Хибридна култура на тилапия в открита производствена система за биофлока; Глобална аквакултура
Смилаемият протеин може да бъде намален, без да се отразява неблагоприятно на производителността на рибата
Използва се производствена система с технология на биофлока (BFT) за интензифициране на производството на аквакултури чрез поддържане на условията за качество на водата, благоприятни за бързия растеж на гъстосемените и интензивно подхранвани културни видове.
В използваната тук външна BFT система поглъщането на водорасли контролира предимно отделяния азот (амоняк-общ азот, TAN) през първите няколко седмици, а след това нитрификацията контролира предимно TAN през останалата част от цикъла на отглеждане.
Tilapia може да консумира тази микробна биомаса, която може да замести протеина във формулираната дажба, увеличавайки общата ефективност на използването на протеини. Много по-късно публикувани изследвания върху производствената система на тилапия BFT се фокусират върху ефикасността на различни видове органични вещества и/или оптималното съотношение въглерод-азот (C: N).
Изненадващо бяха открити само две публикувани проучвания, които оценяват нивата на протеин в формулираната диета за културата на пръста или младата/размер на тилапия в производствената система на BFT. И в двете проучвания екзогенен органичен въглерод се добавя ежедневно или периодично. Не бяха открити публикувани доклади за оценка на съдържанието на протеин в диети, формулирани за производството на BFT от тилапия с пазарен размер.
Теорията за идеалния протеин (IP) е използвана за формулиране на диети за производство на пръстови или младежки тилапии в аквариуми, рециркулационни резервоари на системата за аквакултури (RAS) или чисти писалки, но не и за бързо растяща тилапия при пазарен размер в производствена система на BFT . Алтернативен подход за намаляване на непокътнатия хранителен протеин е да се използва балансирано съотношение на аминокиселини, като същевременно се намалява PD, вместо да се допълва ограничаващото АА, за да се постигне абсолютно количество АА въз основа на прогнозна нужда от протеин.
Изненадващо бяха открити само две публикувани проучвания, които оценяват нивата на протеини в диетата, формулирана за културата на пръстите или младите от тилапия в производствената система на BFT. И в двете проучвания, ежедневно или периодично се добавя екзогенен органичен въглерод. Не бяха открити публикувани доклади за оценка на съдържанието на протеини в диети, формулирани за производство в BLA системи от тилапия с пазарен размер.
Теорията за идеалния протеин (IP) е използвана за формулиране на диети за производство на пръстени или млади от тилапия в аквариуми, RAS системи в резервоари или мрежести писалки, но не и за бързо отглеждане на тилапия до размера на пазара в система за производство на BFT. Алтернативен подход за намаляване на непокътнатия хранителен протеин е да се използва балансирано съотношение на аминокиселини, като същевременно се намалява PD, вместо да се допълва ограничаващото АА, за да се постигне абсолютно количество АА въз основа на прогнозна нужда от протеин.
Следователно, броят на допълнителните ограничаващи аминокиселини, включени във формулата, може да бъде увеличен чрез насочване на концентрациите на IP за тези аминокиселини на всяко ниво на намалена DP, а не на най-високото (или контролното) ниво в серията. Следователно, както непокътнатият протеин, така и нивото на допълнителните аминокиселини, включени в диетата, намаляват, което потенциално намалява разходите за диетата и излишната екскреция на хранителни вещества.
Тази статия - обобщена от оригиналната публикация (https://doi.org/10.1016/j.aquaculture.2019.01.034) - докладва за проучване, проведено от авторите за тестване на хипотезата, че може да се постигне значително намаляване на протеините при хибридна тилапия (Oreochromis aureus×O. niloticus) повишен до пазарен размер (454 грама на риба) във фотоавтотрофна/хемоутротрофна система за производство на BFT на открито без постоянни добавки на органичен въглерод, чрез допълване на първите четири ограничаващи аминокиселини (Lys, Met, Thr, Ile) и формулиране към IP ( мускул) профил на всяко тествано ниво на PD.
Благодарим на Дейвид Брок и Rangen, Inc., за съдействието им при екструдиране чрез щамповане, и на Evonik Industries, Есен, Германия, за предоставянето на аминокиселините. Също така благодарим на служителите на USDA-ARS за подкрепата. Това проучване е финансирано от USDA-ARS по проект 6028-31630-008-00D.
Настройка на проучването
Изпитанието за хранене е проведено в Националния център за изследване на аквакултурата на Хари К. Дюпри в Щутгарт (Служба за земеделски изследвания, ARS, Министерство на земеделието на САЩ) в Щутгарт, Арканзас, САЩ. Използвани са девет производствени резервоара с правоъгълни BFT с дървени рамки (18,6 квадратни метра), 16,6 кубически метра) с леко наклонено дъно и облицована с полиетилен с висока плътност. Експерименталната система беше аерирана с регенеративни вентилатори, които непрекъснато подаваха въздух към две дифузионни решетки в дъното на всеки резервоар. Във всеки резервоар бяха монтирани две последователно свързани конични дънни седиментационни камери (всяка 130 литра, 117 литра работен обем).
Изцяло мъжки хибриди от тилапия са получени от търговски доставчик (Aquasafra, Inc., Bradenton, Florida, USA) и са отглеждани на закрито, докато се складират. Първоначалното тегло на отглеждане в откритата експериментална система е 32,2 ± 10,1 грама на риба (средно ± SD), а първоначалната биомаса е 0,9 ± 0,01 kg на кубичен метър.
Използвайки напълно рандомизиран дизайн в три повторни резервоара на открито, хибридната тилапия е хранена с три практически диетични диети за пет месеца. Диетите трябваше да съдържат едно от трите нива на смилаем протеин (DP) (22,5%, 27,7% и 32,3%). Диетите бяха допълнени на основата на IP с първите четири ограничаващи аминокиселини (Lys, Met, Thr, Ile) според аминокиселинния профил на мускулите на тилапията при всяко от нивата на DP на целевата диета. Рибите бяха хранени с ръчно рандомизирана тестова диета до видимо сито два пъти на ден през седмицата и веднъж на ден през почивните дни в продължение на 122 дни.
За допълнителна информация и подробности относно експерименталния дизайн и диети; боравене с резервоари, риба и фураж; вземане на проби от риба и тъкани; химически анализ на диети и тъкани; Анализ на 2-метилизоборнеол (MIB) и геосмин; и статистически анализ, вижте оригиналната публикация.
Резултати и дискусия
Резултатите за брутен добив на риба (фиг. 2), нетен добив на риба, наддаване на тегло и процент на риба, по-голяма от 454 грама, са били значително по-високи при лечението с 27,7% DP, отколкото при лечението с 22,5% DP, докато лечението с 32,3% от DP е междинен. След като започна храненето с тестовите диети, наклонът на кривата на растеж за рибите, хранени с 27,7% диета с DP, беше значително по-голям от този за рибите, хранени с 22,5% диета с DP. (3,56), докато наклонът на кривата на растеж на диетата от 32,3 процента DP е междинен (Фиг. 3). Средното крайно тегло е значително по-ниско и FCR е значително по-високо при лечението с 22,5% DP, отколкото при другите две лечения, които не се различават.