La piscicoltura al microscopio:come la tecnologia innovativa aiuta ad aumentare la produttività dell'acquacoltura

di Andrea Monaco, Cofondatore e Direttore, ioLight Magnifici microscopi mobili, UK

La popolazione mondiale sta crescendo rapidamente. Infatti, le Nazioni Unite stimano che raggiungerà gli 11,2 miliardi entro il 2100, con circa 83 milioni di persone che si aggiungono ogni anno alla popolazione mondiale. Nutrire oltre 11 miliardi di persone è una grande preoccupazione, poiché metterà a dura prova la capacità della terra di produrre cibo a sufficienza. Una risposta alla futura sfida alimentare globale potrebbe essere l'uso di una piscicoltura sostenibile.

L'Organizzazione delle Nazioni Unite per l'alimentazione e l'agricoltura riferisce che la quantità media di pesce consumato pro capite a livello globale è più che raddoppiata, passando da 9 kg nel 1961 a 20,2 kg nel 2015. Naturalmente, ci sono casi ben pubblicizzati di pesca eccessiva.

Però, gran parte di questa crescita è stata causata dall'acquacoltura. Nel 2016, Il 46,8 per cento del pesce che abbiamo mangiato proveniva dall'acquacoltura, una rapida crescita da appena il 25,7 per cento nel 2000. Questi dati includono pesci pinna, crostacei e molluschi.

L'acquacoltura è il settore di produzione alimentare in più rapida crescita al mondo ed è considerato un metodo pratico e sostenibile per produrre cibo e colmare il divario tra domanda e offerta.

Però, l'acquacoltura deve affrontare molte sfide e una delle più grandi è combattere le malattie. Per esempio, le malattie infettive sono attualmente il singolo problema più devastante nella coltura dei gamberetti e rappresentano una minaccia continua per altri settori dell'acquacoltura. Inoltre, vi è una crescente preoccupazione per le conseguenze delle nuove malattie emergenti nell'acquacoltura.

Come in ogni forma di allevamento, coltivare grandi quantità di cibo in un piccolo spazio aumenta l'incidenza di infezioni e malattie, che può diffondersi molto rapidamente attraverso uno stock di 90, 000 pesci confinati in un recinto.

Per questa ragione, gli allevamenti ittici sono alla ricerca di metodi moderni e innovativi per garantire la salute dei pesci. Migliore controllo delle malattie, mangimi e nutrizione aiutano a ridurre al minimo le perdite e a produrre un prodotto di alta qualità. Se la piscicoltura è la risposta a una fonte alimentare sostenibile, diagnosi rapida di malattie e parassiti, insieme a una migliore gestione della salute, sarà fondamentale per aumentare i livelli delle scorte.

Le grandi aziende agricole monitorano continuamente l'acqua, ma non c'è alcun sostituto per l'ispezione visiva del pesce, e la diagnosi precoce di piccoli parassiti richiede un microscopio. Come parte di un buon piano di gestione della salute, lo screening di routine di parassiti e malattie dovrebbe essere completato regolarmente.

I microscopi sono lo strumento più importante per la diagnosi delle malattie. Però, analizzare e monitorare la malattia con i tradizionali microscopi composti è molto difficile. sono pesanti, ingombrante e problematico da trasportare.

Molti allevamenti ittici si trovano in ambienti remoti dove non è pratico utilizzare microscopi composti. Di solito non c'è modo di condividere le immagini per i record o una seconda opinione di esperti.

Attraverso l'esplorazione della tecnologia avanzata, una nuova generazione di microscopi digitali portatili è stata progettata per acquisire e condividere istantaneamente immagini e video di parassiti e altre patologie dei pesci da un normale telefono cellulare. Questa nuova tecnologia può essere utilizzata per monitorare "sul campo", migliorando quindi il rilevamento rapido per aiutare a diagnosticare istantaneamente la malattia, che è vitale per un controllo efficace.

La qualità dell'immagine della nuova attrezzatura è ora vicina a quella di un microscopio composto da laboratorio, ma il dispositivo è abbastanza piccolo da stare all'interno di una tasca della giacca. Questa nuova classe di alta risoluzione, microscopio portatile migliora notevolmente la velocità della diagnosi e, perciò, la produttività negli ambienti di acquacoltura.

Ora è possibile campionare, diagnosticare, e trattare gravi condizioni di salute in pochi minuti. Il personale del sito può anche ottenere una seconda perizia nel tempo necessario per inviare e ricevere un'e-mail.

L'importanza di una diagnosi rapida può essere compresa osservando Gyrodactylus salaris, o passera di salmone, un parassita microscopico che si nutre della carne e del muco del salmone e di altri pesci d'acqua dolce.

Ha causato mortalità fino al 98% nelle popolazioni di salmone selvaggio dell'Atlantico in Norvegia. Alcuni stock sono stati completamente persi o distrutti aggiungendo pesticidi ai fiumi infetti, uccidere parassiti e pesci, anche se questo trattamento non è più comune.

