Διαιτητικές απαιτήσεις του είδους Sparus Aurata σε απαραίτητα αμινοξέα

Abstract

Knowledge of the dietary indispensable amino acid requirements of a fish is very important in evaluating the nutritive value of a protein source, and generally in formulating balanced, cost effective fish feeds through optimization of the protein utilization. Although Sparus aurata is one of the most extensively cultured species in Mediterranean region, its IAA requirements based on growth criteria were not thoroughly investigated. Data available on the IAA requirement profile include determinations based on growth parameters (Luquet & Sabaut 1974, Fournier 2002) and estimations based on whole body IAA pattern (Vergara 1992) and the A/E ratios of whole body IAA (Kaushik 1998).The aim of the present study was to reevaluate the dietary lysine and methionine requirement level of gilthead seabream. Knowledge of the dietary requirements of gilthead seabream for these amino acids is very important, due to the fact that, they are often the first limiting amino acids in alternative protein sources especially those of plant origin, which are used or could be used in fishfeeds.In order to add confidence to the assessment and the accuracy of the results, were used: a) fish meal LT as an intact protein, b) experimental diets with proximate composition close to that being used in commercial feeds for seabream juveniles, c) culture conditions similar to that of commercial fish farming and d) appropriate mathematical model and growth criterion for the dose-response relationship analysis.Three feeding experiments were conducted. The development of a balanced diet that fosters good fish growth to be used as a reference diet was the objective of the first trial. In the reference diet selected, based on growth parameters and nutrient utilization efficiency, approximately 45% of the protein component was provided by fish meal LT and the rest by a mixture of crystalline IAA and DAA. So the final IAA composition simulated that of wild seabream whole body. In the subsequent trials the dietary lysine and methionine requirements were determined by the growth response of the fish fed on six isonitrogenous and isolipidic diets containing graded levels of lysine (3.63 to 7.97 g/100 g protein) and methionine (1.26 to 5.08 g/100 g protein). All cystine contained (0.30 g/100 g protein) in the last series of diets originated from the fish meal and no additional cystine was added. Triplicate groups of 25 fish (average initial weight 3.7g) were used for the evaluation of the reference diet and duplicate groups of 30 fish (average initial weight 3.5g) were used in the subsequent feeding trials. Fish were fed the test diets to satiation twice a day, 7 days per week for 6 weeks and individually weighed every fortnight. Survival observed in all experiments was > 97% in all dietary treatments. No outward pathological signs were noted in fish fed on either low level of dietary lysine and/or methionine. Weight gain%, specific growth rate and feed efficiency increased with increasing levels of dietary lysine up to the level of 5.27 g/100 g protein and remained nearly constant thereafter. The same trend was observed with dietary methionine up to the level of 3.51 g/100 g protein. Regarding the effect of dietary lysine or methionine level on whole body composition, results showed that, only crude protein content was affected by dietary lysine while crude protein and ash by methionine. In the case of liver composition, only moisture was significantly affected by lysine and moisture as well as total lipids content only by methionine level. By analysis of the dose-response relationship based on daily protein deposition of the fish to increasing levels of the test amino acid, the dietary requirement of lysine estimated by the four parameter saturation kinetic model was 5.04 g/100 g protein. Accordingly, dietary methionine or total sulfur amino acids requirement values were 3.29 and 3.6 g/100 g protein. Concluding, the present work leaded to I) the development of a nutritionally balanced diet (Marcouli et. Al. 2004), that can be used as a reference test diet in future research studies on the dietary requirements of gilthead seabream Sparus aurata for indispensable amino acids or other essential nutrients and their bioavailability and utilization by this species, and II) the determination of the dietary requirements of gilthead seabream Sparus aurata for the indispensable amino acids lysine and methionine under realistic experimental conditions (experimental diets with proximate composition close to that being used in commercial feeds for seabream juveniles and culture conditions similar to that of commercial fish farming). These data will be used as a tool towards the evaluation of alternative protein sources and the development of balanced, ecological, cost effective fish feeds for this species that could finally guarantee a high quality fish product.

