Mikroalglerin endüstriyel ölçekte üretimi, su ürünleri yemlerinde kullanılmak üzere potansiyelleri nedeniyle hızla artmaktadır. Özellikle deniz mikroalgleri, yüksek seviyelerde yağ asidi ve protein içerikleri nedeniyle Salmonid ve diğer balık yemlerinde balık unu ve balık yağı yerine kullanılabilecek potansiyele sahip olmalarıyla dikkat çekiyorlar. Bununla birlikte, ham protein içeriği ve esansiyel amino asit seviyeleri ile birlikte vitamin, fosfolipidler ve diğer işlevsel bileşik içerikleri sayesinde, bakteri suşlarının da, yenilikçi yemlerin üretiminde rol almasına kesin gözüyle bakılıyor. Şimdi bazı dönüşümsel yem içeriklerine ve teknolojik fikirlere göz atalım.
Mikroalg Proteini ve Yağı
Su ürünleri yemlerine katılmak üzere mikroalg üretiminin endüstriyel gelişimi son zamanlarda ivme kazanan bir alan. Yüksek düzeydeki ağ asidi ve protein kompozisyonu ile deniz mikroalgleri, alabalık balıkları ve diğer balık yemlerinde balık unu ve balık yağının yerini alma potansiyeline sahip.
Deniz mikroalgleri, Nannochloropsis oculata, Isochrysis sp. ve Schizochytrium sp. EPA, DHA, protein, anahtar amino asitler (metiyonin ve lizin), lipidler açısından zengin ve iyi mineral kaynakları oldukları için yaş yemde umut vaadedici. Yakın zamanda yapılan bir araştırma, Isochrysis sp. Gökkuşağı alabalığı için oldukça iyi sindirilebilir protein, amino asit, lipid ve yağ asidi kaynağı. Bu tür, Gökkuşağı alabalığı yemlerinde balık unu ve balık yağı ikamesi için iyi bir aday ve beslenmede sağlığı iyi yönde geliştirecek bir omega-3 ile DHA takviyesi olarak da kullanılabilir.
Yakın zamanda yapılan bir araştırma, deniz mikroalgleri Nannochloropsis sp., Isochrysis sp. ve Schizochytrium sp.‘yi birleştirerek gökkuşağı alabalığı için balıksız bir yem geliştirme konusunda umut vaat ettiğini gösterdi; tespit edilen fileto DHA seviyeleri benzerdi.
Işık, sıcaklık ve besin kaynağı gibi mikroalg yetiştiriciliğini doğrudan etkileyen koşullar, yağ asidi bileşimi dahil olmak üzere ışığa bağımlı olarak yetiştirilen mikroalg bileşimini ve doğal olarak nihai ürünün tutarlı kalitesini de etkiler.
Heterotrofik alg yağlarının yetenekleri ve ticari denemelerdeki başarıları hakkında kapsamlı araştırmalar yapılmıştır. Bir dizi balık yemi şirketi, Somon yemleri için ticari olarak Schizochytrium sp.‘den DHA açısından zengin yağ üretmeye başladı.
Mayalar, Mantarlar ve Bakteriler
Bazı bakteri türleri, vitaminler, fosfolipidler ve diğer fonksiyonel bileşiklerle birlikte %60 ile 82 arasındaki oranda yüksek ham protein içerikleri ve esansiyel amino asit düzeyleriyle iyi yemlerin üretilmesinde önemli rol oynayabilir.
Saccharomyces cerevisiae, çeşitli Aspergillus ve Fusarium venenatum balık yemi alanında yaygın olarak bilinir, ancak Candida utilis, Candida, Hansenula, Pichia, Torulopsis ve Kluyveromyces marxianus gibi diğer suşlar da su ürünleri yemi için protein bileşenleri olarak ilgi uyandırmaktadır.
Somon yemlerinde S. cerevisiae, Candida utilis ve K. marxianus gibi birkaç maya kullanılmıştır. Candida utilis ve K. marxianus protein yönünden iyi kaynaklar ve büyümeyi olumsuz yönde etkilemeden balık ununun %40’ına kadar ikame edebilirler. Bununla birlikte, S. cerevisiae‘nin balık yemi için zayıf bir kaynak olduğu belirtildi.
Bakteriyel kökenli protein üretmek için büyük bir potansiyel var, ancak ticari ölçekte üretim için daha fazla organizmanın tanımlanması gerekiyor. Substratlar yüksek düzeyde protein elde ettiğinden bakterilerin, pirinç kalıntıları, gübre ve nişastalık atıklar üzerinde kültürlenebilmesi oldukça cezbedici görünüyor.
Bakteriler yalnızca protein yönünden değil, aynı zamanda yağ, vitamin ve mineral yönünden de zengin. Bu grup gelecekte balık yemi sektörü için oldukça dikkat çekici olsa da, bakterilerin endüstriye girişi, yetiştirilmesi, ölçeklenmesi ve ekonomik hale gelerek benimsenmesi için üzerinde çalışılmasına ihtiyaç var.
