Welkom bij
Moderne landbouw
!
door Dr. Karthik Masagounder, Hoofd Aqua en Varkensonderzoek, Evonik Nutrition and Care GmbH, Duitsland en Dr. D. Allen Davis, Professor, kastanjebruine universiteit, VS
Een in vitro-onderzoek op basis van de enzymen die zijn geëxtraheerd uit de hepatopancreas van garnalen, toonde aan dat garnalen in staat zijn om de vier beschikbare isomeren van DL-methionyl-DL-methionine (AQUAVI® Met-Met) volledig te splitsen, maar met verschillende snelheden. Dit zorgt voor een vertraagde afgifte en opname van D- en L-methionine (Met) in het spijsverteringskanaal. Echter, er zijn geen in vivo gegevens gepubliceerd die veranderingen aantonen in het postprandiale profiel van Met in de hemolymfe - een vloeistof die analoog is aan het bloed bij gewervelde dieren - van garnalen die met verschillende Met-bronnen zijn gevoed.
Daarom hebben we een studie gestart om postprandiale Met-niveaus te onderzoeken en te vergelijken in relatie tot andere aminozuren in de hemolymfe van witpootgarnalen die gevoed worden met diëten aangevuld met AQUAVI® Met-Met of DL-Met. De effecten van verschillende bronnen op de Met-niveaus van hemolymfe van garnalen werden geëvalueerd onder twee voedingsfrequenties (eenmaal per dag en drie keer per dag) om te begrijpen of de voedingsfrequentie de voedingseffecten op de hemolymfe Met-niveaus zou beïnvloeden.
Met is typisch het eerste beperkende aminozuur in het praktische garnalenvoer en daarom is suppletie essentieel. Eerdere studies hebben aangetoond dat AQUAVI® Met-Met een efficiëntere Met-bron (≥ 200%) is voor garnalen in vergelijking met DL-Met (Xie et al. 2017; Niu et al. 2018). Een betere biologische beschikbaarheid van AQUAVI® Met-Met versus DL-Met wordt voornamelijk toegeschreven aan (i) de lagere oplosbaarheid en uitloging in water en (ii) de langzame en lange afgifte van Met uit verschillende sterio-isomeren (DL-Met-Met, LD-Met-Met, LL-Met-Met, DD-Met-Met).
Proefontwerp om verschillende methioninebronnen en voedingsfrequenties te testen
Het basale dieet bevatte ongeveer 37 procent eiwit met sojameel als primaire eiwitbron. en acht procent lipide en ~20 MJ/kg bruto-energie met tarwe en visolie als belangrijkste energiebronnen. Het basisdieet is samengesteld om te voldoen aan de bekende voedingsbehoeften van witpootgarnalen, met uitzondering van Met. Twee testdiëten werden geformuleerd door 0,30 procent glycine uit het basisdieet te vervangen door 0,30 procent DL-Met (DL-Met-dieet) of 0,31 procent AQUAVI® Met-Met (Met-Met-dieet).
Alle diëten werden onder druk gepelleteerd met behulp van een vleesmolen en een matrijs van 3 mm in het voerlaboratorium van de Auburn University. Na het pelletiseren, diëten werden gedroogd tot een vochtgehalte van 8-10 procent en bewaard bij 4°C. Geanalyseerde Met en andere aminozuurniveaus in de drie diëten vertoonden vergelijkbare waarden als gepland.
In proef één, 54 tanks, elke tank met vier garnalen (~ 17 g gemiddeld lichaamsgewicht), werden gebruikt. Elk dieet werd aangeboden aan in totaal 18 tanks (80 l volume). Hierdoor konden drievoudige hemolymfemonsters (één hemolymfemonster gepoold van vier garnalen per tank) op elk tijdstip gedurende zes tijdstippen (0, 15, 30, 45, 60 en 120 min) voor elke voedingsgroep (drie replica's x zes tijdstippen x drie diëten =54 tanks). Geen enkele tank is meer dan één keer bemonsterd. Garnalen werden gepreconditioneerd tot de experimentele diëten met één voeding per dag gedurende vier dagen vóór hemolymfebemonstering.
