Ricerca sul fabbisogno nutrizionale e sulla tecnologia dei mangimi del pesce mandarino

di Zhang jin, Dong Qiufen e Zhang Song, Guangzhou Nutriera Group Co., srl; Sì Xing, Istituto della pesca del fiume Pearl, Accademia cinese delle scienze della pesca.

pesce mandarino, Siniperca chuatsi (Basilewsky) (Ordine Perciformes, Famiglia Percichthyidae), distribuisce nei principali fiumi e laghi sussidiari nella Cina orientale. È un pesce commerciale originario della Cina ed è stato salutato come uno dei "quattro famosi pesci d'acqua dolce cinesi". La carne del pesce mandarino è delicata, dal sapore dolce, e ha un valore medicinale estremamente elevato.

Il Compendio di Materia Medica descrive, "La carne del pesce mandarino è leggermente dolce, non tossico ed è efficace nel trattamento delle malattie da tisica rafforzando la milza e lo stomaco e attraverso la tonificazione dei reni e la forza del corpo.'

È anche l'ingrediente principale del piatto tipico della cucina Anhui, pesce mandarino puzzolente. Dopo il riuscito tentativo di allevamento artificiale di pesci mandarino nel 1984, l'industria ittica del mandarino iniziò a crescere, e la resa del pesce mandarino aumentava di anno in anno.

Nel 1993, la resa era solo 9, 000 tonnellate, però, ha raggiunto 150, 000 tonnellate nel 2003 e raddoppiate a più di 300, 000 tonnellate nel 2018, ad un valore di 21 miliardi di CNY. Come tale, il pesce mandarino è diventato una delle specie più popolari coltivate dagli agricoltori cinesi in cerca di prosperità.

Attualmente, i mandarini allevati in Cina sono nutriti principalmente con dace e altri pesci selvatici. La produzione di un chilogrammo di pesce mandarino richiede almeno 4,5 kg di altri pesci da foraggio, che si traduce in un enorme spreco nell'area dell'acquacoltura.

Attualmente, una densità di allevamento di circa 4,5 pezzi di pesce/m2 è stata adottata nella coltura intensiva di mandarini, prima, l'aumento indiscriminato della densità di allevamento intensivo ha portato a una tendenza all'aumento dei focolai di malattie dell'acquacoltura nell'allevamento ittico di mandarini.

Nel 2018, il tasso di sopravvivenza degli avannotti di mandarino era solo del 30%, perciò, i cambiamenti dei metodi di coltivazione sono inevitabili. Il mangime commerciale presenta vantaggi di alta efficienza, compatibilità ambientale e idoneità della produzione industrializzata. Così, è stata considerata la migliore alternativa al cibo vivo per l'allevamento ittico di mandarini.

Dopo quasi due decenni di ricerca e sviluppo, I ricercatori cinesi hanno ottenuto scoperte su vari aspetti, come la fisiologia alimentare del pesce mandarino, meccanismi di assuefazione al comportamento di ingestione e ai fabbisogni nutrizionali.

Il mangime per pesci mandarino si è evoluto dal pesce fresco congelato al mangime umido, che contengono pasta di pesce durante la fase transitoria, e infine al mangime estruso con importanti innovazioni, che sono stati raggiunti nelle tecniche di produzione dei mangimi.

Perciò, la realizzazione di studi sui mangimi per pesci mandarino è necessaria per lo sviluppo sostenibile dell'industria cinese del pesce mandarino. Questo articolo fornisce una rassegna dei progressi della ricerca sulla nutrizione dei mangimi dei mandarini in Cina, che può servire come riferimento per gli allevatori di mandarini.

Caratteristiche fisiologiche dell'alimentazione nel pesce mandarino

A differenza di altre specie di pesci carnivori come il persico trota e il serpente nordico, che si nutrono principalmente di plancton durante la fase di avannotto, il pesce mandarino passa a una dieta composta da altri pesci o gamberetti solo dopo aver raggiunto un certo stadio.

I pesci mandarino sono carnivori quando nascono, ma assumere altri avannotti appena nati e rifiutare altri alimenti come plancton o mangimi formulati, perciò, I pesci mandarino sono conosciuti come "tigri sottomarine".

In condizioni naturali, il pesce mandarino depone le uova quasi contemporaneamente alle altre specie dei "quattro famosi pesci domestici" cinesi, però, il periodo di incubazione delle uova di pesce mandarino è più breve di quello delle uova di pesce delle altre specie.

