Yemlerde kullanılan deniz balıklarının yerine daha sürdürülebilir hammaddeler kullanılabilecek mi?

Tesislerde kullanılan ve ardından yeniden salınan suda, besin olarak tanımlanan bileşenleri azaltmanın kesin yollarından bir tanesi yem formülasyonlarında yapılacak olan değişiklikler. Düşük kirletici olarak tanımlanabilecek balık yemi formüllerinde mümkün olduğu kadar az Azot (N) ve Fosfor (P) içermesi beklenmekte ve ayrıca bunların daha kolay sindirilip emilen formüllerden sağlanması amaçlanmaktadır. Tüm bunlar yemlerde balıklardan sağlanan besin maddelerinin miktarının en aza indirilmesiyle sonuçlanır.

California Santa Cruz Üniversitesi’nden bir ekip, çiftlikte yetiştirilen gökkuşağı alabalığı için çevreyi daha az kirleten yeni balık yemi formüllerini geliştirmek, test etmek ve değerlendirmek için yeni ortak araştırmalara yeni başlıyor. Çalışma, UC Santa Cruz’un ekolojik su kültürü laboratuvarında gerçekleştirilmekte.

Ekip, Yardımcı Araştırma Profesörü Dr. Pallab Sarker, Profesör Dr. Anne Kapuscinski ve UC San Diego’ya bağlı California Sea Grant uzatma uzmanı Luke Gardner tarafından yönetiliyor.

Kaliforniya’da çalışan alabalık çiftliklerinde sahada test edilen formüller ile bir bileşen olarak deniz mikroalgi içeren deneysel su yemi formülleri oluşturacak. Bu, önce mikroalg bileşenlerini Gökkuşağı Alabalığı için mümkün olduğunca sindirilebilir hale getirmek üzere işlemek için çeşitli yöntemlerin test edilmesini içerecek, daha sonra deniz balığı bazlı bileşenler için, ideal olarak ne kadar mikroalgin ikame edilebileceğini anlayacak.

Bu çalışmaları gerçek yemlerin geliştirilmesi, nasıl performans gösterdiklerinin anlaşılması e tesislerden çıkan sularında ne kadar Azot ve Fosfor olduğunu görmek için alabalık yetiştiriciliğinde canlı denemeler izleyecek.

Bu araştırma Sarker, Kapuscinski ve çeşitli meslektaşları tarafından insanlar için omega-3 gıda takviyeleri ve balık yemleri için denizel kökenli mikroalg türlerinin (Schizochytrium sp. gibi) ticari üretiminden elde edilen geri dönüştürülmüş artık biyokütleyi incelemek için yıllardır yapılan araştırmanın devamı. Doğadan yakalanmış balıklardan elde edilen geleneksel balık unu ve balık yağı yem bileşenlerinin yerine farklı deniz mikroalglerinin birleştirilmesinin nasıl kullanılabileceğine dair yayınlanmış araştırmalar ise zaten var.

Yeni yemlerin ekonomik fizibilitesini ticari ölçekte değerlendirmek de önemli ve bu, yemler hazırlandıktan sonra yapılacak. Ek olarak ekip, sera gazı emisyonları gibi farklı kategorilerde yeni formülün genel çevresel etkisini geleneksel yemle karşılaştırmak için de bir yaşam döngüsü değerlendirmesi (life circle assestment – LCA) yapacak.

Değerlendirme sonuçları umut verici

Mikroalglerin, çevre ile olan etkileşimleri daha az olumsuz olan balık yemi yapmak için nasıl kullanılabileceğine dair araştırma, Sarker, Kapuscinski ve UC Santa Cruz Çevre Çalışmaları Departmanından yayınladıkları ve Dr. Brandi McKuin tarafından yönetilen bir analiz olan yeni bir yaşam döngüsü analizine dayanıyor.

Bu yeni LCA, doğadan yakalanan balıklardan elde edilen balık yağının yerini almak için alternatif bir su ürünleri yetiştiriciliği yem bileşeni olarak deniz mikroalgası Schizochytrium sp‘nin kullanılmasının çevresel faydalarını ve etkilerini incelemekte.

Su ürünleri yemlerinde doğadan yakalanmış bileşenlerin değiştirilmesi endüstride bir öncelik. Balık yemi üretiminin 2025 yılına kadar 73,15 milyon tona çıkması bekleniyor. Şu anda, yıllık küresel ölçekte avlanan 29 milyon ton yem balığının yaklaşık 16 milyonu balık yemlerine gidiyor. Dünya çapında, su ürünleri sektörü, toplam küresel balık unu üretiminin yüzde 68.2’sini ve toplam küresel balık yağı üretiminin yüzde 88.5’ini tek başına kullanıyor.

Mevcut balık unu ve balık yağı tüketimi oranlarındabalık yemi üretimi bundan 15 yıl sonra, 2037’de arzı geçebilir. Küresel balık stokları herhangi bir nedenle etkilenirse o zaman bu süreç daha erken gerçekleşecek.

