Wetenschappers van de Nanyang Technological University, Singapore (NTU Singapore) en Temasek Polytechnic hebben met succes de helft van het vismeeleiwit in de voeding van gekweekte Aziatische zeebaars vervangen door een ‘eencellig eiwit’ gekweekt uit microben in het afvalwater van de verwerking van sojabonen, waardoor de weg is vrijgemaakt voor duurzamer onderzoek. praktijken voor het kweken van vis. De bevindingen worden gepubliceerd in het tijdschrift Scientific Reports .

Het gebruik van een gecultiveerd eiwit is nieuw voor de aquacultuurproductie, zeggen de wetenschappers van het Singapore Centre for Environmental Life Sciences Engineering (SCELSE), die de NTU-inspanningen in het onderzoek leiden, en het Aquaculture Innovation Centre (AIC) van Temasek Polytechnic.

Gekweekte aquacultuursoorten zijn sterk afhankelijk van voer gemaakt van in het wild gevangen vis, bekend als vismeel, dat niet duurzaam is en bijdraagt ​​aan de overbevissing van de zeeën.

Eencellige eiwitten, een duurzaam alternatief, kunnen worden gekweekt uit afvalwater van voedselverwerking. Met name het afvalwater van de verwerking van sojabonen bevat organismen met probiotisch potentieel die essentieel zijn voor een gezonde visgroei.

Afvalwater uit de voedselverwerkende industrie is vrij van ziekteverwekkers en andere verontreinigingen, waardoor het geschikt is voor het kweken van microben. Normaal gesproken wordt het afvalwater na verwerking geloosd en stroomt het naar een afvalwaterzuiveringsinstallatie. De voedingsstoffen worden niet teruggewonnen, wat resulteert in een gemiste kans om het gebruik van hulpbronnen te maximaliseren.

Co-hoofdauteur van het onderzoek, Dr. Ezequiel Santillan, senior research fellow bij SCELSE, zei:"Onze studie vertegenwoordigt een belangrijke stap voorwaarts in duurzame aquacultuurpraktijken. Door microbiële gemeenschappen uit het afvalwater van sojabonenverwerking te benutten, hebben we de haalbaarheid aangetoond van het produceren van eencellig eiwit als een haalbare alternatieve eiwitvervanger in visvoer, waardoor de afhankelijkheid van vismeel wordt verminderd en wordt bijgedragen aan de duurzaamheid van de aquacultuursector."

Het gezamenlijke onderzoeksteam zei dat hun ‘waste-to-resource’-aanpak voedselzekerheid en afvalvermindering aanpakt, en de ontwikkeling ondersteunt van een circulaire economie zonder afval, zoals uiteengezet in de Overeenkomst van Parijs van de Verenigde Naties.

De studie sluit ook aan bij de focus van AIC op het vergroten van de voedselzekerheid en veerkracht. Nu de aquacultuursector ernaar streeft om tegen 2030 in 30% van de totale voedingsbehoeften van Singapore te voorzien, heeft AIC zich actief ingezet voor de intensieve aquacultuurproductie met innovatie en technologie.

Vervanging van de helft van het gebruikelijke visvoer voor Aziatische zeebaars

Om hun aanpak te demonstreren, voegde het team sojabonenverwerkingsafvalwater van een voedselverwerkingsbedrijf in Singapore toe aan bioreactoren (een gecontroleerde omgeving voor biologische en chemische reacties) om eencellige eiwitten te kweken.

De bioreactoren op laboratoriumschaal werden gedurende meer dan vier maanden bij 30°C bedreven in herhaalde cycli van gecontroleerde nutriënten- en lage luchttoevoer (micro-aerobe omstandigheden). Deze omstandigheden suggereren dat de methode van het team gemakkelijk kan worden gereproduceerd bij omgevingstemperaturen in tropische gebieden zoals Singapore, waardoor de ecologische voetafdruk van de vismeelproductie verder wordt verkleind.

Na de productie van hun eencellige eiwitten voedde het onderzoeksteam twee groepen jonge Aziatische zeebaars gedurende 24 dagen. De ene groep kreeg een conventioneel vismeeldieet, terwijl de andere groep een dieet kreeg dat voor de helft uit gewoon vismeel en voor de helft uit eencellig eiwit bestond. Beide diëten boden dezelfde hoeveelheid voedingswaarde voor de jonge vissen.

Aan het einde van het experiment werd de groei van beide groepen geëvalueerd en ontdekten de onderzoekers dat de vissen evenveel waren gegroeid. Interessant genoeg vertoonde de groep vissen op het nieuwe dieet een consistentere en minder variabele groei dan de groep met het traditionele dieet.

NTU-professor Stefan Wuertz van de School of Civil and Environmental Engineering en plaatsvervangend centrumdirecteur van SCELSE zei:"De bevindingen suggereren dat diëten met eencellige eiwitten ervoor kunnen zorgen dat vissen uniformer groeien, en het zou interessant kunnen zijn om te onderzoeken hoe dit dieet vissen op een dieper niveau beïnvloedt. voor toekomstig onderzoek.

Belangrijker nog is dat onze studie met succes het potentieel heeft aangetoond voor het omzetten van afvalwater van sojabonenverwerking in een waardevolle hulpbron voor aquacultuurvoer, wat bijdraagt ​​aan de transitie naar een circulaire bio-economie."

Co-hoofdonderzoeker van het onderzoek, Dr. Diana Chan, hoofd van het Aquaculture Innovation Center aan de Temasek Polytechnic, zei:"De resultaten van onze prestatieproeven voor visvoeding zijn veelbelovend voor de aquacultuursector en bieden een alternatieve eiwitbron om te voldoen aan de toenemende behoefte aan vismeel vervangen, dat zeer duur is geworden en qua aanbod niet duurzaam is."

Voor hun volgende stappen zal het onderzoeksteam proeven uitvoeren over langere groeiperioden met hogere vervangingsniveaus voor vismeel. Onderzoekers zullen het onderzoek ook uitbreiden met aanvullende aquacultuursoorten en verschillende soorten afvalwater van de voedselverwerking.

Meer informatie: Ezequiel Santillan et al., Microbieel, op de gemeenschap gebaseerd eiwit uit afvalwater dat sojabonen verwerkt, als duurzaam alternatief ingrediënt voor visvoer, Wetenschappelijke rapporten (2024). DOI:10.1038/s41598-024-51737-w

Journaalinformatie: Wetenschappelijke rapporten

Geleverd door Nanyang Technologische Universiteit