Gli avannotti di mandarino appena schiusi hanno forti capacità natatorie che consentono loro di inseguire avannotti di altre specie ittiche, e i loro denti compaiono tre giorni dopo la schiusa, che consentono il morso diretto del cibo.

I pesci mandarino di solito abitano nei ciuffi di vegetazione acquatica con leggeri movimenti dell'acqua, e rilevare la preda in movimento utilizzando la visione o il sistema della linea laterale. Pesci e gamberetti vengono catturati attraverso la predazione di imboscate e vengono inghiottiti direttamente. La predazione di gruppo è solitamente praticata dai pesci mandarino, e l'attività predatoria è più intensa al mattino e alla sera.

Solo le prede in movimento vengono inseguite dai pesci mandarino mentre il cibo statico viene ignorato, perciò, il mangime formulato che viene dispensato direttamente rimane in gran parte non consumato. Durante il processo predatorio, il pesce mandarino può occasionalmente ingerire altro cibo per sbaglio, però, le loro papille gustative altamente sviluppate facilitano il rilevamento e l'espulsione del cibo ingerito involontariamente.

Perciò, l'alimentazione del pesce mandarino è un processo che prevede la collaborazione di più organi di senso, cioè., visione, la linea laterale, e gusto.

I pesci mandarino hanno un apparato digerente molto sviluppato con un gran numero di ceca pilorica che si distribuiscono sul fondo dello stomaco, che aumentano la superficie per la digestione e l'assorbimento del cibo e assicurano che il cibo venga digerito in modo tempestivo. Perciò, la comprensione della fisiologia e delle caratteristiche nutrizionali di questi "carnivori nati in natura" costituisce la base per l'abitudine dei pesci mandarino ai mangimi formulati.

Abituazione del pesce mandarino e allevamento selettivo di razze facilmente abituate

Gli studi sulla fisiologia alimentare del pesce mandarino hanno indicato che la specie identifica la forma e la dimensione del cibo attraverso la vista, determina la distanza e la posizione del cibo attraverso la linea laterale, e rileva il gusto e la durezza/morbidezza del cibo attraverso le papille gustative nella cavità orale per selezionare il cibo appetibile per l'ingestione.

Questi tre aspetti sono indispensabili nel processo di alimentazione del pesce mandarino. Il pesce mandarino mostra una risposta optomotoria, cioè i loro occhi mostrano forti risposte di tracciamento a pesci da esca in movimento di determinate forme, e i pesci esca vengono ulteriormente rilevati e localizzati attraverso la linea laterale prima che venga lanciato un attacco.

Perciò, abituare il pesce mandarino ai mangimi formulati, oltre ad affrontare le problematiche del fabbisogno nutritivo del pesce mandarino e dell'appetibilità, deve essere formulato un processo di assuefazione per 'ingannare' la visione e la linea laterale.

Il successo dell'abitudine del pesce mandarino al mangime formulato può essere ottenuto sfruttando il riflesso condizionato dell'alimentazione del pesce. In un precedente studio i ricercatori hanno stabilito, nel pesce mandarino, un riflesso condizionale di strappare cibo alla superficie dell'acqua attraverso l'erogazione di esche vive.

Successivamente, il mangime erogato è stato sostituito con pesce morto, bocconcini di pesce, ed eventualmente mangime a pellet morbido. Dopo 15 giorni di assuefazione, Gli avannotti di mandarino del peso di 5-245 g sono abituati al mangime in pellet morbido, ed è stato raggiunto un tasso di assuefazione fino al 70%.

In contrasto, per i pesci mandarino che non hanno subito il processo di insediamento riflesso condizionato con esche vive, rifiuterà qualsiasi pezzo di pesce o mangime in pellet. Stabilindo un riflesso condizionato dell'alimentazione e seguendo le procedure di assuefazione, l'abitudine dei pesci mandarino ai mangimi formulati può essere ottenuta con successo in piccoli corpi idrici come recinti a rete o stagni di cemento.

Però, l'applicazione di questa strategia nella coltura dei laghetti ha portato a bassi tassi di successo di assuefazione a causa della complessità delle procedure di assuefazione degli avannotti e delle difficoltà nel fornire supporto per la preparazione del mangime in pellet morbido, e questo limita lo sviluppo di mangimi formulati per pesci mandarino.

Durante il processo di abitudine del pesce mandarino al mangime formulato, è stato riscontrato che una piccola minoranza di pesci mandarino può essere facilmente abituata, e l'abitudine può essere raggiunta in un periodo di tempo relativamente breve, mentre una certa percentuale di pesci rifiuta ancora i mangimi formulati nonostante i tentativi di assuefazione.

