Migliorare la tolleranza allo stress ipossico dei pesci

di Iris Kröger, Anne Moddel, Dr Eckel Animal Nutrition GmbH &Co. KG

L'ipossia è una condizione critica causata da un'insufficiente saturazione di ossigeno negli ambienti acquatici ed è particolarmente comune nei sistemi di acquacoltura intensiva. I principali effetti a breve e lungo termine dell'ipossia comprendono un aumento della mortalità, ridotta assunzione di mangime, cambiamenti metabolici inefficienti e prestazioni limitate.

Per di più, l'ipossia è associata a stress ossidativo e infiammazione. Ciò rappresenta un serio rischio per le prestazioni ottimali. Quindi, per affrontare efficacemente la perdita di prestazioni associata all'ipossia, il primo obiettivo degli allevatori dovrebbe essere quello di garantire livelli ottimali di ossigeno nell'acqua.

Però, a causa di varie influenze esterne, possono ancora verificarsi fluttuazioni di ossigeno. Oltre a una buona gestione dell'agricoltura e dell'acqua, le moderne strategie di alimentazione, compresi i composti vegetali ricchi di flavonoidi, hanno il potenziale per migliorare la tolleranza dei pesci contro lo stress ipossico.

Stress ipossico – Il killer delle prestazioni

Per sopravvivere a condizioni di acqua ipossica, i pesci producono una risposta coordinata di comportamento, cambiamenti fisiologici e metabolici che contribuiscono a una grave perdita di prestazioni a seguito di ipossia.

Per esempio, pesci che non possono soddisfare le loro esigenze di ossigeno con comportamenti (ad es. iperventilazione) e cambiamenti fisiologici (ad esempio, bradicardia), ridurre il proprio fabbisogno energetico. Ciò ridurrà anche il loro fabbisogno di ossigeno poiché il 95% dell'ossigeno consumato dai pesci viene utilizzato per produrre il fornitore di energia ATP (adenosina trifosfato).

Perciò, una possibilità per ridurre il fabbisogno di ossigeno fino al 70% è la diminuzione del tasso metabolico (van Waversveld et al. 1989; van Ginneken et al. 1997). Però, questo si manifesterà sotto forma di prestazioni ridotte a causa del livello di attività inferiore, assunzione di mangime e tasso di riproduzione del pesce.

Il passaggio dal metabolismo aerobico a quello anaerobico può ridurre ulteriormente il fabbisogno di ossigeno. Tuttavia, i percorsi anaerobici che producono ATP sono 15 volte meno efficienti dei percorsi aerobici e ridurranno ulteriormente le prestazioni dei pesci.

Nonostante i meccanismi che riducono l'ATP e il fabbisogno energetico dei pesci per far fronte a bassi livelli di ossigeno, recenti ricerche hanno rivelato che l'ipossia aumenta lo stress ossidativo e l'espressione di geni infiammatori (Zhao et al., 2020). La stretta relazione tra stress ossidativo, reazioni infiammatorie e fabbisogno energetico elevato di un sistema immunitario attivato, porta in un circolo vizioso che si traduce in una drammatica perdita di prestazioni durante e dopo lo stress ipossico.

Se l'adattamento allo stress ipossico fallisce, l'ipossia aumenta anche il tasso di mortalità dei pesci con gravi conseguenze sul benessere degli animali e sulla redditività dell'allevamento.

L'ipossia limita le prestazioni nei pesci a causa di una serie di potenziali complicazioni tra cui la soppressione metabolica per ridurre il fabbisogno di ossigeno (da -30 a -70 percento), le vie metaboliche anaerobiche piuttosto che aerobiche (15 volte meno efficienti), aumento del fabbisogno energetico dovuto allo stress ossidativo e all'infiammazione e aumento della mortalità se l'adattamento allo stress ipossico fallisce.

Stress ipossico – Una soluzione a base di erbe per tutto

Oltre alle misure di gestione che riducono il rischio di condizioni ipossiche dell'acqua, strategie di alimentazione innovative con additivi per mangimi fitogenici possiedono un grande potenziale per migliorare la tolleranza dei pesci all'ipossia:i flavonoidi vegetali nella dieta possono aiutare le cellule dei pesci ad adattarsi allo stress ipossico riducendo le reazioni infiammatorie (Xia et al., 2020), Per esempio.

L'additivo per mangimi fitogenico Anta®Ox FlavoSyn ha recentemente mostrato la sua capacità antiossidante per ridurre l'infiammazione grazie alla quale supporta le prestazioni negli animali da allevamento (Gessner et al., 2008; Shata et al., 2019). Inoltre, Anta®Ox FlavoSyn ha aumentato il tasso di sopravvivenza e il peso corporeo dopo aver attivato la risposta immunitaria in acquacoltura (Niyamosatha et al., 2015). Poiché migliora la tolleranza degli animali allo stress ossidativo e infiammatorio, lo studio ha proposto che Anta®Ox FlavoSyn potrebbe aiutare a ridurre gli effetti che limitano le prestazioni dello stress ipossico nei pesci.

Per verificare questa ipotesi è stato condotto uno studio con 640 pesci rossi. I pesci sono stati divisi in gruppi di 40 animali e tenuti in 16 vasche di vetro (38 l) per cinque settimane. La massa totale del pesce era di 2770 g, corrispondente a una densità di allevamento di 4,56 kg/m³. Per indurre lo stress ipossico nei pesci, l'acqua nelle vasche non è stata ossigenata per quattro giorni durante la prima settimana dell'esperimento.

Durante tutto il processo, il pesce ha ricevuto due diete diverse:mentre il gruppo di controllo non ha ricevuto alcun additivo per mangimi, la dieta del gruppo di trattamento conteneva 400 mg/kg di Anta®Ox FlavoSyn (Dr Eckel Animal Nutrition GmbH &Co KG). Il peso corporeo del pesce è stato determinato all'inizio e alla fine dell'esperimento. I risultati hanno mostrato che lo stress ipossico ha ridotto il peso corporeo nel gruppo di controllo del 17% cinque settimane dopo aver sperimentato condizioni di stress ipossico.

Nel gruppo alimentato con Anta®Ox FlavoSyn, il peso corporeo è stato ridotto solo del 4%. Ciò sottolinea sia l'enorme impatto dello stress ipossico, anche settimane dopo aver sperimentato la situazione ipossica, e l'importanza di proteggere i pesci dallo stress ipossico al fine di ottenere una crescita e uno sviluppo ottimali dei pesci.

I risultati del test dimostrano anche che Anta®Ox FlavoSyn è uno strumento efficace per aiutare i produttori di pesce a stabilizzare le prestazioni anche in condizioni che inducono stress, incluso lo stress ipossico.

Migliora la tolleranza allo stress ipossico

I meccanismi per far fronte a un basso apporto di ossigeno influiscono negativamente sulle prestazioni, salute e benessere del pesce. La combinazione di flavonoidi testata Anta®Ox FlavoSyn migliora la tolleranza allo stress ipossico prevenendo reazioni ossidative e infiammatorie. Ciò riduce la perdita di prestazioni associata allo stress ipossico e aiuta a mantenere una redditività ottimale anche in condizioni difficili. A causa di meccanismi adattativi e reazioni ossidative e infiammatorie, lo stress ipossico nei pesci porta a una perdita di prestazioni che può durare per settimane dopo l'ipossia.