di Aker BioMarine, Norvegia

Il pesce selvatico raccolto dall'oceano e trasformato per diventare farina di pesce (FM) e olio di pesce (FO) sono risorse limitate condivise tra una vasta gamma di utenti con richieste crescenti, per il consumo umano diretto, produzione di suini e pollame, ai mangimi per acquacoltura (1; 2) (1, 2). A causa dell'alto costo della farina di pesce e dell'olio di pesce, a causa dell'aumento della domanda e, come detto, delle risorse limitate, anche i piccoli pesci pelagici tradizionali sono stati sempre più sostituiti da ingredienti vegetali nei mangimi per salmone.

Per esempio, negli ultimi due decenni, la quantità di pesce inclusa negli ingredienti dei mangimi è scesa drasticamente dal 65% al ​​18% per la farina di pesce e dal 24% all'11% per l'olio di pesce (3). Però, il salmone d'allevamento rimane il principale utilizzatore sia della farina che dell'olio di pesce (2), pertanto sono necessari ulteriori ingredienti complementari per i mangimi per sostenere la continua crescita del mercato dell'acquacoltura di salmone. C'è un urgente bisogno di trovare risorse alternative di mangime che possano ulteriormente sostituire la farina di pesce nelle diete del salmone atlantico, senza compromettere il benessere e la qualità dei mangimi, in particolare durante il periodo di finissaggio quando la richiesta di mangime è massima e gli effetti sulla qualità della polpa sono più significativi.

La farina di krill antartico è considerata una materia prima unica e genuinamente sostenibile, alto contenuto proteico, aminoacidi e profili di acidi grassi favorevoli, e con proprietà di palatabilità migliorate. È stato anche suggerito che i composti solubili a basso peso molecolare della farina di krill, come nucleotidi, aminoacidi e alti livelli di trimetilammina N-ossido, tutti agiscono insieme per rendere la farina di krill un efficace agente attrattivo e aromatizzante. Ciò è stato confermato in diverse specie, come il salmone (3) risultando in un pesce d'allevamento più sano e robusto.

Farina di krill come ingrediente alimentare per i salmonidi

Varie pubblicazioni e articoli scientifici di aquafeed hanno esaminato le proteine ​​della farina di krill, palatabilità, pigmento, metalli pesanti, diossine e altri composti importanti e come il krill influisce sui mangimi acquatici. Pagine e pagine di testo mostrano che gli attributi nutrizionali del pasto di krill antartico lo rendono un ingrediente unico per mangimi acquatici grazie alla sua qualità proteica unica, forte palatabilità, betacarotene naturale (sotto forma di astaxantina), eccellente profilo lipidico e minerale e la sua costituente chitina e chitosano. La quantità trascurabile di diossine del pasto di krill, Anche i PCB e i metalli pesanti sono una risorsa chiave quando li si aggiunge alle formulazioni dei mangimi.

La farina di krill è un'ottima fonte di proteine ​​(in media 60% su base secca) con un interessante profilo di aminoacidi. Per quanto riguarda l'appetibilità, la farina di krill ha un basso peso molecolare di composti solubili come nucleotidi, aminoacidi sotto forma di prolina e glicina, glucosamina, e alti livelli di ossido di trimetilammina, TMAO. Tutti questi agiscono insieme come un efficace agente attrattivo e aromatizzante.

L'alto contenuto di TMAO del pasto di krill ha un contributo osmoregolatorio extra, utile nel ridurre lo stress fisiologico del salmone quando viene trasferito dall'acqua dolce all'acqua di mare ed è stato utilizzato con successo anche in diete poco appetibili contenenti proteine ​​vegetali e/o antibiotici. Il pigmento naturale della farina di krill antartico (sotto forma di astaxantina) aumenta la pigmentazione della carne nel salmone, trota, ricciola, gamberetti e altre specie allevate.

Il beta-carotene astaxantina presente nella farina di krill svolge anche un ruolo importante nella regolazione del sistema immunitario dei pesci, aumentare la resistenza alle malattie, aumentando i tassi di sopravvivenza e agendo come un essenziale regolatore della crescita dei pesci. Il contenuto di chitina della farina di krill che si trova nel guscio di krill crudo è in genere a un contenuto medio dal due al quattro percento di chitina e la farina di krill risultante viene utilizzata come stimolante del sistema immunitario in alcune specie di pesci.

