Fortschritte bei nachhaltigem Fischfutter für Lachs

Aquakultur, also bekannt als Fischzucht, wird immer wichtiger, weil die weltweite Nachfrage nach Meeresfrüchten wächst. Bis 2050 wird erwartet, dass sich diese Nachfrage verdoppelt. Um mit diesem Bedarf Schritt zu halten, ist es nötig, nachhaltige Methoden zur Fischzucht zu finden, die die Umwelt nicht schädigen. Ein wichtiger Fokus liegt darauf, Fischfutter zu entwickeln, das die Gesundheit und das Wachstum der Fische unterstützt und gleichzeitig negative Auswirkungen auf die Natur minimiert.

Forscher schauen sich verschiedene Futtermittelzutaten an, die möglicherweise keine direkte Nährstoffversorgung für die Fische bieten, aber helfen können, das Gleichgewicht der nützlichen Mikroben in ihrem Darm zu beeinflussen. Diese Mikroben spielen eine entscheidende Rolle für die Gesundheit und Verdauung der Fische. Solche Zutaten sind bereits häufig in Futter für Landtiere, gewinnen jetzt aber auch Interesse in der Fischzucht, besonders bei Lachsen.

#Mikroben-modulierende Futtermittelzutaten

Ein vielversprechender Bereich besteht darin, spezielle Kohlenhydrate ins Lachsfutter zuzufügen. Studien haben gezeigt, dass bestimmte Kohlenhydrate, wie Fructo-Oligosaccharide und α-Mannooligosaccharide (ein Zucker aus Hefe), positive Auswirkungen auf das Wachstum von Lachsen haben können. Diese Zusätze können die mikrobielle Gemeinschaft im Lachs-Darm beeinflussen und nützlichen Bakterien das Gedeihen ermöglichen.

In Labortests, die den Lachs-Darm simulieren, hat die Zugabe von α-Mannooligosacchariden die Arten von Mikroben verändert und nützliche Bakterien erhöht, die hilfreiche Säuren für die Fischgesundheit produzieren.

#Aufkommende Strategien: Mikrobiota-gelenkte Fasern

Ein weiterer innovativer Ansatz ist die Verwendung von mikrobiota-gelenkten Fasern (MDFs). Dabei handelt es sich um spezielle Fasern, die gut mit bestimmten Bakterien im Fischdarm zusammenarbeiten. Zum Beispiel können bestimmte pflanzliche Fasern, wie β-Mannane, vorteilhaft für bestimmte Darmmikroben sein.

Eine Studie hat eine Art von β-Mannan aus der Norwegischen Fichte verwendet und festgestellt, dass sie das Wachstum nützlicher Bakterien bei abgesetzten Ferkeln unterstützen konnte. Das lässt darauf schliessen, dass ähnliche Ergebnisse auch bei Fischen möglich sein könnten, aber die Forschung steckt noch in den Anfängen.

#Mangel an genomischen Informationen

Trotz einiger Hinweise darauf, welche nützlichen Bakterien im Lachs-Darm vorhanden sind, fehlt es an genetischen Informationen über diese Mikroben. Diese Lücke erschwert es, die Wirksamkeit verschiedener Futtermittelzutaten bei der Verbesserung der Fischgesundheit durch Veränderungen des Mikrobioms zu bestimmen.

Angesichts der potenziellen Vorteile haben Forscher beschlossen, die Wirkung bestimmter Fasern zu untersuchen, die das bakterielle Gleichgewicht im Lachs-Darm in kontrollierten Versuchen verändern könnten. Sie hofften, Wege zu finden, die Nachhaltigkeit und Effizienz der Lachszucht zu verbessern.

#Studiendesign und Methoden

In dieser Studie haben die Forscher die Auswirkungen von drei verschiedenen Arten von MDFs in einer niedrigen Dosierung (0,2% der Diät) getestet. Sie haben Proben in verschiedenen Wachstumsphasen des Lachses gesammelt und untersucht, wie diese Ernährungsänderungen das Mikrobiom des Darms und die Fischgesundheit beeinflussten.

Wichtige Leistungsindikatoren (KPIs), einschliesslich Fischgewicht, -länge und Organ-Gesundheit, wurden erfasst. Die Ergebnisse zeigten jedoch, dass die unterschiedlichen Diäten keine signifikanten Veränderungen in diesen Massen hervorriefen.