Inoltre, è stato scoperto che l'abitudine può essere raggiunta senza sforzo in un'altra specie di pesce mandarino originaria del fiume Yalu in Cina, il pesce mandarino leopardo (Siniperca scherzeri).

Perciò, l'esistenza in natura di geni di pesce mandarino "facilmente abituati" rende possibile l'allevamento selettivo di razze di pesci mandarino facilmente abituati. Le attuali strategie per l'abitudine dei pesci mandarino ai mangimi formulati si basano principalmente sull'allevamento selettivo di razze nuove e facilmente abituate e consistono in due strategie principali:

1) L'incrocio tra pesce mandarino e pesce mandarino leopardo, seguita dalla selezione della prole facilmente abituata

2) Lo screening diretto di pesci mandarino facilmente abituati. Entrambe le strategie richiedono metodi di biologia molecolare per assistere lo screening diretto dei pesci mandarino con geni "facilmente abituati" per l'allevamento selettivo.

Con i progressi delle moderne tecniche di biologia molecolare, è stato raggiunto un rapido sviluppo con l'uso di marcatori molecolari per favorire l'allevamento del pesce mandarino. Attualmente, I ricercatori cinesi hanno già creato un database sulla diversità genetica delle razze di pesci mandarino in tutto il mondo, ha chiarito i meccanismi fisiologici del pesce mandarino con mangimi formulati, e ha costruito con successo una mappa di collegamento genetico ad alta densità del pesce mandarino in cui sono stati identificati i loci dei geni legati all'alimentazione e alla crescita.

Questo lavoro ha gettato solide basi per la ricerca sull'allevamento selettivo diretto di pesci mandarino facilmente abituati con l'uso di marcatori molecolari. Nel 2017, un gruppo di ricerca presso la Huazhong Agricultural University, specializzato nella ricerca sul pesce mandarino, allevato con successo la prima nuova razza di pesce mandarino, chiamato "Huakang n. 1", dopo otto anni di sforzi di allevamento selettivo.

La razza ha guadagnato popolarità sul mercato grazie alle sue eccezionali caratteristiche "facilmente abituate". In uno studio precedente su incroci di pesci mandarino facilmente abituati, una pesca cinese ha allevato con successo un nuovo incrocio, il pesce mandarino dorato, con un tasso di successo di abitudine al mangime estruso che superava il 70 percento.

L'uso di marcatori molecolari per favorire l'allevamento ha notevolmente ridotto il periodo di allevamento del pesce mandarino e ha reso possibile l'allevamento selettivo diretto, e si stima che nuove razze di pesci mandarino facilmente abituati saranno allevate in modo selettivo entro il prossimo decennio.

Requisiti nutrizionali del pesce mandarino e tecnologie di preparazione dei mangimi

I primi studi sul fabbisogno proteico del pesce mandarino, che può essere fatta risalire al 1989, prevedeva l'uso di metodi di alimentazione forzata accettati a livello internazionale per l'indagine preliminare del fabbisogno proteico nei pesci mandarino.

Nello specifico, la caseina è stata utilizzata come fonte proteica, e una serie di concentrazioni proteiche sono state stabilite mediante una diluizione con destrina. Sette tipi di mangimi formulati, con contenuto di proteine ​​grezze compreso tra 2,56 percento e 62,13 percento, sono stati utilizzati per l'alimentazione forzata dei giovani pesci mandarino, e si è concluso che un contenuto di proteine ​​grezze più elevato porta a un tasso relativo più elevato di aumento di peso.

Con una migliore comprensione delle abitudini alimentari nei pesci mandarino, metodi per abituare il pesce mandarino al mangime formulato sono stati sviluppati sulla base di riflessi condizionati. Negli studi precedenti, i ricercatori hanno studiato la proteina, Grasso, e il fabbisogno energetico del pesce mandarino attraverso l'abitudine del pesce mandarino a palline morbide e umide.

I primi studi hanno indicato che con la farina di pesce bianco, come una buona fonte di proteine, e intestino di pollo e olio di fegato di merluzzo, come fonti di grasso, il contenuto appropriato di proteine ​​e grassi del mangime per avannotti di pesce mandarino (54,91 g) era del 53 percento e del sei percento, rispettivamente, ad un tasso di alimentazione del cinque per cento.

