av Aker BioMarine, Norge
Den vilda fisken som skördas från havet och bearbetas för att bli fiskmjöl (FM) och fiskolja (FO) är ändliga resurser som delas mellan en rad användare med ökande krav, för direkt konsumtion, gris- och fjäderfäproduktion, till vattenbruksfoder (1; 2) (1, 2). På grund av de höga kostnaderna för fiskmjöl och fiskolja, på grund av ökad efterfrågan och som nämnts begränsade resurser, traditionella små pelagiska fiskar har också i allt större utsträckning ersatts av vegetabiliska foderingredienser i laxfoder.
Till exempel, under de senaste två decennierna, mängden fisk som ingår i foderingredienser har minskat dramatiskt från 65 procent till 18 procent för fiskmjöl och från 24 procent till 11 procent för fiskolja (3). Dock, odlad lax är fortfarande en huvudanvändare av både fiskmjöl och fiskolja (2), så ytterligare kompletterande foderingredienser krävs för att stödja laxvattenbruksmarknadens fortsatta tillväxt. Det finns ett akut behov av att hitta alternativa foderresurser som ytterligare kan ersätta fiskmjöl i dieter för atlantlax, utan att kompromissa med välfärd och foderkvalitet, i synnerhet under slututfodringsperioden när foderbehovet är störst och köttkvalitetseffekterna är störst.
Antarktisk krillmjöl anses vara en unik och genuint hållbar råvara, hög proteinhalt, gynnsamma aminosyror och fettsyraprofiler, och med förbättrade smakegenskaper. Det har också föreslagits att de lågmolekylära lösliga föreningarna i krillmjöl, som nukleotider, aminosyror och höga nivåer av trimetylamin N-oxid, alla agerar tillsammans för att göra krillmjöl till ett effektivt lock- och smakämne. Detta har bekräftats hos olika arter, såsom lax (3) vilket resulterar i en friskare och mer robust odlad fisk.
Krillmjöl som foderingrediens för laxfisk
Olika aquafeed-publikationer och vetenskapliga artiklar har undersökt krillmjölets proteiner, smaklighet, pigment, tungmetaller, dioxiner och andra viktiga föreningar och hur krill påverkar vattenfoder. Sidor och sidor med text visar att antarktisk krillmjöls näringsegenskaper gör den till en unik foderingrediens för vattenfoder på grund av dess unika proteinkvalitet, stark smaklighet, naturligt betakaroten (i form av astaxantin), utmärkt lipid- och mineralprofil och dess kitin- och kitosanbeståndsdel. Krillmjölets försumbara mängd dioxiner, PCB och tungmetaller är också en viktig tillgång när det tillsätts till foderformuleringar.
Krillmjöl är en utmärkt proteinkälla (i genomsnitt 60 % torr basis) med en intressant profil av aminosyror. Angående smaklighet, krillmjöl har en låg molekylvikt av lösliga föreningar som nukleotider, aminosyror i form av prolin och glycin, glukosamin, och höga nivåer av trimetylaminoxid, TMAO. Alla dessa fungerar tillsammans som ett effektivt lockmedel och smakämne.
Krillmjölets höga TMAO-innehåll har ett extra osmoregulatoriskt bidrag, användbar för att minska laxens fysiologiska stress när de överförs från sötvatten till havsvatten och den har också framgångsrikt använts i dieter med låg smak som innehåller vegetabiliska proteiner och/eller antibiotika. Antarktisk krillmjöls naturliga pigment (i form av astaxantin) ökar köttpigmenteringen hos lax, öring, gulsvans, räkor och andra odlade arter.
Betakaroten astaxanthin som finns i krillmjöl spelar också en viktig roll i regleringen av fiskens immunsystem, öka motståndskraften mot sjukdomar, öka överlevnaden och fungera som en viktig fisktillväxtregulator. Innehållet av kitin från krillmjöl som finns i råa krillskal är vanligtvis i en genomsnittlig halt på två till fyra procent av kitin och den resulterande krillmjölet används som ett immunsystemstimulerande medel hos vissa fiskarter.
