Ανάλυση υποπροϊόντων ψαριών ιχθυοκαλλιέργειας και διερεύνηση της βιοδραστικότητάς τους

Abstract

Utilizing fish by-products for the production of high added value and nutritious food products, is a challenging option. This idea, supports the minimization of food waste (circular economy) for the production of new food products, that contribute towards addressing food insecurity. The aim of the present research is to study fish by-products in order to investigate the possibility of their utilization, thus contributing to the sustainability of the fish farming industry. From the Greek breeding fish species, they were chosen to be studied, gilthead sea bream, as one of the most popular farmed fish species, as well as meagre, as one of the "new" and promising farmed fish species. The aim of the present study was 1) the determination of the nutritional composition of fish aquaculture by-products, 2) the determination of the concentration of metals, heavy metals and trace elements of fish by-products as well as their aquatic environment, 3) the investigation of the bioactivity of fish by-products in terms of their anti-cancer properties and the enhancement of iron bioavailability, 4) the investigation of the potential of business exploitation of fish by-products or by-product fractions, to create new and innovative food products. In conclusion, fish by-products are an important and nutritionally valuable source of proteins, fatty acids and essential metals. Fish by-products are safe for human consumption concerning their heavy metal content. At the same time, the aquatic environment that fish were reared showed lack of pollution and low metal concentration values. In terms of their bioactivity, they showed an in vitro inhibition of the proliferation of breast cancer cell lines (MCF7A) and colon cancer cell lines (COLO320) in the presence of protein hydrolysates from specific categories of by-products such as skin and bones. Concerning the enhancement of the predicted iron bioavailability, only gills showed a positive effect. The above study results, as well as the development of a business plan on the idea of fish by-product utilization, showed that there is a great potential in exploiting fish by-products in order to create a new innovative food product, of high nutritional value.

Η αξιοποίηση των υποπροϊόντων της ιχθυοκαλλιέργειας για την παραγωγή προϊόντων υψηλής προστιθέμενης και διατροφικής αξίας αποτελεί πρόκληση. Η ιδέα αυτή, εντάσσεται στο πλαίσιο της σύγχρονης σκέψης για ελαχιστοποίηση των αποβλήτων τροφίμων (κυκλική οικονομία) και αξιοποίησή τους για την παραγωγή νέων τροφίμων, που θα συμβάλλουν στον περιορισμό της διατροφικής επισφάλειας. Στόχος της παρούσας έρευνας αποτελεί η μελέτη των υποπροϊόντων ψαριών ιχθυοκαλλιέργειας με σκοπό τη διερεύνηση δυνατότητας αξιοποίησής τους, συμβάλλοντας έτσι στην αειφορία του κλάδου της ιχθυοκαλλιέργειας. Από τα εκτρεφόμενα ελληνικά είδη, επιλέχθηκαν να εξετασθούν οι τσιπούρες, ως ένα από τα σημαντικότερα εκτρεφόμενα είδη, καθώς επίσης και οι κρανιοί, ως ένα από τα «νέα» και υποσχόμενα είδη εκτροφής. Οι στόχοι της παρούσας μελέτης ήταν: 1) ο προσδιορισμός της διατροφικής σύνθεσης των υποπροϊόντων των ψαριών ιχθυοκαλλιέργειας, 2) ο προσδιορισμός της σύστασης των υποπροϊόντων των ψαριών ιχθυοκαλλιέργειας και του αντίστοιχου θαλάσσιου περιβάλλοντος από το οποίο αυτά προήλθαν σε μέταλλα, βαρέα μέταλλα και ιχνοστοιχεία, 3) η διερεύνηση της βιοδραστικότητάς των υποπροϊόντων ψαριών όσον αφορά την αντικαρκινική τους δράση και την αύξηση της βιοδιαθεσιμότητας του σιδήρου, 4) η διερεύνηση της δυνατότητας επιχειρηματικής αξιοποίησης των υποπροϊόντων ή κλασμάτων αυτών ώστε να δημιουργηθεί νέο καινοτόμο προϊόν. Συμπερασματικά, τα υποπροϊόντα ψαριών αποτελούν σημαντική και διατροφικά πολύτιμη πηγή πρωτεϊνών, λιπαρών οξέων και απαραίτητων μετάλλων. Τα υποπροϊόντα ψαριών είναι ασφαλή, όσον αφορά τη συγκέντρωσή τους σε βαρέα μέταλλα, για κατανάλωση από τον άνθρωπο. Παράλληλα και το θαλασσινό περιβάλλον από το οποίο αλιεύθηκαν τα ψάρια παρουσίασε απουσία ρύπανσης με χαμηλές τιμές συγκέντρωσης μετάλλων. Όσον αφορά τη βιοδραστικότητά τους φάνηκε πως παρουσιάζουν in vitro αναστολή του πολλαπλασιασμού καρκινικών κυτταρικών σειρών του μαστού (MCF7A) και καρκινικών κυτταρικών σειρών του παχέος εντέρου (COLO320) παρουσία πρωτεϊνικών υδρολυμάτων από συγκεκριμένες κατηγορίες υποπροϊόντων όπως, δέρμα και κόκκαλα. Όσον αφορά την αύξηση της προβλεπόμενης βιοδιαθεσιμότητας του σιδήρου μόνο τα υποπροϊόντα από εντόσθια παρουσίασαν θετική επίδραση. Tα παραπάνω ερευνητικά αποτελέσματα καθώς και το επιχειρηματικό σχέδιο της ιδέας αξιοποίησης των υποπροϊόντων ψαριών που εκπονήθηκε, έδειξαν πως υπάρχει σημαντική δυνατότητα αξιοποίησης των υποπροϊόντων ή κλασμάτων αυτών ώστε να δημιουργηθεί νέο καινοτόμο προϊόν, υψηλής διατροφικής αξίας.