Per i tradizionali layout di elaborazione del pasto di krill, circa il 70 percento del contenuto di grasso originale di krill crudo rimane legato alle proteine ​​della farina di krill. Questo grasso contiene elevate concentrazioni di omega-3 legate ai fosfolipidi, considerando che EPA e DHA si trovano nell'intervallo dal 19 al 24%, o superiore (come parte dei lipidi). Il grasso ha un alto contenuto di fosfolipidi (40% di lipidi). Di conseguenza, i pesci alimentati con diete contenenti farina di krill aumentano il loro contenuto naturale di omega-3 e astaxantina.

La farina di krill mostra un contenuto notevolmente basso di sostanze indesiderabili, come metalli pesanti e diossine, a causa delle acque non inquinate in cui viene catturato e lavorato. Le zone di pesca dell'Antartide meridionale hanno le proprie barriere naturali a tali sostanze, come l'attività delle correnti marine, venti atmosferici circumpolari e limitato intervento umano. Anche la contaminazione industriale è minima e i metalli pesanti che si trovano in questa zona provengono principalmente dall'attività vulcanica, la principale fonte di inquinanti stimata per le specie marine antartiche.

Farina di krill certificata come sostenibile

La pesca del krill antartico è una delle attività di pesca più sostenibili al mondo e, per il secondo anno consecutivo, ha ricevuto una classifica "A" dal partenariato per la pesca sostenibile per avere una biomassa ritenuta in ottime condizioni. Una delle attività di pesca più regolamentate al mondo, tutte le catture di krill sono segnalate alla Commissione per la conservazione delle risorse biologiche dell'Antartico (CCAMLR), e mentre altre attività di pesca hanno limiti di cattura precauzionali fissati al 10% della biomassa, la cattura totale consentita di krill antartico è fissata a solo l'uno percento della biomassa.

Insieme, l'intera industria pesca solo lo 0,3 percento della biomassa nella sottozona 48, situato intorno alla Penisola Antartica, le Isole Orcadi e la Georgia del Sud. Questa attenta gestione della pesca è molto stabile, poiché è necessario il consenso di 28 nazioni prima di poter apportare modifiche ai regolamenti. Aker BioMarine sta facendo la sua parte per garantire che questa risorsa speciale rimanga sostenibile ed è riconosciuta per la sua tecnologia di eco-raccolta, ridurre le catture accessorie quasi a zero, essendo il primo fornitore di krill a ricevere la certificazione Marine Stewardship Council (MSC), e per aver riunito l'intero settore per lavorare sulla sostenibilità.

Farina di krill:un ingrediente per promuovere la salute del salmone

Uno studio fondamentale sul salmone condotto da NOFIMA ha studiato l'efficienza della sostituzione di una dieta a basso contenuto di FM (15%) con isoproteine ​​(35%) e isolipid (35%) 30 con farina di krill antartico (12%) durante tre mesi con finitura in crescita 2.3±0.3 kg salmone (gabbie marine quadruple/dieta). Il peso corporeo è aumentato da 2,3 kg a 3,9 kg durante il periodo di alimentazione. I maschi erano l'8,8% più pesanti delle femmine (4,1 kg contro 3,7 kg; P <0,0001), ma le diete non hanno avuto effetto sul peso finale, coefficiente di crescita termica, rapporto di conversione dei mangimi, o tratti biometrici, ad eccezione della forma del corpo che era più voluminosa per il gruppo del pasto di krill (fattore di condizione più elevato).

Un'osservazione interessante dalle analisi dei microarray epatici è stata un'espressione 2,4 volte maggiore di caderina-13 (Cdh13) nel gruppo del pasto di krill (KM). Chd13 è associato al livello circolante della proteina adiponectina secreta dagli adipociti che ha un potenziale antinfiammatorio e svolge un ruolo importante nella regolazione metabolica, associato all'indice di steatosi epatica nell'uomo. Sovraregolazione delle proteine ​​a giunzione stretta (connexina, 1,6 volte) indica una migliore comunicazione cellula-cellula delle diete integrate con krill alimentate con salmone, e Willebrords et al. hanno riportato il coinvolgimento degli emicanali della connessina nella steatoepatite non alcolica.