Il Gyrodactylus salaris è così grave da essere classificato come una malattia elencata in Europa che deve essere denunciata alle autorità. Sebbene il Regno Unito sia attualmente riconosciuto come indenne dalla malattia, esistono prove che suggeriscono che le nostre popolazioni di salmone atlantico sono altamente suscettibili sia all'infezione che alla mortalità.

Questo è un perfetto esempio del motivo per cui la rapida individuazione è fondamentale per l'eliminazione dei pesci infetti e la lotta contro queste malattie contagiose se vogliamo aumentare il numero degli stock.

I progressi nei microscopi digitali sono stati abilitati attraverso l'uso di alta qualità, componenti a basso costo progettati per i telefoni cellulari per rendere altamente compatto, strumenti robusti. In origine questi dispositivi erano a basso costo, Bassa risoluzione, dispositivi connessi tramite USB, con un'applicazione limitata nel mercato dell'acquacoltura.

Però, i microscopi più recenti sono estremamente compatti e utilizzano una connessione wireless per fornire immagini con risoluzione di 1 micron a un normale telefono cellulare. Questi prodotti innovativi sono caratterizzati da un robusto tavolino e da un'illuminazione trasmessa e incidente proprio come un microscopio composto, ma soprattutto hanno la tecnologia per condividere istantaneamente immagini e video ad alta risoluzione per un feedback immediato.

"Se esaminati fianco a fianco con le foto scattate con i miei $ 10, 000 allestimenti di microscopi/fotocamere nel nostro laboratorio, le immagini hanno resistito abbastanza bene - per 10 volte meno soldi, 'ha commentato il dottor Rod Getchell, un membro del programma per la salute degli animali acquatici presso il Cornell University College of Veterinary Medicine, New York, STATI UNITI D'AMERICA.

"Penso che questo strumento abbia valore per i nostri amici della piscicoltura sul campo che non vogliono avere a che fare con un microscopio tradizionale."

Bill Manci, Presidente di Fisheries Technology Associates, Colorado, Gli Stati Uniti hanno anche sperimentato i vantaggi della nuova generazione di microscopi portatili ad alta risoluzione.

Specialista dal 1982 nella gestione della pesca, caratterizzazione e valutazione della pesca selvatica, e analisi di fattibilità tecnica ed economica di impianti di piscicoltura e acquacoltura, Egli ha detto, 'Senza dubbio, la portabilità e la robustezza di queste unità e l'alta qualità delle immagini sono le innovazioni che mi hanno davvero entusiasmato. Per me, questo è stato uno di quei momenti in cui dici a te stesso, 'Come ho fatto a cavarmela senza questo dispositivo?''

Se l'acquacoltura è il futuro del cibo sostenibile e continuare il suo notevole contributo per nutrire la crescente popolazione del mondo, gli allevamenti ittici hanno bisogno di nuovi strumenti, processi, tecnologia e innovazione per avere successo.

La produttività e la sostenibilità dipendono fortemente dalla capacità di rilevare istantaneamente malattie in rapido movimento, in località remote. Riportare i campioni a un laboratorio alla base richiede molto tempo e comporterà perdite significative di scorte e un'ulteriore diffusione della malattia.

È necessario implementare strumenti che possano funzionare in modo proattivo per garantire che lo stock ittico sia sano. Strumenti come microscopi, che deve essere portatile, accurato e fornire tecnologia di condivisione istantanea, sono necessari per fare diagnosi accurate e dovrebbero diventare uno strumento standard all'interno di un efficace piano di gestione della salute.

ioLight si assicura il sostegno di Innovate UK per migliorare il suo microscopio portatile

Più recentemente, ioLight ha vinto una sostanziosa sovvenzione da Innovate UK, l'agenzia per l'innovazione del Regno Unito, per migliorare ulteriormente il suo microscopio portatile digitale ad alta risoluzione. Il finanziamento verrà utilizzato per esplorare una serie di nuove interessanti funzionalità per aumentare ulteriormente l'esperienza dell'utente. Andrea Monaco, Il co-fondatore ofioLight ha dichiarato:"Grazie alla sovvenzione Innovate UK possiamo accelerare il microscopio ioLight in un'altra dimensione sviluppando nuove funzionalità. Per esempio, cercheremo di progettare uno stadio X Y per rendere ancora più semplice il conteggio delle celle. Tutte le nuove funzionalità proposte possono potenzialmente avere un enorme impatto sulla diagnosi di malattie e parassiti nei paesi in via di sviluppo.

'I microscopi composti tradizionali sono difficili da trasportare e utilizzare in ambienti remoti e di solito non hanno modo di condividere le immagini per una seconda opinione di esperti o registrazioni. Facendo avanzare ulteriormente il microscopio ioLight, contribuirà a migliorare la velocità della diagnosi, quindi aiutando nella lotta per ridurre le malattie negli esseri umani, animali e nel settore dell'acquacoltura».

Andrew ha concluso:'Questo è un momento davvero emozionante per ioLight. Il nostro obiettivo ora è creare la prossima generazione di microscopi digitali portatili che forniranno ancora più velocemente, più affidabile, diagnosi lontano dal laboratorio grazie alle sue eccezionali immagini ad alta risoluzione e alla facilità d'uso.'