeżeli przyjmiemy cenę paszy na poziomie 1,20–1,50 euro/kg). Mniejsze zużycie paszy na kg wyprodukowanych ryb oznacza redukcję ładunku fosforu (P) o około 200 ton i azotu (N) w wodzie o 900 ton oraz niższą presję w przypadku pierwotnego wykorzystania surowca. Programy hodowlane nastawione na zwiększenie odporności na choroby skutkują zdrowszymi rybami. Niewielki wzrost przeżywalności dzięki zwiększonej odporności na choroby, wynoszący zaledwie 1%, oznacza spadek śmiertelności ryb o około 50 milionów ryb rocznie w UE. Oznaczałoby to również znaczną poprawę zdrowia i dobrostanu ryb oraz zmniejszenie konieczności stosowania leków.
Bardziej opłacalne genotypowanie ryb w celu selektywnej hodowli
Genotypowanie jest kluczowym elementem selektywnej hodowli. „W programie hodowlanym poziom wyższości genetycznej tysięcy osobników ryb określa się, korzystając z dwóch źródeł informacji. Pierwsze z nich dotyczy rekordów cech i ocenia: wzrost, odporność, procent fileta, procent lipidów i odporność na choroby. Drugim jest profil DNA danego osobnika, który można określić ilościowo poprzez genotypowanie” — wyjaśnia Kause. Do tej pory było ono bardzo kosztowne. Jednak projekt pokazał, że obecnie dostępne komercyjne metody analizy markerów DNA są często niepotrzebnie szczegółowe, a co za tym idzie, zbyt drogie, by nadawały się do stosowania przez hodowców ryb. Projekt wykazał, że koszty można obniżyć stosując mniejszą liczbę markerów DNA. Przejście na tańszą analizę DNA już nastąpiło, a firmy zajmujące się genotypowaniem obecnie oferują tego typu usługi, dzięki czemu narzędzie to stało się bardziej przystępne.
Badanie modelu genetyczno-żywieniowego dla hodowców ryb
Badania w ramach projektu AquaIMPACT wykazały, że na mikroflorę jelitową ryb hodowlanych prawdopodobnie wpływa dieta, probiotyki i ich podłoże genetyczne. W ramach projektu opracowano wzory pasz, za pomocą których można obliczać zmiany w zapotrzebowaniu żywieniowym ryb, jakie będą następować w wyniku poprawy efektywności hodowli selektywnej. Zazwyczaj im efektywniej ryba wykorzystuje paszę, tym bardziej bogaty w składniki odżywcze musi być pokarm. Na przykład, jeśli wskaźnik FCR ulega poprawie w wyniku selekcji, a wszystkie inne cechy pozostaną niezmienione, karma musi zawierać więcej fosforu, aby zapewnić zdrowy wzrost. Z punktu widzenia ochrony środowiska pasze dla ryb są opracowywane tak, aby zawierały mniej fosforu, aby zminimalizować ładunek substancji odżywczych w środowisku. „To dobry przykład logiki modelu genetyczno-żywieniowego. Wspólnym rozwiązaniem dla hodowców i żywieniowców ryb jest zatem poprawa efektywności retencji ryb, dzięki czemu będą w stanie przyswoić więcej fosforu z paszy”, zauważa Kause.
Kompleksowe podejście do wyzwań, z którymi mierzą się hodowcy ryb
W ramach projektu opracowano szereg różnorodnych rozwiązań — od rozwoju sprzętu i oprogramowania po automatyczną identyfikację masy ciała i kształtu ryby przy minimalnym zaangażowaniu człowieka, aż po inteligentne podejście do genotypowania. „11 naszych firm sprzedaje ulepszone produkty i usługi(odnośnik otworzy się w nowym oknie) opracowane w ramach projektu AquaIMPACT. W wielu przypadkach osoby, które prowadziły prace badawczo-rozwojowe, to te same osoby, które wdrażają wyniki, co sprawia, że transfer wiedzy jest bardziej bezpośredni” — zauważa Kause. „Nazwa naszego projektu, AquaIMPACT, powstała z poczucia, że konsorcjum powinno dokonać umiarkowanej, ale znaczącej zmiany, która pozwoli na rozwój hodowli i pasz w akwakulturze. Na poziomie osobistym projekt pozwolił ludziom rozwinąć swoje umiejętności, uczyć się od siebie nawzajem i robić postępy w karierze” — mówi Kause.
