av Dr Dafna Israel, Forskningsledare och djurnäringsexpert på Phibro Aqua
Jakten på den bästa fodertillsatsen är ett stort uppdrag i vattenfodervärlden. Det finns en mängd användbara tillsatser som väcker den avgörande debatten om valet av det bästa alternativet. Surgörande medel är funktionella fodertillsatser med sura egenskaper. De förbättrar först och främst tillväxtprestanda och överlevnad i intensiva jordbruksverksamheter.
De gör detta genom flera verkningssätt som kan gynna det odlade djuret på följande sätt, inklusive att ge en antimikrobiell effekt, aktiverar matsmältningsenzymer, ökar proteinsmältbarheten och förbättrar foderhygienen genom att förhindra förstöring och kontaminering.
En antimikrobiell effekt
Organiska syror har kapacitet att minska bakteriebelastningen i den proximala mag-tarmkanalen hos vattenbruksarter. Som ett resultat, färre patogener når tarmen från magen, leder till förbättrad foderhygien och minimerar risken för infektioner.
Organiska syror hämmar tillväxten av mikroorganismer, orsakar mycket långa eftersläpningsfaser. Hämningen av mikroorganismer sker genom snabb diffusion av den odissocierade molekylen in i cellen. Dissociation (frisättning av H+-jonen) av dessa molekyler i bakteriens cell orsakar försurning av cytoplasman, och förhindrar därmed tillväxt.
De flesta organiska syror är effektiva i en stark eller måttligt sur miljö. Eftersom varje syra har olika pH-optimum, beroende på deras pKa-värden, en blandning av organiska syror skulle avsevärt öka effektiviteten mot mikroorganismer, istället för att bara använda en surgörare.
Att komponera en blandning av olika surgörande medel omfattar ett bredare spektrum av pH-miljöer för att matcha olika applikationer (antimögel, antijäst, antibakteriell). Dessutom, detta skapar också synergistiska effekter på molekylär nivå. Till exempel, genom att kombinera myrsyra och propionsyror är mer effektiv än var och en av dessa syror var för sig.
Aktivera matsmältningsenzymer
Att öka näringsutnyttjandet är avgörande i vattenbruket på grund av de höga kostnaderna för foder som utgör cirka 50 procent av de totala produktionskostnaderna. Protein är ett av de dyraste makronäringsämnena. Egenskaperna hos försurande medel på proteinnedbrytning har undersökts väl på landlevande djur och det är känt att de stimulerar mag- och bukspottkörtelenzymer.
Den optimala pH-nivån för pepsinaktivitet är 1,5-2,0; fastän, pH-intervallet i tilapias tarm är högre (6,5-7,8). Följaktligen, sänkning av pH-nivån i matsmältningen i magen och tarmen i tilapia med användning av surgörande medel kan förbättra matsmältningen genom att stimulera utsöndring och aktivering av matsmältningsenzymer.
Detta visades även i räkor eftersom olika surgörande medel hade effekten att höja aktiviteten av trypsin och kymotrypsin. Dessa resultat överensstämde med ett försök som genomfördes med en surgörande blandningsprodukt formulerad av Phibro Aqua.
PAQ-TivateTM utvecklades strategiskt som ett gemensamt projekt med experter från Dr Eckel Tyskland och det var specifikt designat för vattenlevande arter.
Försöksresultaten visade ökad enzymaktivitet hos räkor (L. vannamei). I detta försök undersöktes tre formuleringar:1) lättsmält (nio procent fiskmjöl) formulering 2) sojabönbasformulering och 3) sojabönbasformulering +0,5 procent av PAQ-TivateTM.
Enzymaktiviteten i leverpankreas visade liknande trender mellan dieten med fiskmjölet och med PAQ-TivateTM eftersom enzymaktiviteterna var signifikant högre än sojamjölsdieten.
Också, trinitrobensensulfonsyra (TNBS) var signifikant högre i PAQ-TivateTM-behandlingen, vilket tyder på förbättrad proteinsmältbarhet när den tillsattes.
Denna studie dokumenterade att sojamjölsbaserad formulering kompletterad med PAQ-TivateTM avsevärt kan öka foderutnyttjandet, proteolytiska enzymaktivitet och in vitro proteinsmältbarhet hos räkor (L. vannamei).
Dessa resultat stöddes av bättre prestanda:ökad tillväxt och högre överlevnad.