De voeding voor verschillende tanks werd gespreid tussen 8 en 10 uur om tijd te geven voor bemonstering in verschillende tanks op de beoogde tijdstippen. Voorafgaand aan de monsternamedag garnalen werden 's nachts gevast en basale hemolymfemonsters werden genomen uit drie tanks in elke voedingsgroep op nul minuten net voor het voeren. Garnalen in de resterende tanks kregen gedurende 15 minuten een overmaat van de respectieve experimentele diëten aangeboden, tanks werden overgeheveld om overtollig voer te verwijderen, en garnalen werden daarna gevast tijdens het verzamelen van hemolymfe.
In proef twee, garnalen werden gedurende vier dagen op de voeding geconditioneerd voordat de hemolymfe werd verzameld. Elk dieet werd aangeboden aan 15 tanks (80 l volume) met vier garnalen (~21 g gemiddeld lichaamsgewicht) per tank. De eerste voeding voor verschillende tanks werd gespreid tussen 07.00 uur en 9.30 uur om hemolymfebemonsteringen op de bemonsteringsdag op de beoogde tijdstippen mogelijk te maken. Tussen de twee maaltijden gedurende de dag werd een interval van drie uur gegeven. Hemolymfemonsters uit drievoudige tanks met garnalen werden gepland na de derde maaltijd tot 60 minuten voor elk interval van 15 minuten.
Op dag vijf, garnalen die 's nachts gevast waren, werden twee keer gevoerd, elk gedurende een uur, volgens hetzelfde voedingsschema als in de voorgaande dagen. Na elke voeding, tanks werden overgeheveld voor niet-opgegeten voer en garnalen moesten twee uur vasten. Voor de derde voeding, basale hemolymfemonsters werden genomen op nul minuten uit drie tanks. Garnalen in de resterende tanks kregen gedurende 15 minuten een overmaat van de respectieve diëten aangeboden en werden daarna gevast tijdens de volgende monsters. Hemolymfemonsters werden genomen op 15, 30, 45, en 60 minuten, telkens uit drievoudige tanks met garnalen in elke behandelingsgroep.
Verzamelde hemolymfemonsters werden gecentrifugeerd en gedecanteerd om vrije aminomonsters te verkrijgen. Monsters werden vervolgens gevriesdroogd en geanalyseerd op individueel aminozuurgehalte.
De absolute hoeveelheid Met en totale aminozuren (TAA) werden geëvalueerd voor elke dieetbehandeling en tijdstip. Om de invloed van variatie in de hoeveelheid voer die door individuele garnalen wordt geconsumeerd op de Met-niveaus op een bepaald tijdstip te elimineren, Het Met-niveau werd uitgedrukt in procent van de gemeten TAA. Deze waarde werd vervolgens vergeleken tussen behandelingen en verschillende tijdstippen voor de twee verschillende voedingsfrequenties. De gegevens werden onderworpen aan tweeweg-ANOVA om de effecten van diëten en verschillende tijdstippen op de hemolymfe-TAA (μg/ml) en Met-niveaus (μg/ml, (%TAA) van garnalen. Aanvullend, het combineren van zowel de proefgegevens, hemolymfe Met (%TAA)-niveau werd ook onderworpen aan drieweg-ANOVA om de effecten van een dieet te evalueren, tijd en voedingsfrequentie (tijdstip 120 min was uitgesloten voor 1x voeding).
Tijdens de studie, De watertemperatuur werd rond de 30°C gehouden. Opgeloste zuurstof werd in de buurt van verzadiging gehouden met behulp van luchtstenen in elk aquarium en de opvangtank met behulp van een gemeenschappelijke luchtlijn die was aangesloten op een regeneratieve ventilator. Het zoutgehalte van het water werd op ongeveer negen ppt gehouden.
