Przyszłościowa hodowla ryb dzięki inteligentniejszemu wykorzystaniu wody
Louise von Gersdorff Jørgensen, profesor nadzwyczajna na Wydziale Weterynarii i Nauk o Zwierzętach Uniwersytetu Kopenhaskiego tłumaczy, że akwakultura dostarcza już około połowy ryb spożywanych na całym świecie i jest najszybciej rozwijającym się sektorem żywności pochodzenia zwierzęcego. Jednak tradycyjna hodowla ryb często budzi zastrzeżenia środowiskowe, od wysokiego zużycia wody i zanieczyszczenia substancjami odżywczymi po przenoszenie się chorób na dzikie ryby. W odpowiedzi przemysł akwakultury coraz częściej zwraca się ku recyrkulacyjnym systemom akwakultury (RAS), czyli lądowym hodowlom ryb, w których woda jest stale oczyszczana i ponownie wykorzystywana. Jørgensen koordynowała finansowany przez UE projekt RASOPTA(odnośnik otworzy się w nowym oknie), wspierany przez program działań „Maria Skłodowska-Curie” i realizowany od września 2021 r. do sierpnia 2025 r. Łączący partnerów badawczych i przemysłowych z Danii, Wysp Owczych, Niemiec, Węgier, Norwegii i Hiszpanii projekt miał na celu usunięcie kluczowych barier ograniczających szersze wykorzystanie RAS, ze szczególnym naciskiem na poprawę jakości wody, kontrolę chorób i jakość produktów w tych wysoce kontrolowanych systemach.
Recykling wody i nowatorskie podejście do hodowli ryb
W RAS ryby hodowane są w zamkniętych zbiornikach, w których woda przechodzi przez szereg etapów uzdatniania i jest ponownie używana. „Recyrkulacyjne systemy akwakultury to lądowe systemy hodowli ryb. Nieustannie filtrują, oczyszczają i ponownie wykorzystują wodę, w której hodowane są ryby”, mówi Jørgensen. Pozwala to na usuwanie odpadów stałych, przekształcanie toksycznych związków azotu przez pożyteczne bakterie, usuwanie nadmiaru dwutlenku węgla i precyzyjne utrzymywanie poziomu natlenienia. Takie podejście umożliwia znaczne zmniejszenie zużycia wody i ograniczenie uwalniania składników odżywczych, antybiotyków i patogenów do środowiska. Jednak ponowne wykorzystanie wody rodzi także nowe wyzwania. „RAS zmniejsza zużycie wody, ale jej ponowne wykorzystanie powoduje problemy związane z utrzymaniem wysokiej jakości”, zauważa Jørgensen. Działanie filtrów biologicznych wspomagających oczyszczanie wody bazuje na złożonych społecznościach drobnoustrojów, które mogą zostać zdestabilizowane przez rutynowe czyszczenie. Badania przeprowadzone w projekcie RASOPTA wykazały, że nadmierne czyszczenie może zakłócić tę równowagę, tworząc warunki sprzyjające namnażaniu się szkodliwych mikroorganizmów.
Dbanie o zdrowie ryb i poprawa smaku
Zasadniczym elementem projektu było zdrowie i dobrostan ryb. „Zdrowy mikrobiom wody ma kluczowe znaczenie dla wzrostu i dobrostanu ryb”, mówi Jørgensen. W systemach intensywnej hodowli choroby mogą rozprzestrzeniać się szybko i są zwalczane przy pomocy antybiotyków, przez co przyczyniają się do rozwoju oporności na środki przeciwdrobnoustrojowe. Aby temu zaradzić, zespół RASOPTA opracował nieinwazyjne, oparte na DNA narzędzie monitorujące, które wykrywa bakterie, pasożyty i wirusy w próbkach wody. Narzędzie to może potencjalnie pełnić funkcję systemu wczesnego ostrzegania i umożliwić hodowcom ryb podjęcie działań, zanim choroba stanie się poważna. „Takie wczesne wykrywanie daje zarządcom cenny czas na interwencję, zanim ryby zaczną chorować i umierać”, wyjaśnia Jørgensen. Dla konsumentów równie ważny jest smak. W RAS niektóre mikroby wytwarzają ziemiste lub stęchłe substancje, które gromadzą się w wodzie z recyklingu i są wchłaniane przez mięso ryb. Zespół RASOPTA zidentyfikował nowe związki pozbawione smaku i wykazał, w jaki sposób skład paszy, uzdatnianie wody i konstrukcja systemu wpływają na smak. „Pasza dla ryb w istotny sposób wpływa na aromat i zidentyfikowano kilka nowych substancji zapachowych w RAS”, mówi Jørgensen. Te wnioski badawcze wspierają tworzenie ukierunkowanych strategii mających na celu zapobieganie niekorzystnym smakom i poprawę akceptacji konsumentów.
Rozwijanie umiejętności na rzecz zrównoważonej akwakultury
Zespół RASOPTA zainwestował również znaczne środki we współpracę i szkolenia. Łącząc uniwersytety, instytuty badawcze i firmy z całej Europy, przeszkolono naukowców na początku kariery w dziedzinach na styku nauki i przemysłu. Dzięki wykorzystaniu wiedzy z zakresu ekologii drobnoustrojów, biologii molekularnej, bioinformatyki i chemii analitycznej projekt dostarczył narzędzi i informacji bezpośrednio przydatnych w komercyjnych instalacjach RAS. „Projekty takie jak RASOPTA przynoszą wyraźne korzyści zarówno branży, jak i społeczeństwu”, podsumowuje Jørgensen. Jeśli rozwiązania te upowszechnią się, mogą pomóc Europie wzmocnić produkcję ryb przy jednoczesnym zmniejszeniu wpływu na środowisko, co będzie oznaczało stworzenie bardziej odpornego i zrównoważonego systemu żywnościowego.