Il contenuto appropriato di proteine ​​e grassi del mangime per pesci mandarini adulti (378,08 g) a un tasso di alimentazione del tre percento era del 47 percento e del 12 percento, rispettivamente. Successivamente, negli Stati Uniti è stato condotto un esperimento di abitudine del pesce mandarino al mangime formulato (peso medio iniziale:65 g) utilizzando farina di pesce bianco come fonte di proteine, a sei diversi livelli di proteine.

Analizzando gli indicatori, come il tasso di crescita specifico (SGR) e il rapporto di efficienza proteica (PER), il contenuto proteico ottimale del mangime formulato per pesci mandarino è stato determinato tra il 44,27 percento e il 48,41 percento.

Inoltre, alcuni studi hanno dimostrato che i pesci mandarino hanno una maggiore tolleranza ai grassi nei mangimi, mentre i carboidrati sono quasi del tutto inutilizzati. Il contenuto di grassi del mangime ha un'influenza significativa sulla crescita e sull'efficienza proteica nei pesci mandarino, dove un contenuto di grassi del mangime del 9-12 percento si traduce in SGR e PER relativamente più elevati.

Sono state inoltre apportate continue innovazioni per la ricerca sulla preparazione dei mangimi per pesci al mandarino. Per soddisfare la forma, movimento, e i requisiti di appetibilità del pesce mandarino nei confronti del cibo, è stato inizialmente inventato il mangime in pellet morbido umido.

Tale mangime può essere preparato solo appena prima dell'alimentazione aggiungendo farina preformulata nella pasta di pesce appena preparata e modellando la miscela di mangime in strisce. Durante l'erogazione del mangime, il movimento del mangime avviene attraverso la propulsione del flusso d'acqua, che favorisce l'ingestione da parte del pesce mandarino.

Però, l'uso di mangime in pellet morbido umido è stato rapidamente interrotto a causa del suo complesso processo di preparazione e del basso tasso di successo di assuefazione. Negli ultimi anni, i progressi nelle tecnologie di preparazione dei mangimi hanno spinto i mangimi per pesci mandarino nell'era dei mangimi estrusi.

Il mangime premiscelato per pesci mandarino, sviluppato da Guangzhou Nutriera Biotechnology Co, srl, ha sostituito efficacemente la pasta di pesce soddisfacendo i requisiti di sapore e consistenza del pesce mandarino, e ha un'elevata attrattiva per i mangimi.

Attraverso l'allevamento selettivo di razze di pesci mandarino facilmente abituate, dal gruppo di ricerca della Huazhong Agricultural University, il ruolo della linea laterale nell'alimentazione dei mandarini è stato indebolito, rendendo così possibile l'assuefazione diretta al mangime estruso.

Perciò, mangime estruso, appositamente formulato per i pesci facilmente abituati, potrebbe essere rivoluzionario per l'intera industria del pesce mandarino.

Conclusioni

Il pesce mandarino è stato un famoso pesce cinese fin dai tempi antichi ed è stato menzionato in un verso di un famoso poema Tang:"Grette che si librano sul monte Xisai, pesce mandarino che prospera nelle acque ricoperte di fiori di pesco.'

Attualmente, la resa annuale del pesce mandarino ha superato i 300, 000 tonnellate, con un valore annuo di oltre 21 miliardi di CNY. Sulla base del FCR di 1,5, il consumo annuo di mangime per pesci mandarino ha superato 450, 000 tonnellate, perciò, le scoperte nel mangime formulato creeranno senza dubbio un'enorme rivoluzione nell'intera industria del pesce mandarino.

Con diversi prezzi unitari US $ 2, 200-2, 600 per tonnellate metriche e $ 1, 100-1, 500 per tonnellata di mangime commerciale e pesce spazzatura, nutrirsi con mangimi commerciali può portare il 40% di profitti in più rispetto all'alimentazione con pesci spazzatura.

Con i rapidi progressi delle moderne tecniche di allevamento molecolare, la transizione e l'aggiornamento dell'industria dei mangimi e delle tecnologie di preparazione dei mangimi in Cina, nonché l'aumento del consumo di prodotti dell'acquacoltura cinese, promuoverà e accelererà lo sviluppo del mangime per pesci mandarino. Sarà emozionante vedere chi prenderà il comando in questa imminente rivoluzione dell'industria del pesce mandarino.

Riconoscimento

Il progetto di ricerca sul fabbisogno nutrizionale e sulla tecnologia dei mangimi del mandarino è stato sostenuto dal Fondo per la conservazione e lo sfruttamento delle risorse ittiche della Cina-ASEAN.