Η γνώση των διαιτητικών απαιτήσεων των ψαριών για τα απαραίτητα αμινοξέα, είναι αναγκαία προϋπόθεση για την αξιολόγηση της θρεπτικής αξίας μιας πρωτεϊνικής πηγής και γενικότερα για το σχεδιασμό και την ανάπτυξη ισορροπημένων και οικονομικά αποδοτικών ιχθυοτροφών, μέσω της βελτιστοποίησης της αξιοποίησης της πρωτεΐνης. Παρ’όλο που η τσιπούρα Sparus aurata είναι ένα από τα σημαντικότερα, εντατικά εκτρεφόμενα είδη στη περιοχή της Μεσογείου, εντούτοις οι απαιτήσεις της για τα απαραίτητα αμινοξέα με αντικειμενικά κριτήρια αύξησης, δεν έχουν μελετηθεί διεξοδικά. Η παρούσα μελέτη περιλαμβάνει την πραγματοποίηση τριών πειραμάτων με στόχο τον επαναπροσδιορισμό των διαιτητικών απαιτήσεων της τσιπούρας για τα απαραίτητα αμινοξέα λυσίνη και μεθειονίνη. Η σημασία της γνώσης των διαιτητικών απαιτήσεων της τσιπούρας για λυσίνη και μεθειονίνη είναι μεγάλη αφού αυτά είναι συνήθως τα πρώτα οριακά αμινοξέα στις φυτικής προέλευσης -εναλλακτικές του ιχθυάλευρου- πρωτεϊνικές πηγές, που χρησιμοποιούνται, ή μπορούν να χρησιμοποιηθούν στις ιχθυοτροφές. Προκειμένου να ενισχύσουμε την ακρίβεια και αξιοπιστία των αποτελεσμάτων μας χρησιμοποιήσαμε: Ι) ως συμπαγή πρωτεΐνη, υψηλής ποιότητας ιχθυάλευρο τύπου LT, ΙΙ) πειραματικές τροφές με εκατοστιαία σύνθεση αντίστοιχη αυτής που χρησιμοποιείται στις εμπορικές τροφές για τα ιχθύδια της τσιπούρας, ΙΙΙ) συνθήκες εκτροφής αντίστοιχες αυτών που ισχύουν σε εμπορικής κλίμακας μονάδες εκτροφής και ΙV) κατάλληλα μαθηματικά μοντέλα και κριτήρια για την ανάλυση της σχέσης δόσης απόκρισης.Αντικείμενο του πρώτου πειράματος ήταν ο σχεδιασμός μιας ισορροπημένης τροφής που να εξασφαλίζει υψηλούς ρυθμούς αύξησης των ψαριών. Στη τροφή που τελικά επιλέγηκε, περίπου το 45% του πρωτεϊνικού της περιεχομένου προήλθε από ιχθυάλευρο τύπου LT και το υπόλοιπο από μείγμα κρυσταλλικών αμινοξέων έτσι ώστε η τελική αμινοξική της σύσταση να εξομοιωθεί προς αυτή του σώματος της άγριας τσιπούρας (Mambrini & Kaushik 1995).Στα επόμενα δύο πειράματα η διαιτητική απαίτηση για λυσίνη και μεθειονίνη προσδιορίσθηκαν με κριτήρια αύξησης των ψαριών στα οποία είχαν χορηγηθεί έξι ισοπρωτεϊνικές και ισολιπιδικές τροφές που περιείχαν αυξανόμενα επίπεδα λυσίνης (3.63 έως 9.97 g/100 g πρωτεΐνης) στο 2ο πείραμα, και μεθειονίνης (1.26 έως 5.08 g/100 g πρωτεΐνης) στο 3ο πείραμα. Η συγκέντρωση της κυστεΐνης στο 3ο πείραμα ήταν σταθερή και ίση με 0.3 g/100 g πρωτεΐνης προερχόμενη εξ ολοκλήρου από το ιχθυάλευρο. Ομάδες των 25 ψαριών (μέσο αρχικό βάρος 3.7g) εις τριπλούν χρησιμοποιήθηκαν στο 1ο πείραμα, και ομάδες των 30 ψαριών (μέσο αρχικό βάρος 3.5g) εις διπλούν στα δύο επόμενα. Τα ψάρια ταΐζονταν μέχρι κορεσμού δύο φορές ημερησίως, επτά