Balık yemlerinde böceklerden elde edilen unların kullanılması
Alternatif yem hammaddesi arayışındaki en büyük adaylardan birisi de böcek proteinleri. Böcekler, gıda atıklarını besin olarak kullanarak su ürünleri yetiştiriciliği için sürdürülebilir bir protein hammadde kaynağı olarak dikkat çekiyor. Şu an itibariyle kara asker sineği, karasinek, sarı un kurdu, küçük un kurdu, ev kriketi, şeritli cırcır ve tarla cırcır böceği balık yemlerine protein kaynağı olarak üzerinde en fazla çalışılan türler ve oluşturulan literatürün büyük kısmı bu türlerin araştırılması ile elde edilen verilerden oluşuyor. Bu türler arasında kara asker sineği (Hermetia illucens, L.), Gökkuşağı alabalığı (Onchorhynchus mykiss) ve Atlantik somonu (Salmo salar) gibi Alabalıkgillerden balıklar için en çekici böcek türleri arasında.
Balık yemlerinde böceklerin kullanımı umut vaadediyor ve böceklerin balık yemlerine dahil edilmesi, su ürünleri yemi endüstrisinin böcekleri bir hammadde kaynağı olarak benimseyip benimsemeyeceğine bağlı şekilde oldukça yeni bir gelişme.
Balık işleme tesislerinden çıkan yan ürünler bir yem hammaddesi olarak düşünülebilir mi?
İnsanların tüketimi için işlenen ve katma değer katılarak farklı formlarda sunulan deniz mahsülleri ürünlerinden geriye kalan baş, kuyruk, yüzgeç, pul, deri ve iskelet gibi parçalar, uygun bazı prosedürlerden geçirildikten sonra un ve balık yağı kaynağı olarak kullanılabilir. Balık ununun yaklaşık %25-35’i balık işlemenin yan ürünlerinden gelir. Balık unu üretiminde kullanılan yan ürünlerin yaklaşık %10’u su ürünleri yetiştiriciliğinden, %19’u avlanmadan ve %71’i’ de bütünüyle avlamadan elde edilir. Balık işlemesinden kalan yan ürünler en büyük hacimde Kuzey Amerika ve Okyanusya’da üretiliyor. Balık yan ürünleri esasında soğutma ve soğuk zincir eksikliğinden dolayı çoğunlukla küresel güneyde üretiliyor. Balık işlemesinden kalan yan ürünleri taşımak lojistik ve teknik kısıtlamalar nedeniyle genellikle ekonomik değildir.
Beslenme ve çevresel sürdürülebilirliği güçlendirmek için farklı hammaddelerin kullanılabilirliğini ölçmek için anahtar stratejiler
Sindirilebilirlik
Balık yemlerinin sindirilebilirliği, yemlerin ekonomi ve çevreye duyarlılık esası gözetilerek formüle edilmesi için temel bilgidir fakat farklı hammaddelerin sindirilebilirliği üzerine elde edilmiş veriler halen halka yeterince açık değil. Bu bilgilerin eksikliği nedeniyle üreticiler, alternatif hammaddelerin içeriklerini genellikle bileşimlerindeki kimyasal maddelerden tahmin etmeye çalışıyor. Fakat basit bir biyokimyasal analizin gösterdiği protein ve aminoasit varlığı, belirli balık türleri için gerekli olan sindirilebilir protein ve amino asit seviyesini garanti etmez.
Kullanılan hammaddelerin sindirilebilirliğini belirlemek, yem maliyetlerini, yemlerdeki fosfor ve nitrojenden kaynaklanan ötrofikasyon emisyon da dahil olmak üzere neden olunan kirliliği azaltmak ve yem dönüşüm oranını iyileştirmek için önemlidir.
Yem Dönüşüm Oranı (FCR)
Alternatif yem hammadde içeriği kullanarak sürdürülebilir yem formülasyonu, daha düşük bir FCR’a sahip yemlerin verimliliği tarafından bilgilendirilmelidir. Verimliliğin yaygın bir ölçüsü, yem tüketimi ile ağırlık artışı arasındaki oran olarak hesaplanan yem dönüşüm oranı (FCR) ‘dır.
FCR, su ürünleri yetiştiriciliğinin çevresel performansını yansıtan iyi bir çıktıdır çünkü ötrofikasyon, sera gazı emisyonları, biyoçeşitlilik kaybı ve diğer ekosistem hizmetlerinin potansiyel olumsuz sonuçlarıyla birlikte su ortamındaki fosfor ve nitrojen atık çıktılarının durumunun bir göstergesidir. Bununla birlikte su ürünleri yetiştiriciliğinin sera gazı emisyonuna katkısı, FCR ve yem bileşenlerinin kaynağıyla güçlü bir şekilde ilişkilidir.
