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Aquakultur-Futtermittel für eine nachhaltige Zukunft

Aquakultur-Futtermittel für eine nachhaltige Zukunft

Da sich die Aquakultur zu einem immer ausgeklügelteren Kultursystem entwickelt, muss auch das Futter für die Wassertiere - zum Beispiel Fische und Garnelen - entsprechend angepasst werden. In seinem Vortrag auf der Alltech ONE Ideas Conference im Juni 2021 gab Ben Lamberigts, Manager für Qualität, Forschung und Ernährung bei Alltech Coppens, einen Einblick in die Ernährung für eine nachhaltige Zukunft. Das Fischernährungskonzept beruht dabei auf vier Säulen.


Der aktuelle Stand der Futtermittelproduktion für die Aquakultur

Das schnelle Wachstum der Aquakulturindustrie hat eine steigende Nachfrage nach qualitativ hochwertigen Futtermitteln für die Aquakultur zur Folge. Die Verfügbarkeit von Fischmehl ist jedoch begrenzt. Selbst wenn wir die weltweite Aufnahme von Fischmehl um 50 % reduzieren, benötigen wir bis 2050 immer noch fast 1,5 Millionen Tonnen Fischmehl, die ganz einfach nicht verfügbar sind.

„Das ist eine Problematik, die wir lösen müssen, bevor wir den Aquakultursektor weiter ausbauen“, so Lamberigts. „Aber die Branche arbeitet daran und wir machen einen sehr guten Job.“

In der Tat haben wir bereits seit den 90er Jahren den Fish-in-Fish-out-Faktor (FIFO) gesenkt. Dennoch benötigen wir mehr Alternativen zu Fischmehl, zum Beispiel:

  • Tierische Nebenerzeugnisse (Hämoglobin, Blutmehl, Geflügelmehl)
  • Pflanzliche Proteinquellen (Sonnenblumenmehl, Weizenprotein, Sojaschrot)
  • Insektenmehl (Mehlwurm, Kriebelmückenmehl)
  • Nebenprodukte aus dem menschlichen Verzehr (Fischnebenprodukte oder Lachs)

Während die weltweite Aquakulturproduktion einen FIFO-Faktor von 0,27 FIFO erreicht hat, konnte Alltech Coppens den FIFO-Faktor sogar auf 0,10 senken, was bedeutet, dass nur 100 Gramm wild gefangener Fisch benötigt werden, um 1 Kilogramm Zuchtfisch zu produzieren. Wie hat Alltech Coppens das geschafft?

Verstehen, was Fische wirklich brauchen

„Zunächst müssen wir die Grundlagen der Ernährung verstehen“, erläutert Lamberigts. „Kein Fisch hat einen Bedarf an Fischmehl oder gar einen Bedarf an einem bestimmten Rohmaterial.”

Was Fische benötigen, sind:

  • Essentielle Nährstoffe, wie verdauliches Protein, Fett für den Energiebedarf, Vitamine und Mineralien
  • Schmackhaftes Mischfutter, damit die Fische das Futter überhaupt aufnehmen
  • Gute Wasserqualität in der Aquakultur, da die Fische in der gleichen Umgebung schwimmen, koten und fressen

„Wenn wir die Alternativen unter Berücksichtigung dieser Anforderungen definieren, sind diese Alternativen keine Alternativen mehr“, so Lamberigts weiter. „Wir schlüsseln sie in einzelne Metriken auf, damit wir sie besser untereinander und mit dem Fischmehl vergleichen können.”

Eine solche Aufschlüsselung ist bei Lebensmittel für den menschlichen Verzehr üblich. Ein Beispiel hierfür ist die Nährwertkennzeichnung auf Lebensmittelverpackungen. Die Nährwert- und Nachhaltigkeitsbewertung hilft den Verbrauchern beim Vergleich der einzelnen Produkte. Durch Kennzeichnung und Piktogramme ermöglichen die Hersteller den Verbrauchern, die richtige Entscheidung zu treffen.

Genau das hat Alltech Coppens für die Alternativen zu Fischmehl getan. Wir haben sie anhand von verschiedenen Metriken aufgeschlüsselt, die in vier Kategorien unterteilt sind: Schmackhaftigkeit, Leistung, Verschmutzung und Umwelt.

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Die vier Säulen der Fischernährung für eine nachhaltige Zukunft

  1. Schmackhaftigkeit: Das Futter muss für die Fische schmackhaft sein

„(Schmackhaftigkeit) ist die wichtigste Säule, denn wenn das Futter von den Fischen nicht aufgenommen wird, gibt es keine Leistung und die Verschmutzungskontrolle ist sehr schlecht“, erläutert Lamberigts.

Das Diagramm unten zeigt einen Versuch mit Regenbogenforellen bei maximaler Futtermenge. Die y-Achse stellt die Futteraufnahme in Gramm/Kilogramm Stoffwechselrate dar, die x-Achse zeigt den Geschmack.

Es gab zwei verschiedene Behandlungen:

  • Blaue Linie: 100 % des Proteins stammten aus Fischmehl (fischmehlbasierte Ernährung)
  • Grüne Linie: 100 % des Proteins stammten aus pflanzlichen Quellen (pflanzliche Ernährung)

Die Diäten für diese beiden Gruppen wurden am vierten Tag ausgetauscht. Interessanterweise war bei beiden Diäten ein Rückgang der Futtermenge zu verzeichnen. Das bedeutet, dass auch bei den Fischen, die vor dem vierten Tag eine pflanzliche Diät erhielten und auf eine vermeintlich schmackhaftere Diät (die Fischmehl-Diät) umgestellt wurden, ein Rückgang der Futtermenge festzustellen war; allerdings wurde dieser Rückgang viel schneller wieder aufgeholt als bei der anderen Gruppe.

