av Iris Kröger, Anne Möddel, Dr Eckel Animal Nutrition GmbH &Co. KG
Hypoxi är ett kritiskt tillstånd som orsakas av otillräcklig syremättnad i vattenmiljöer och är särskilt vanligt i intensiva vattenbrukssystem. De huvudsakliga kort- och långtidseffekterna av hypoxi inkluderar ökad dödlighet, minskat foderintag, ineffektiva metaboliska förändringar och begränsad prestation.
Vidare, hypoxi är förknippat med oxidativ stress och inflammation. Detta utgör en allvarlig risk för optimal prestanda. Så för att effektivt ta itu med prestationsförlusten i samband med hypoxi, fiskodlarnas första mål bör vara att säkerställa att det finns optimala syrehalter i vattnet.
Dock, på grund av olika yttre påverkan, syrefluktuationer kan fortfarande förekomma. Förutom god gårds- och vattenförvaltning, moderna utfodringsstrategier inklusive flavonoidrika växtföreningar har potential att förbättra fiskens tolerans mot hypoxisk stress.
Hypoxisk stress – Prestationsdödaren
För att överleva hypoxiska vattenförhållanden, fisk producerar ett samordnat beteendesvar, fysiologiska och metabola förändringar som bidrar till allvarlig prestationsförlust efter hypoxi.
Till exempel, fiskar som inte kan tillgodose sina syrebehov med beteendemässiga (t.ex. hyperventilation) och fysiologiska förändringar (t.ex. bradykardi), minska sina energibehov. Detta kommer också att minska deras syrebehov eftersom 95 procent av syret som konsumeras av fisk används för att producera energileverantören ATP (Adenosine Trifosfat).
Därför, en möjlighet att minska syrebehovet med upp till 70 procent är att minska ämnesomsättningen (van Waversveld et al. 1989; van Ginneken et al. 1997). Dock, detta kommer att visa sig i form av minskad prestation på grund av den lägre aktivitetsnivån, fiskens foderintag och reproduktionshastighet.
Att byta från aerob till anaerob metabolism kan minska syrebehovet ytterligare. Men anaeroba vägar som producerar ATP är 15 gånger mindre effektiva än aeroba vägar och kommer att ytterligare minska fiskens prestanda.
Trots mekanismer som minskar fiskens ATP och energibehov för att hantera låga syrenivåer, Ny forskning har visat att hypoxi ökar oxidativ stress och uttrycket av inflammatoriska gener (Zhao et al., 2020). Det nära sambandet mellan oxidativ stress, inflammatoriska reaktioner och höga energibehov hos ett aktiverat immunsystem, leder in i en ond cirkel som resulterar i dramatisk prestationsförlust under och efter hypoxisk stress.
Om anpassningen till hypoxisk stress misslyckas, syrebrist ökar till och med dödligheten hos fiskar med allvarliga konsekvenser för djurens välbefinnande och gårdens lönsamhet.
Hypoxi begränsar prestanda hos fisk på grund av ett antal potentiella komplikationer, inklusive metabolisk undertryckning för att minska syrebehovet (-30 till -70 procent), de anaeroba snarare än aeroba metabola vägarna (15 gånger mindre effektiva), ökat energibehov på grund av oxidativ stress och inflammation och ökad dödlighet om anpassningen till hypoxisk stress misslyckas.
Hypoxisk stress – En örtlösning för allt
Förutom hanteringsåtgärder som minskar risken för hypoxiska vattenförhållanden, innovativa utfodringsstrategier med fytogena fodertillsatser har en stor potential för att förbättra fiskens tolerans mot hypoxi:växtflavonoider i kosten kan hjälpa fiskceller att anpassa sig till hypoxisk stress genom att minska inflammatoriska reaktioner (Xia et al., 2020), till exempel.
Den fytogena fodertillsatsen Anta®Ox FlavoSyn visade nyligen sin antioxidativa kapacitet för att minska inflammation genom vilken den stöder prestandan hos husdjur (Gessner et al., 2008; Shata et al., 2019). Dessutom, Anta®Ox FlavoSyn ökade överlevnadsgraden och kroppsvikten efter att ha utlöst immunsvaret i vattenbruk (Niyamosatha et al., 2015). Eftersom det förbättrar djurens tolerans mot oxidativ och inflammatorisk stress, studien föreslog att Anta®Ox FlavoSyn kunde hjälpa till att minska de prestationsbegränsande effekterna av hypoxisk stress hos fisk.
För att testa denna hypotes genomfördes en studie med 640 guldfiskar. Fiskarna delades upp i grupper om 40 djur och hölls i 16 glastankar (38 l) i fem veckor. Den totala fiskmassan var 2770g motsvarande en besättningstäthet på 4,56kg/m³. För att framkalla hypoxisk stress hos fisken syresattes inte vattnet i tankarna på fyra dagar under den första veckan av experimentet.
Under hela rättegången, fisken fick två olika dieter:medan kontrollgruppen inte fick någon fodertillsats, dieten för behandlingsgruppen innehöll 400 mg/kg Anta®Ox FlavoSyn (Dr Eckel Animal Nutrition GmbH &Co KG). Fiskens kroppsvikt bestämdes i början och slutet av experimentet. Resultaten visade att hypoxisk stress minskade kroppsvikten i kontrollgruppen med 17 procent fem veckor efter att ha upplevt hypoxiska stresstillstånd.
I gruppen matade Anta®Ox FlavoSyn, kroppsvikten minskade bara med fyra procent. Detta understryker både den enorma effekten av hypoxisk stress, även veckor efter att ha upplevt den hypoxiska situationen, och vikten av att skydda fisken mot hypoxisk stress för att uppnå optimal tillväxt och utveckling av fisk.
Testresultaten visar också att Anta®Ox FlavoSyn är ett effektivt verktyg för att hjälpa fiskproducenter att stabilisera prestanda även under stressframkallande tillstånd inklusive hypoxisk stress.
Förbättrar hypoxisk stresstolerans
Mekanismer för att klara en låg syretillförsel påverkar prestandan negativt, fiskens hälsa och välbefinnande. Den testade flavonoidkombinationen Anta®Ox FlavoSyn förbättrar toleransen mot hypoxisk stress genom att förhindra oxidativa och inflammatoriska reaktioner. Detta minskar prestationsförlust i samband med hypoxisk stress och hjälper till att upprätthålla optimal lönsamhet även under utmanande förhållanden. På grund av adaptiva mekanismer och oxidativa och inflammatoriska reaktioner, hypoxisk stress hos fisk leder till prestationsförlust som kan pågå i veckor efter hypoxi.