För traditionella krillmålsbearbetningslayouter, cirka 70 procent av det ursprungliga fettinnehållet av rå krill förblir bunden till krillmjölsprotein. Detta fett innehåller höga omega-3-koncentrationer kopplade till fosfolipider, medan EPA och DHA finns i intervallet 19 till 24 procent, eller högre (som en del av lipider). Fettet har ett högt innehåll av fosfolipider (40 % av lipiderna). Som ett resultat, fisk som utfodras med dieter som innehåller krillmjöl ökar deras naturliga omega-3 och naturliga astaxantinhalt.
Krillmjöl uppvisar en anmärkningsvärt låg halt av oönskade ämnen, som tungmetaller och dioxiner, på grund av det oförorenade vattnet där det fångas upp och bearbetas. Fiskeområdena i södra Antarktis har sina egna naturliga barriärer för sådana ämnen, som havsströmsaktivitet, cirkumpolära atmosfäriska vindar och begränsad mänsklig inblandning. Industriell förorening är också ett minimum och de tungmetaller som finns i detta område kommer främst från vulkanisk aktivitet, den viktigaste uppskattade föroreningskällan för antarktiska marina arter.
Krillmjöl certifierad som hållbar
Det antarktiska krillfisket är ett av världens mest hållbara fiske och, för andra året i rad, har fått en A-ranking från Sustainable Fisheries Partnership för att ha en biomassa som bedöms vara i mycket gott skick. Ett av de mest reglerade fisket i världen, alla fångster av krill rapporteras till kommissionen för bevarande av antarktiska marina levande resurser (CCAMLR), och medan andra fiske har förebyggande fångstbegränsningar satta till 10 procent av biomassan, den totala tillåtna fångsten av antarktisk krill är satt till bara en procent av biomassan.
Tillsammans, hela industrin fiskar bara 0,3 procent av biomassan i delområde 48, ligger runt den antarktiska halvön, Orkneyöarna och Sydgeorgien. Denna noggranna förvaltning av fisket är mycket stabil, eftersom det krävs samförstånd från 28 nationer innan några ändringar av regelverket kan göras. Aker BioMarine gör sin del för att säkerställa att denna speciella resurs förblir hållbar och är erkänd för sin eko-skördningsteknik, minska bifångsten till nästan noll, att vara den allra första krillleverantören som fick Marine Stewardship Council (MSC)-certifiering, och för att sammanföra hela branschen för att arbeta med hållbarhet.
Krillmåltid:En ingrediens för att främja laxens hälsa
En grundläggande laxstudie utförd av NOFIMA undersökte effektiviteten av att ersätta en isoprotein (35 %) och isolipid (35 %) 30 låg FM-diet (15 %) med antarktisk krillmjöl (12 %) under tre månader med växande finish 2,3±0,3 kg lax (fyrdubbla havsburar/diet). Kroppsvikten ökade från 2,3 kg till 3,9 kg under utfodringsperioden. Hanarna var 8,8 procent tyngre än honorna (4,1 kg mot 3,7 kg; P <0,0001), men dieter hade ingen effekt på slutvikten, termisk tillväxtkoefficient, foderomvandlingsförhållande, eller biometriska egenskaper, förutom kroppsformen som var mer voluminös för krillmålsgruppen (högre konditionsfaktor).
En intressant observation från levermikroarrayanalyserna var ett 2,4 gånger högre uttryck av cadherin-13 (Cdh13) i gruppen krillmjöl (KM). Chd13 är associerad med cirkulerande nivå av det adipocytutsöndrade proteinet adiponectin som har antiinflammatorisk potential och spelar en viktig roll i metabolisk reglering, associerat med fettleverindex hos människor. Uppreglering av tight junction-proteiner (connexin, 1,6 gånger) indikerar förbättrad cell-cellkommunikation av laxmatad kost med krilltillskott, och Willebrords et al. rapporterade inblandning av connexinhemikanaler vid alkoholfri steatohepatit.