ημέρες την εβδομάδα και ζυγίζονταν κάθε δεκαπενθήμερο. Τα ποσοστά επιβίωσης που επετεύχθησαν σε όλα τα πειράματα ήταν >97%. Δεν παρατηρήθηκαν εξωτερικά παθολογικά συμπτώματα ανεπάρκειας στις ομάδες ψαριών που τράφηκαν με τις ανεπαρκείς σε λυσίνη ή μεθειονίνη τροφές. Η εκατοστιαία αύξηση του βάρους, ο ειδικός ρυθμός αύξησης και η απόδοση τροφής παρουσίασαν συνεχή βελτίωση μέχρι το επίπεδο των 5.27 g λυσίνης/100 g πρωτεΐνης και παρέμειναν σταθερά σε μεγαλύτερες συγκεντρώσεις. Την ίδια τάση παρουσίασαν οι παράμετροι αυτές και στη περίπτωση της μεθειονίνης μέχρι το επίπεδο των 3.51 g μεθειονίνης/100 g πρωτεΐνης. Σε ότι αφορά την επίδραση της διαιτητικής συγκέντρωσης της λυσίνης και μεθειονίνης στη σύσταση του σώματος, μόνο το ποσοστό ολικής πρωτεΐνης επηρεάστηκε στατιστικά σημαντικά από τη συγκέντρωση λυσίνης και το ποσοστό ολικής πρωτεΐνης και τέφρας από τη συγκέντρωση μεθειονίνης. Ως προς τη σύσταση του συκωτιού, το ποσοστό υγρασίας επηρεάστηκε στατιστικά σημαντικά από τη διαιτητική συγκέντρωση και των δύο αμινοξέων, ενώ το ποσοστό ολικών λιπιδίων από τη συγκέντρωση μόνο της μεθειονίνης. Με ανάλυση της σχέσης δόσης-απόκρισης και χρησιμοποιώντας ως κριτήριο την ημερήσια εναπόθεση πρωτεΐνης στο σώμα του ψαριού σε αυξανόμενα επίπεδα των υπό μελέτη αμινοξέων με το “four parameter saturation kinetic model”, η τιμή διαιτητικής απαίτησης για τη λυσίνη είναι 5.04 g/100 g πρωτεΐνης και για τη μεθειονίνη ή τα θειούχα αμινοξέα συνολικά, 3.29 και 3.6g/100 g πρωτεΐνης αντίστοιχα. Συνοψίζοντας, η παρούσα μελέτη οδήγησε: Ι) στο σχεδιασμό μιας ισορροπημένης τροφής (Mαρκουλή και συνεργάτες 2004), η οποία μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως πειραματική τροφή σε μελλοντικές ερευνητικές προσπάθειες μελέτης των διαιτητικών απαιτήσεων της τσιπούρας Sparus aurata για άλλα απαραίτητα αμινοξέα ή θρεπτικά συστατικά καθώς και μελέτης της βιοδιαθεσιμότητας και αξιοποίησης τους από το είδος αυτό. ΙΙ) στον αντικειμενικό προσδιορισμό των διαιτητικών απαιτήσεων της τσιπούρας για τα απαραίτητα αμινοξέα λυσίνη και μεθειονίνη, υπό πραγματικές συνθήκες (πειραματικές τροφές με σύνθεση, αντίστοιχη αυτής που χρησιμοποιείται στις εμπορικές τροφές για τα ιχθύδια της τσιπούρας, και συνθήκες εκτροφής αντίστοιχες αυτών που ισχύουν σε εμπορικής κλίμακας μονάδες εκτροφής). Τα δεδομένα αυτά αποτελούν ένα πρώτο βασικό εργαλείο στην κατεύθυνση της αξιολόγησης εναλλακτικών πρωτεϊνικών πηγών και της ανάπτυξης περισσότερο ισορροπημένων, οικολογικών και οικονομικά αποδοτικών ιχθυοτροφών για το είδος αυτό, που εκτός των άλλων, μπορούν να χρησιμοποιηθούν εμπορικά για τη διασφάλιση σταθερής και υψηλής ποιότητας εκτρεφόμενης τσιπούρας.