Aus dieser Studie wurden zwei entscheidende Metriken bezüglich der Schmackhaftigkeit identifiziert:

  1. Der Rückgang der Futtermenge nach der Ernährungsumstellung
  2. Die erforderliche Erholungszeit nach der Änderung

„Wenn wir diesen Effekt für alle Alternativen quantifizieren, können wir die beste Kombination von Alternativen berechnen und herstellen, um die gleiche Leistung zu erhalten, wie wir sie mit dem Fischmehl erzielt haben,“ führt Lamberigts aus.

2. Leistung: Der Fisch hat einen Bedarf an essentiellen Nährstoffen

Energie ist der Motor des Wachstums. Wenn das Energieniveau steigt, sinkt die Futterverwertung (FCR) und die Wachstumsleistung des Tieres nimmt zu. Darüber hinaus ist die Energie für 70 % der Futterkosten verantwortlich.

„Wenn wir also das Energieniveau eines bestimmten Futters um 10 % erhöhen, erhöhen wir auch den Preis dieses Futters um 70 %“, führt Lamberigts aus.

Aber was ist Energie? DieBruttoenergie ist die Energie, die in dem betreffenden Futterinhaltsstoff vorhanden ist. Wenn das Tier diese Energie verdauen kann, wird sie zu verdaulicher Energie. Wenn die verdauliche Energie richtig in den Körper bzw. in die Erhaltungsfütterung übertragen wird, wird sie zu Nettoenergie.

Der Vergleich der Nettoenergie verschiedener Futterarten sowie die Berücksichtigung von Schmackhaftigkeit und Nachhaltigkeit können den Produzenten helfen, das beste Futter für die gewünschte Leistung auszuwählen.
help producers choose the best feed for performance.

3. Verschmutzung: Der Fisch benötigt eine gute Wasserqualität

Drei Hauptfaktoren, die die Wasserqualität beeinflussen, sind:

  • Nicht aufgefressenes Futter
  • Ammoniak- und Phosphorausscheidung
  • Fäkalien (wie schnell sie sinken, welcher Teil absetzbar ist und welcher Teil suspendiert ist)

Ein Beispiel für die Kontrolle der Verschmutzung ist die Fettverdaulichkeit, die stark von der Wassertemperatur abhängt. Fettverschmutzung wird in Forellenfarmen mit einer niedrigen Wassertemperatur (unter 8° Celsius) zu einem großen Problem, besonders bei großen Futtermengen.

Eine Fettsäure mit einem niedrigen Schmelzpunkt, wie Lein- oder Sojaöl, hat eine hohe Fettverdaulichkeit. In diesem Fall ist der Effekt gering, selbst wenn die Wassertemperatur sinkt.

Alltech Coppens kennt die Fettsäurezusammensetzung seiner verschiedenen Alternativen zu Fischmehl und Fischöl. Folglich kann das Unternehmen dieses Modell verwenden, um die Fettverdaulichkeit vorherzusagen und zu verhindern, dass Fett das Wasser verschmutzt.

4. Umwelt: Die Umweltverträglichkeit des Futtermittels

„Um nachhaltig zu sein und sicherzustellen, dass die Aquakulturindustrie weiter wachsen kann, müssen wir die Auswirkungen unserer Produkte, unserer Rohstoffe und unserer Fischmehlalternativen auf die Umwelt quantifizieren,“ erklärt Lamberigts.

Alltech Coppens hat dies mithilfe einer Lebenszyklusbewertung (Life Cycle Assessment, LCA) getan. Bei dieser Lebenszyklusbewertung geht es nicht nur um den Kohlenstoff-Fußabdruck eines einzelnen Inhaltsstoffs, sondern um die Umweltauswirkungen von Produkten während des gesamten Lebenswegs, von der Produktion über die Nutzungsphase bis hin zur Entsorgung.

Durch die Kombination all dieser Effekte erhält Alltech Coppens eine Gesamtnachhaltigkeitsbewertung der verschiedenen Rohstoffe, die seinen Kunden hilft, das richtige nachhaltige Futtermittel auszuwählen.„Wenn wir all diese Säulen quantifizieren und messen und in ein Softwaresystem einbringen, können wir die optimale Kombination aus unseren alternativen Proteinquellen in Verbindung mit dem Fischmehl mit dem besten Preis/Leistungs-Verhältnis herstellen“, so Lamberigts.

Lamberigts hofft, den Zuhörern gezeigt zu haben, dass Alternativen zu Fischmehl keine Alternativen sind; sie sind Inhaltsstoffe.

„Insektenmehl, Sojaprotein, Geflügelmehl; wenn wir in der Lage sind, die Metriken hinter diesen Inhaltsstoffen zu quantifizieren, sind wir auch in der Lage, sie in der richtigen Weise zu verwenden“, empfahl Lamberigts. „Wenn es um Nachhaltigkeit, Verschmutzungskontrolle, Leistung und Schmackhaftigkeit geht, sind wir jetzt in der Lage, diese verschiedenen Alternativen und diese verschiedenen Fischmehle in der richtigen Weise zu verwenden, um das Wachstum unserer Aquakulturfutterindustrie sicherzustellen.“