Förbättra foderhygienen
Mögel i foder orsakar ekonomiska och hälsoproblem i vattenbruksverksamheten eftersom de konsumerar de viktigaste näringsämnena och påverkar fodrets smaklighet. Förluster av näringsämnen orsakade av mögelsvamp kan uppstå i magnituder upp till 10 procent.
Propionsyra och dess salter är särskilt effektiva mot mögelutveckling på grund av dess pKa-värde på 4,8, propionsyra är också aktiv vid ett mindre surt pH, som bättre matchar det naturliga pH-värdet i spannmål och foder.
pKa-värdet är en metod som används för att indikera styrkan hos en syra. Ett lägre pKa-värde indikerar en starkare syra. Det är, det lägre värdet indikerar att syran dissocierar mer fullständigt i vatten.
För att undersöka dess effektivitet som konserveringsmedel mot bakterier och svampar i formulerat tilapiafoder, två doser (0,2 och 0,5 procent) av PAQ-TivateTM undersöktes. Foderproverna fuktades med 15 procent destillerat vatten. Ett prov utan vatten och utan PAQ-TivateTM fungerade som en negativ kontroll, medan ett prov som innehöll 15 procent destillerat vatten (v/v) men utan någon PAQ-TivateTM fungerade som positiv kontroll.
Alla prover inkuberades vid 28°C och fuktighetsnivån hölls vid 75-85 procent. Varje behandling togs prov på dag 1, 3, 7 och 14 från vätning. Resultaten visade att dag 3, nivåerna av bakterier i de positiva kontrollproverna var signifikant högre jämfört med PAQ-TivateTM-behandlingarna.
På dag 14, båda PAQ-TivateTM-behandlingarna med 0,2 och 0,5 procent foder hade en signifikant lägre nivå av bakterier jämfört med den positiva kontrollgruppen (tabell 1). Det fanns ingen signifikant skillnad mellan de två dosbehandlingarna av PAQ-TivateTM.
Med avseende på svampnivåer på dag 14, 0,5 procents foderbehandling av PAQ-TivateTM hade signifikant lägre antal svampar jämfört med 0,2 procent foderbehandling av PAQ-TivateTM och de positiva kontrollgrupperna (tabell 2). Behandlingen med 0,5 % av produkten resulterade i en signifikant minskning av antalet svampar/mögel från dag 7 till dag 14.
På dag 14, det fanns en visuell tillväxt av svamp på foderproverna från den positiva kontrollen och 0,2 procent foderbehandlingar, medan det inte fanns någon synlig tillväxt av svamp i 0,5 procents behandlingsgruppen på dag 14.
Förutom dessa näringsförluster, mögel producerar också mykotoxiner, hotar djurs och människors hälsa. Aflatoxiner kan till exempel överföras till djurvävnader och utgör därför en allvarlig risk för konsumenten (genomförandeeffekt).
De skadliga effekterna av mykotoxiner på djurs hälsa och prestationsförmåga har studerats omfattande på landdjur, men det finns relativt få studier i vattenbrukssystem.
Den viktigaste mykotoxikosen hos fisk och räkor orsakas av aflatoxiner, produceras främst av Aspergillus spp. vid lagring av foder och råvaror. Propionater har visat sig förhindra bildandet av Ochratoxin A av Aspergillus sulphureus och Penicillium viridicatum.
Att välja den mest fördelaktiga blandningen
Det finns många organiska syror tillgängliga för foderindustrin, inklusive myrsyra, ättiksyra, propionsyra, mjölksyra, fumarsyror, citronsyra, natriumformiat, smörsyror, sorbinsyror och äppelsyror.
Frågan är, hur väljer vi den lämpliga och mest fördelaktiga syrablandningen? För att komma fram till rätt lösning, konsumenten måste överväga de önskade fördelarna och de nödvändiga tekniska egenskaperna (t.ex. öka proteinsmältbarheten och hög återhämtning efter extruder).
För att säkerställa att PAQ-TivateTM passade behoven hos vattenbruksfoderindustrin, låg urlakning, termisk stabilitet, liten medelpartikelstorlek med en homogen fördelning och enkel hantering (mindre frätande) var egenskaper som ansågs vara av högsta prioritet.
Behandlingen utvecklades för att innehålla fumarsyra i form av dess magnesiumsalt, myrsyra och propionsyra och deras kalciumsalter.
Dessa organiska syror fungerar som foderattraherande medel (propionat), antibakteriella medel (propionat, formatera), och tillväxtbefrämjande medel (fumarat) som alla är anpassade till den erforderliga prestandan för denna blandning.