Bland gener som visades ha en roll i immunövervakning av KM var uppreglering av ladderlectin (3 gener, 1,5-1,8 gånger) med bred patogenigenkänning hos regnbåge. Förutom levern, Inklusionen av krillmåltider i kosten verkade förbättra tarmhälsan eftersom ektopiska epitelceller och fokala kalciumavlagringar inte observerades i KM. Närvaron av ektopiska epitelceller i tarmen har associerats med kronisk foderinducerad tarminflammation associerad med växtbaserade ingredienser. Fokal ackumulering av kalcium i nekrotisk vävnad (dystrofisk förkalkning) har tidigare observerats vid tarminflammation hos atlantlax.
Krillmjöl förbättrar filékvaliteten i laxberedningsdieter
Laxodling är högkvalitativ livsmedelsproduktion. Därför, det är viktigt att filékvaliteten motsvarar konsumentens förväntningar. Visuellt utseende är den viktigaste egenskapen hos livsmedel för att bestämma deras val för faktisk konsumtion, medan lax med otillräcklig fasthet nedgraderas, leder till allvarliga ekonomiska förluster för jordbruks- och bearbetningsindustrin. Den aktuella studien genomfördes under hösten som är den mest kritiska perioden på året när det gäller konsumenternas klagomål på blek filéfärg, gapande och mjuk konsistens, oberoende av den geografiska laxodlingsregionen. På samma gång, denna period kännetecknas av att vara den del av året då den högsta volymen skördad lax.
För laxfiléer, en färgintensitet motsvarande SalmoFan färgpoäng på 25 i den bakre standarden Norwegian Quality Cut (NQC) kotlett uppfyller de flesta kunders krav, medan lägre poäng ökar risken för kvalitetsförsämring. Krillmjöl förbättrade den övergripande färgen avsevärt, och alla filéer i krillmjölsgruppen hade SalmoFan-poäng ≥ 25 medan 13 % av FM-gruppen hade lax under den allmänna acceptansnivån (P =0,03). Astaxanthin är den vanligaste karotenoiden som används för pigmentering av odlad lax, och den bleka färgen på laxfiléer under perioder med hög tillväxt har förklarats av en negativ korrelation mellan foderintag och skenbar smältbarhet av astaxanthin.
Eftersom TGC- och astaxantininnehållet i kosten liknade FM- och krillmjölet, krillmjöl verkar stimulera pigmentretention. Mörka missfärgade fläckar är stora orsaker till kvalitetsförsämring av odlad laxfilé. Krillmålsgruppen hade åtta procent lägre förekomst av mörka fläckar, men skillnaden var inte signifikant. Förbättrad fasthet och integritet (mindre gapande) genom att komplettera laxavslutningsdieter med krillmjöl visade signifikant korrelation.
En rad biokemiska och molekylära faktorer stöder uppfattningen att filétextur är multifaktoriell, med komplexa biologiska interaktioner. Tidigare studier har dokumenterat att kollagenegenskaper är en avgörande faktor för laxfiléns fasthet. Dock, i denna studie, lägre förekomst av enkel α-helix, lägre slumpmässig spole, och lägre oordnade strukturer i krillmjölskollagenmolekylen tyder på högre bevarande av kollageninfödd struktur i motsats till FM. Som tidigare rapporterats, alla dessa fynd indikerar en mer bevarad naturlig struktur och mindre aggregerad kollagenmolekyl i krillmjöl än i FM-gruppen.
Slutsats
Det aktuella experimentet syftade till att fylla viktiga luckor i den nuvarande kunskapen om hur kosttillskott av krillmjöl påverkar välfärden och köttkvaliteten hos atlantlax. Resultaten visade att utfodring, odling och slutbehandling av lax med dieter kompletterade med krillmjöl förbättrade både välfärd och filékvalitet. Dessa resultat sammanföll med uppreglering av immungener, proteiner som definierar muskelegenskaper och gener involverade i cellkontakter och vidhäftning, förändrad fettsyrametabolism och fettavlagring, och förbättrad tarmhälsa. Högre filéfasthet sammanföll med mer kompakt och välorganiserad kollagenarkitektur och dominansen av naturlig kollagenstruktur.
