Bewegung als Ausgleich für kohlenhydratreiches Futter in der Forellenzucht

Bekannt ist, dass eine kohlenhydratreiche Ernährung bei Fleischfressern problematisch sein kann. Forscher belegten nun aber, dass mehr Bewegung (Schwimmen längerer Strecken) bei Fischen in Fischzuchten das Wachstum fördern kann.

Gesundheit

Häufig ist kommerzielles Fischfutter, das in der Fischzucht eingesetzt wird, reich an Kohlenhydraten. Wenn die Fische sich allerdings nicht ausreichend bewegen, könnte ihr Wachstum unter der kohlenhydratreichen Ernährung leiden. Das EU-finanzierte Projekt Glucose USE IN FISH (Carbohydrate utilization by the working muscle of rainbow trout) untersuchte die Effekte von mehr Bewegung bei Forellen, um die Verwertung von Kohlenhydraten zu verbessern. Die zu den Fleischfressern gehörenden Forellen werden weltweit in Aquakulturen gezüchtet. Genomische Analysen an mehreren Gewebearten, physiologische Analysen am Gesamtorganismus sowie zelluläre mechanistische Analysen sollten Aufschluss darüber geben, wie sich mehr Bewegung auf die Fitness der Fische auswirkt. Nach 40 Tagen verstärkter Bewegung hatte sich der Stoffwechsel der Forellen auf die Laichwanderung eingestellt, bei der die Fische Fettreserven mobilisieren, um ihren Stoffwechsel so zu verändern, dass sie längere Strecken durchhalten. Mit modernsten Sequenzierungsverfahren wurde nach induzierter Bewegung eine stärkere Transkription von Genen in rotem Muskelfleisch im Vergleich zum weißen Muskelfleisch nachgewiesen. Die Forscher gingen davon aus, dass sich die Sauerstoffaufnahme der weißen Muskeln verbessert und sich der Phänotyp entsprechend verändert. Nach 30 Tagen mit kohlenhydratreichem Futter und mehr Bewegung waren die Glukosetransporter GLUT1 und GLUT4 in den roten Muskeln hochreguliert. Eine Mikroarrayanalyse zeigte eine verstärkte Genexpression im Hinblick auf Immunantwort und Muskelbildung. Für mehrere molekularbiologische Assays wurde die verstärkte Schwimmtätigkeit in einem speziell entwickelten In-vitro-Modell simuliert, indem elektrische Impulse an die Myotubuli des Forellenmuskels angelegt wurden. Der Prozess wird durch MAPK (Adenosin-Monophosphat-aktivierte Proteinkinase) moduliert. Weiterhin stellte sich heraus, dass sich die GLUT1- und GLUT4-Transkription nach längerem Schwimmen erhöht. Damit zeigten die Forellenforscher erstmals die wichtige Rolle der MAPK, einem wichtigen metabolischen Schalter, der die bei Säugetieren beobachtete gesteigerte Glukoseaufnahme in Muskeln vermittelt und sich bei intensiverer Bewegung auch bei Vertebraten einstellt, die nicht zu den Säugetieren gehören. Die Ergebnisse zeigten, dass MAPK die Glukoseaufnahmekapazität in Muskelzellen von Fischen anregt. Die im Rahmen des Projekts erstellten Transkriptom-Datenbanken sind ein wichtiger Datenpool, der funktionelle Analysen an roten und weißen Muskelzellen ermöglicht. Hauptsächlich sind die Ergebnisse aber für den Aquakultursektor von Bedeutung. Glucose USE IN FISH hat in deutlichem Maße gezeigt, wie wichtig Bewegung für die Verwertung von Kohlenhydraten und damit das Wachstum der Fische ist. Die Verbesserung der Fischgesundheit fördert nicht nur die Produktivität, sondern auch Nachhaltigkeit und humanere Zuchtbedingungen.

Carbohydrate utilization by the working muscle of rainbow trout

Bewegung als Ausgleich für kohlenhydratreiches Futter in der Forellenzucht

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