Bugün Sazan, Yayın, Tilapya ve hatta karides gibi türler için daha sürdürülebilir hammaddeler içeren yeni jenerasyon yem formülasyonları yapmak için doğru zaman. Yemlerin içeriğini daha sürdürülebilir hammadde kaynaklarlarıyla değiştirmek için araştırma yapmaya devam etmemiz yerinde bir davranış olacaktır.
Daha iyi balık yemleri için teknolojik gelişmeler
Yem içeriğinin kalitesi
Genel olarak baktığımızda, balık yemlerinin verimliliğinin, yem dönüşüm oranının ve protein içeriğinin sindirilebilirliğinin yükseltilmesi, balık yemi endüstrisinin, bu sınırlı erişime sahip olunan içeriklere yönelik küresel talebi karşılamasına katkı sağlayacaktır. Yemden yararlanmayı ve yemden yararlanma oranını, sindirilebilirliği ve proteinin etkinliğini artırabilen bileşenleri işlemek için yeni teknolojiler geliştirilmektedir.
Ekstrüzyon işleme teknolojisi
Yeni ekstrüzyon teknolojisi, daha geniş bir içerik yelpazesinden yararlanma avantajını sunar. Örneğin, yem hammadde bileşenleri işlemek, stabilize etmek ve birbiri içine karıştırmak için çift vidalı ekstruder teknolojisi kullanılabilir. Ekstruder, pilot ölçekli üretim görevlerini yürütmek için kurutma, öğütme ve diğer ilgili ekipmanların yanı sıra çeşitli kapasitelere sahiptir.
Balık yemlerinde ekzojen enzimlerin kullanımı
Proteaz enzimleri, protein sindirilebilirliğini iyileştirerek ve lektinler, tripsin inhibitörleri, antijenik proteinler ve glisinin, β-konglisinin ve kafrin gibi beslenme karşıtı alerjenik proteinler gibi proteinli antinutrientleri hidrolize ederek endojen peptidazları uyarabilir. Mide veya bağırsak pH’ı gibi sindirim koşullarına bağlı olarak keratin yönünden zengin olan kümes hayvanı tüyleri gibi belirli proteinler için yüksek kaliteli proteazlar veya kokteyller geliştirilebilir, bu da diyet protein sindirimini ve kullanımını artırmaya yardımcı olabilir.
Balık yemlerinin lezzetini arttırmak için uygun katkı maddelerinin kullanımı
Taurinin alternatif bileşenlerle desteklenmesi, düşük balık unu veya balık içermeyen yemlerin lezzetini artıracak ve sindirimi ve lipit adsorpsiyonunu iyileştirecektir. Taurin, kükürt içeren amino asitlerin metabolizmasından elde edilen nötr bir beta-amino asittir.
Geçmişte, taurin balıklar için temel bir besin maddesi olarak kabul edilmiyordu, ancak son araştırmalar, büyütme yemlerinin alımında ve yem kullanımını iyileştirmede önemli bir rol oynadığını gösterdi.
Yeni yem hammaddelerinin kullanılmasına yönelik ilerlemelerle ilgili olarak, her bir hammaddenin besin değerinin belirlenmesi, yem tüketimine doğrudan olumlu etki yaratan lezzet gibi fiziki değerlendirmelerin yapılması önemlidir. Balıkçılık sektörü için konuşmamız gerektiğinde de bu, araştırmacıların laboratuvar ortamında beslenme deneyleri yapmalarının yanında ticari çiftliklerde besleme/büyüme denemeleri yapmalarını gerektirir.
Bazı hammaddeler, sindirilebilirliğini arttırmak, FCR’yi iyileştirmek ve beslenmeden elde edilecek faydayı olumsuz yönde etkileyen faktörleri azaltmak için ek işlem gerektirebilir. Buna benzeyen işlemler aynı zamanda daha düşük maliyetli ve proteince zengin hammaddeleri üretme fırsatını artırabilir ve üretim maliyetini düşürebilir.
Su ürünleri yemlerinde kullanılacak olan alternatif hammaddelerin besinsel değerlendirmesinin son aşamasında, bu dönüşümsel bileşenlerin geleneksel olanlarla maliyet açısından rekabetçi olan yemlere dahil edilmesiyle ilgili kararları almak için kapsamlı bir ekonomik analiz de önemlidir.
Sürdürülebilir alternatif hammadde bileşenlerinin tam olarak geliştirilmesi için bilim insanları, yem uzmanları ve su ürünleri yetiştiriciliğinde uzman olanlar gibi çeşitli disiplinler arasındaki bilgi ve uzmanlığı entegre eden sistem tabanlı yaklaşımlar kullanmalıdır. Bu, çiftliklerde besleme denemeleri yapmak için yetiştiriciler, çevre bilimcileri, teknik uzmanlar ve ekonomistlerle birlikte çalışmayı gerektirecektir.