Забезпечення сталих джерел незамінних поживних речовин — зокрема довголанцюгових поліненасичених жирних кислот Омега-3 (LC-PUFA), таких як ейкозапентаєнова (EPA) та докозагексаєнова (DHA) кислоти — залишається критичним вузьким місцем у міру зростання світового сектору аквакультури. Хоча ці поживні речовини традиційно отримують із диких морських мешканців, галузь переходить до диверсифікації поживних речовин. Дослідницька група з наукового центру CEPAM-ECOMARE при Університеті Авейру (Португалія) у межах проєкту PUFApods довела, що морські амфіподи можуть перетворювати низькоцінні сільськогосподарські побічні продукти на високоякісні інгредієнти для аквакультури, багаті на незамінні Омега-3 жирні кислоти.
- «Трофічне покращення»: біологічна концепція та Gammarus locusta Дослідницька група зосередилася на виді морських амфіпод Gammarus locusta. Як природні детритофаги, ці організми здатні здійснювати трофічне покращення свого раціону. Це означає, що вони можуть харчуватися сільськогосподарськими відходами та перетворювати раціони, у яких бракує EPA та DHA, на біомасу, багату на ці дві незамінні жирні кислоти.
- Дослідження трьох поколінь: порівняння раціонів Щоб оцінити комерційну стабільність системи виробництва амфіпод, дослідники відстежували профіль жирних кислот Gammarus locusta протягом трьох послідовних поколінь (від F1 до F3). Організми годували виключно рослинним кормом, зокрема горохом та болгарським перцем, і порівнювали їх з контрольною групою, яка отримувала стандартний корм для риб.
Основні результати експерименту:
- вплив на розмноження: амфіподи, яких годували контрольним кормом для риб, відтворювалися швидше та ефективніше протягом усіх поколінь;
- організми, які отримували певний рослинний корм, демонстрували зниження репродуктивної продуктивності та затримку статевого дозрівання до третього покоління (F3);
- видові відмінності рослинної сировини: раціони на основі гороху підтримували відносно стабільне, надійне відтворення протягом кількох поколінь із репродуктивною продуктивністю, порівнянною з контрольною групою;
- натомість болгарський перець значно уповільнював ключові репродуктивні моменти.
- Метаболічні механізми та синтез de novo Біохімічні дані показали, що амфіподи успішно підтримували рівень необхідних EPA та DHA, навіть коли ці поживні речовини були відсутні в їхньому раціоні. Отримані дані щодо біологічних механізмів включають:
- трофічне покращення: навіть за умови забезпечення виключно рослинними відходами, організми активно перетворювали раціон, позбавлений морських ліпідів, на багату на поживні речовини біомасу з відповідним рівнем Омега-3 (включаючи EPA та DHA);
- метаболічна гнучкість: дані переконливо свідчать про те, що Gammarus locusta може синтезувати ці ліпіди de novo;
- різна поведінка жирних кислот: EPA та DHA поводяться по-різному в умовах харчового стресу. Рівні EPA були дуже мінливими та безпосередньо реагували на дієту, тоді як DHA залишалася надзвичайно стабільною протягом кількох поколінь, що свідчить про більш сувору метаболічну регуляцію.
- Практичні перспективи для сталої аквакультури
Здатність Gammarus locusta перетворювати відходи сільськогосподарських культур на цінну морську біомасу пропонує три ключові переваги для цього сектору:
- зменшує залежність від морських ресурсів, виловлених у дикій природі, захищаючи океанічні харчові мережі;
- додає цінності потокам сільськогосподарських відходів, підтримуючи принципи циркулярної біоекономіки;
- сприяє зв’язкам між наземними харчовими екосистемами та морськими харчовими екосистемами.
За словами дослідницької групи, морських амфіпод можна легко інтегрувати в існуючі системи рециркуляційної аквакультури (RAS), інтегровану мультитрофічну аквакультуру (IMTA) та традиційне виробництво на основі ставків. Їхня здатність процвітати, використовуючи потоки органічних відходів як джерело їжі, дозволяє фермерам отримувати надзвичайно цінний урожай біомаси без необхідності вносити будь-які суттєві зміни до своєї рибницької інфраструктури.