Tra i geni che hanno dimostrato di avere un ruolo nella sorveglianza immunitaria del KM c'era la sovraregolazione della ladderlectin (3 geni, 1,5-1,8 volte) con ampio riconoscimento di patogeni nella trota iridea. Oltre al fegato, l'inclusione del pasto di krill nella dieta sembrava migliorare la salute dell'intestino poiché le cellule epiteliali ectopiche e i depositi focali di calcio non sono stati osservati in KM. La presenza di cellule epiteliali ectopiche nell'intestino è stata associata a un'infiammazione intestinale cronica indotta dall'alimentazione associata a ingredienti di origine vegetale. L'accumulo focale di calcio nel tessuto necrotico (calcificazione distrofica) è stato precedentemente osservato nell'infiammazione intestinale del salmone atlantico.

La farina di krill migliora la qualità del filetto nelle diete di finissaggio del salmone

L'allevamento del salmone è una produzione alimentare di alta qualità. Perciò, è fondamentale che la qualità del filetto soddisfi le aspettative del consumatore. L'aspetto visivo è la proprietà più importante degli alimenti nel determinare la loro selezione per il consumo effettivo, mentre i salmoni con consistenza insufficiente vengono declassati, portando a gravi perdite economiche per l'agricoltura e le industrie di trasformazione. Il presente studio è stato condotto durante l'autunno che è il periodo più critico dell'anno per quanto riguarda i reclami dei consumatori sul colore pallido del filetto, struttura aperta e morbida, indipendente dalla regione geografica di allevamento del salmone. Allo stesso tempo, questo periodo è caratterizzato dall'essere la parte dell'anno in cui si registra il maggior volume di salmone raccolto.

Per i filetti di salmone, un'intensità di colore corrispondente al punteggio di colore SalmoFan di 25 nello standard posteriore Norwegian Quality Cut (NQC) cotoletta soddisfa la maggior parte delle richieste dei clienti, mentre punteggi più bassi aumentano il rischio di un declassamento della qualità. Il pasto di krill ha migliorato significativamente il colore generale, e tutti i filetti del gruppo con farina di krill avevano un punteggio SalmoFan ≥ 25 mentre il 13% del gruppo FM aveva salmone al di sotto del livello di accettazione generale (P =0,03). L'astaxantina è il carotenoide più comune utilizzato per la pigmentazione del salmone d'allevamento, e il colore pallido dei filetti di salmone durante i periodi di crescita elevata è stato spiegato da una correlazione negativa tra l'assunzione di mangime e l'apparente digeribilità dell'astaxantina.

Poiché il contenuto di TGC e di astaxantina nella dieta era simile al pasto FM e krill, la farina di krill sembra stimolare la ritenzione dei pigmenti. Le macchie scure scolorite sono le principali cause del declassamento della qualità dei filetti di salmone d'allevamento. Il gruppo del pasto di krill aveva una prevalenza inferiore dell'otto per cento di macchie scure, ma la differenza non era significativa. Il miglioramento della fermezza e dell'integrità (meno divaricazione) attraverso l'integrazione delle diete di salmone con farina di krill ha mostrato una correlazione significativa.

Una serie di fattori biochimici e molecolari supportano l'idea che la consistenza del filetto sia multifattoriale, con complesse interazioni biologiche. Precedenti studi hanno documentato che la caratteristica del collagene è una delle principali determinanti della compattezza del filetto di salmone. Però, in questo studio, minore presenza di singola α-elica, bobina casuale inferiore, e strutture disordinate inferiori nella molecola di collagene del pasto di krill suggeriscono una maggiore conservazione della struttura nativa del collagene in contrasto con la FM. Come precedentemente riportato, tutti questi risultati indicano una struttura nativa più conservata e una molecola di collagene meno aggregata nella farina di krill rispetto al gruppo FM.

Conclusione

Il presente esperimento mirava a colmare le lacune chiave nelle attuali conoscenze su come l'integrazione alimentare di farina di krill influenzi il benessere e la qualità della carne del salmone atlantico. I risultati hanno mostrato che l'alimentazione, crescere e finire il salmone con diete integrate con farina di krill ha migliorato sia il benessere che la qualità del filetto. Questi risultati hanno coinciso con la sovraregolazione dei geni immunitari, proteine ​​che definiscono proprietà muscolari e geni coinvolti nei contatti cellulari e nell'adesione, alterato metabolismo degli acidi grassi e deposizione di grasso, e una migliore salute dell'intestino. Una maggiore fermezza del filetto ha coinciso con un'architettura del collagene più compatta e ben organizzata e la predominanza della struttura del collagene nativo.