Değerlendirmenin iç yüzü

Yaşam döngüzü analinizi yapmak için ekip, içerik seçeneklerinin sürdürülebilirlik etkilerini modellemek adına yayınlanmış literatürden ve patentlerden elde edilen verileri ve gönüllü endüstri danışmanlarından varsayımları hakkında toplanan girdileri kullandı.

McKuin ve meslektaşları, Schizochytrium sp‘yi balık yemlerine hazırlamanın birkaç farklı yöntemini de incelediler. Öyle ki alg bütün hücre olarak kullanılabilir ya da mikrodalga ya da çözücü ekstraksiyon teknikleri kullanılarak yağlara işlenebilir.
Yaşam döngüsü analizi, küresel ısınma etkisi ve canlı organizmalardan elde edilen biyotik kaynakların kullanımı gibi kategorilerde Schizochytrium sp‘nin balık yağından daha sürdürülebilir bir yem içeriği olabileceğini buldu ancak değerlendirmenin diğer alanlarında, nispeten daha büyük çevresel etkiler oldu. Bunlar, karaya tabanlı yetiştiricilikle bağlantılı mikroalg üretimindeki adımlarla ilgili olarak hem deniz hem de tatlı su kütlelerinde arazi kullanımı, tatlı su kullanımı ve besinsel kirlilik potansiyelini içermekte.

Balık yemi endüstrisi için seçenekler

Ekip, su beslemesinde Schizochytrium ve kanola yağının birleştirilmesinin, doğal olarak avlanan balıkların kullanımını önemli ölçüde azalttığını, ancak çevresel sürdürülebilirlik ödünleşimlerini azaltmak için alglerin yetiştirilme şeklinin değişmesi gerektiğini buldu.

McKuin, bu cephede gelecekteki yeniliklerin şu anda kullanılan sükroz veya glikoz yerine karbon açısından zengin biyokütle atıklarının yeniden kullanımını içerebileceğini açıklıyor. Biyokütle şu anda şeker kamışı, pancar veya mısır gibi mahsullerden, biyodizel üretiminden elde edilen ham gliserol gibi yenilenebilir atık ürünlerden (örneğin, soya fasulyesi yağı veya geri dönüştürülmüş gres) işlenen şekerlerle elde edilmektedir. Ham gliserol gibi maddeler, düşük maliyetli oldukları için çekici görünüyor. Ancak bu kaynakları kullanarak üretimi geliştirmek, inovasyon gerektirecek lojistik zorluklar sunuyor. İhtiyaç duyulan inovasyon türüne bir örnek, Schizochytrium‘u yenilenebilir atık üretimi ile aynı yere yerleştirmek.

Bir başka olası karbon açısından zengin biyokütle atık kaynağı, şeker kamışı küspesi, mısır sapları, yapraklar ve odunsu biyokütle gibi gıda dışı kaynaklardan elde edilen ligno-selülozik biyokütleler. Schizochytrium’un kullanabileceği tek yakıt basit şekerler olduğu için, bu kompleks karbonhidratların basit şekerlere dönüştürülmesi için işleme adımları gerekecek.

Schizochytrium balık yemlerine girebilecek mi?

Schizochytrium yağı, bazı ticari su yemlerinde halihazırda kullanılıyor olmasına rağmen, tam potansiyelini ortaya çıkarmaya yeni başladı ve bu sektörün büyümesi bekleniyor. Benimseme sürecinin bu erken aşaması, balık yağına bir alternatif olarak Schizochytrium’un sürdürülebilirliğine ilişkin daha derin analizleri sağlamak için de iyi bir zaman.

Deniz balıklarından elde edilmiş yağın yerini almak için kullanımının her yıl ne kadar artması gerektiği ve bunun nasıl gidebileceği açısından bazı araştırmaların yapılması gerekiyor. Ayrıca balık yağının alternatif bir bileşenle değiştirilip değiştirilmeyeceğini belirleyen birkaç faktörün de karşılandığından emin olunması zorunlu. Bunlar yeterli mevcudiyet, maliyette rekabetçilik ve eşdeğer besin değeri ile tutarlı ve büyük miktarda tedarik.

Bu açıdan baktığımızda Schizochytrium, su ürünleri yetiştiriciliği genişledikçe ortaya çıkan ve her geçen gün büyüyen balık yağına eşdeğer seviyede omega-3 yağ asidine sahip yağ ihtiyacını kapatma potansiyeline sahip.

Balık yağı ile eşdeğer seviyelerde omega-3 yağ asitlerine sahip yağların hacmindeki boşluk ve yüksek miktarlarda üretim gereği, şu anda aşılması gereken en büyük engeller.

Genel olarak baktığımızda bu çalışma, mikroalg yağlarının bazı kategorilerde balık yağından daha sürdürülebilir yem içeriği olabileceğini göstermekte, ancak çevre ile ilgili her bir fayda ve etkinin küresel ve bölgesel bağlamlarda daha fazla incelemeye ihtiyaç var.