Effecten van voeding (methioninebronnen), tijd na voeding en voedingsfrequentie in de hemolymfe
De resultaten van zowel hoofd- als interactie-effecten van diëten en tijd op de hemolymfe-aminozuurniveaus van garnalen zijn samengevat in tabel 2. In proef één, waar garnalen één keer per dag werden gevoerd, dieet beïnvloedde alleen hemolymfe Met-spiegels (μg/ml, %TAA), maar niet TA. Zowel TAA- als Met-niveaus werden beïnvloed door de tijd. Echter, er werd geen interactie-effect als gevolg van dieet en tijd gedetecteerd op TAA of Met. De hemolymfe Met-spiegels waren hoger in het Met-Met-dieet dat met garnalen werd gevoerd in vergelijking met het basale (μg/ml) of zowel het basale als het DL-Met-dieet (%TAA). De hemolymfe Met-spiegel uitgedrukt in %TAA vertoonde hogere hemolymfespiegels voor het DL-Met-dieet dan voor het basale dieet. Over diëten, Met en TAA-niveaus in de hemolymfe van garnalen gemeten op 15, 30 en 45 minuten na het voeden waren over het algemeen hoger dan die gemeten op andere tijdstippen (0, 60 en 120 minuten).
In proef twee, waar garnalen drie keer per dag werden gevoerd, absolute hoeveelheid TAA- en Met-niveaus (μg/ml) in hemolymfe van garnalen vertoonden interactie-effecten als gevolg van dieet en tijd (zie tabel 2). Echter, er kon geen specifieke trend worden gedetecteerd vanwege de interactie tussen voeding en tijd. Verder, post-hoc tukey-vergelijking liet geen significante verschillen zien tussen alle gemiddelde combinaties. Variaties in de piek van aminozuurniveaus binnen de voedingsgroepen in de tijd waren waarschijnlijk vanwege verschillen in voeropname tussen individuen. De mate van verzadiging tussen individuen lijkt meer te variëren naarmate garnalen vaker worden gevoerd.
Het onderzoeken van hemolymfe Met-niveaus als %TAA corrigeert gedeeltelijk de verstorende effecten van variaties in voeropname op de dieeteffecten. Met-niveaus in %TAA vertoonden effecten als gevolg van dieet of tijd zonder interactie daartussen. Met-niveaus (%TAA) waren hoger in het Met-Met-dieet met garnalen dan bij het basisdieet, terwijl garnalen gevoed met DL-Met-dieet middelmatige, niet-significante Met-niveaus vertoonden. Met-niveaus (%TAA) bereikten hun piek 15 minuten na het voeden en namen daarna af in de loop van de tijd. Vergelijkbare tijdseffecten werden ook waargenomen op de TAA- en Met-niveaus (μg/ml) bij onderzoek in absolute hoeveelheden.
Het onderwerpen van hemolymfe Met-gegevens (%TAA) verkregen uit beide onderzoeken via een drieweg-ANOVA vertoonden significante effecten als gevolg van dieet, tijd, en voedingsfrequentie zonder enige interactie-effecten. Garnalen die het Met-Met-dieet kregen, vertoonden significant hogere Met-waarden voor hemolymfe dan degenen die het basale of DL-Met-dieet kregen, terwijl garnalen die het DL-Met-dieet kregen hogere Met-niveaus vertoonden dan die welke het basale dieet kregen. Zoals eerder ontdekt, Met-niveau (%TAA) in de hemolymfe bereikte zijn piek 15 min na het voeden en was significant beter dan die waargenomen bij 0, 45 of 60 minuten na het voeden. Het drie keer per dag voeren van garnalen resulteerde in een hoger Met-gehalte in de hemolymfe dan degenen die één keer per dag werden gevoerd. Gegevensanalyse met drieweg-ANOVA laat duidelijk een toename zien van de hemolymfe Met-niveaus met het Met-Met-dieet versus het basale of DL-Met-dieet in zowel de voedingsfrequentie.
Algemeen, onderzoeksresultaten tonen duidelijk aan dat het voeren van AQUAVI® Met-Met aangevuld dieet in vergelijking met het met DL-Met aangevulde dieet resulteert in een hogere Met (% TAA) in de hemolymfe van garnalen gedurende een lange tijd. en daarbij, kan een hogere eiwitsynthese in het lichaam en betere groeiprestaties ondersteunen. Deze in-vivo studie levert bewijs voor de hogere biologische efficiëntie die werd waargenomen in de eerdere studies voor AQUAVI® Met-Met vs. DL-Met.