Die Forscher analysierten auch die Darmmikrobiome und fanden eine grosse Vielfalt an vorhandenen Bakterien. Allerdings beobachteten sie keine wesentlichen Veränderungen in der mikrobiellen Gemeinschaft aufgrund der Diätänderungen. Als die Fische von Süss- zu Salzwasser wechselten, entwickelten sich ihre mikrobiellen Gemeinschaften wie erwartet, aber die MDFs schienen diesen Prozess nicht zu beeinflussen.

#Hochdosis-Tests

Um die Wirksamkeit der Futtermittelzutaten sicherzustellen, führten die Forscher einen weiteren Versuch mit einer höheren Dosierung (4%) einer Art von β-Mannan durch. Diese Menge hatte in Studien mit anderen Tieren positive Effekte gezeigt. In diesem Versuch analysierten sie sowohl den Darm als auch den Pylorus, ein entscheidender Teil des Verdauungssystems des Lachses.

Die Ergebnisse deuteten darauf hin, dass diese höhere Dosierung tatsächlich zu einer signifikanten Veränderung der mikrobielle Zusammensetzung im Darm führte. Einige Bakterien nahmen zu, während andere aufgrund des höheren Fasergehalts abnahmen. Trotz dieser Veränderungen zeigten die allgemeine Gesundheit der Fische und andere metabolische Indikatoren keine signifikanten Unterschiede.

#Mikrobielle Funktionen und Einblicke

Obwohl die Ernährungsänderungen keinen starken Einfluss auf die Fischgesundheit zeigten, sammelten die Forscher wertvolle Einblicke in die mikrobiellen Funktionen im Lachs-Darm. Sie beobachteten, dass bestimmte Bakterien, besonders Lactobacillus und Limosilactobacillus, komplexe Kohlenhydrate effektiv metabolisieren konnten. Diese Fähigkeit könnte den Fischen helfen, Krankheiten zu widerstehen und ihre Gesundheit zu verbessern.

Die Studie legt nahe, dass ein tieferes Verständnis des mikrobiellen Stoffwechsels zu besseren Futtermitteldesigns und Strategien für die Lachszucht führen könnte. Indem sie sich auf die natürlichen Bakterien im Lachs-Darm konzentrieren, glauben die Forscher, dass es möglich ist, neue Futtermittelzusätze zu identifizieren, die die Fischgesundheit verbessern könnten.

#Implikationen für zukünftige Forschung

Die Ergebnisse unterstreichen die Notwendigkeit für umfassendere Studien, die über die grundlegende Bakterienpräsenz hinausgehen. Während erste Tests vielversprechende Ergebnisse mit bestimmten Futtermittelzutaten nahelegten, war die tatsächliche Auswirkung auf das Mikrobiom und die Fischgesundheit minimal.

Diese Studie betont, dass ein erfolgreiches Futtermitteldesign auf einem fundierten Verständnis des Mikrobioms und seiner Stoffwechselfähigkeiten basieren sollte. Zukünftige Versuche sollten sich auf natürlich vorkommende Mikroben im Lachs konzentrieren und erforschen, wie sie für bessere Aquakulturpraktiken genutzt werden können.

#Fazit

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass mit der steigenden Nachfrage nach Meeresfrüchten nachhaltige Aquakulturpraktiken wichtiger sind denn je. Die Forschung zu Futtermittelzutaten, die sich positiv auf die Fischgesundheit durch Modifikation des Darmmikrobioms auswirken, zeigt vielversprechende Ansätze, ist aber noch in den Anfängen.

Höhere Dosierungen bestimmter Fasern könnten mikrobiellen Gemeinschaften beeinflussen, aber erste Versuche zeigen, dass viele dieser Zutaten nur geringe Auswirkungen auf die Physiologie des Lachses hatten.

In Zukunft wird es wichtig sein, weiterhin ein umfassendes Verständnis der Lachs-Darm-Mikroben und ihrer Funktionen aufzubauen. Dieses Wissen wird dazu beitragen, effektive, nachhaltige Fütterungslösungen zu entwickeln, die sowohl die Fischgesundheit als auch Umweltziele in der Aquakultur unterstützen.

Durch die Fokussierung auf die natürlichen Beziehungen im Fischdarm hoffen die Forscher, neue Wege zur Verbesserung der Lachszuchtpraktiken und zur Förderung der Ernährungssicherheit für die Zukunft zu erschliessen.