Welkom bij
Moderne landbouw
!
door Álvarez-Blázquez1, B., Rodríguez Villanueva2, JL, Perez Rial1, e., Peleteiro1, JB, Mylonas3, CC, Papadaki3, M., Papadakis3 I., Fakriadis3, L., Robles4, R., Linares5, F.
1 Instituto Español de Oceanografía-IEO, Centro Oceanográfico de Vigo, Spanje.
2 Instituto Galego de Formación en Acuicultura-IGAFA, Illa de Arousa, Spanje.
3 Helleens Centrum voor Marien Onderzoek-HCMR, Iraklion, Kreta, Griekenland.
4 CTAQUA, Cádiz, Spanje; daadwerkelijke aansluiting TESTEN BLUE S.L., Cádiz, Spanje.
5 Xunta de Galicië, Centro de Investigaciones Mariñas, Vilanova de Arousa, Spanje.
Invoering
Naar aanleiding van de reeks artikelen die zijn gepubliceerd over de vissoorten die zijn opgenomen in het door de EU gefinancierde DIVERSIFY-project (zie april, Kunnen, Juni, juli- en oktobernummers van International Aquafeed), die liep tussen 2013 en 2018, we presenteren hier de wrakvis (Polyprion americanus), wat de meest uitdagende soort in het project was.
De wrakvis is een van de grootste Polyprionidae-soorten, het bereiken van een grootte van 100 kg. Het is een diepwatervis (100 tot 1000 m) die bijna over de hele wereld wordt aangetroffen en wordt gekenmerkt door een verlengde pelagische juveniele fase (Ball et al., 2000; Sedbes et al., 1999). Het is een van de meest interessante nieuwe soorten voor de aquacultuur, door zijn snelle groei (Suquet &La Pomélie, 2002; Rodriguez-Villanueva et al., 2011), late reproductieve rijping, hoge marktprijs en beperkte visserijaanvoer en eenvoudige bediening in gevangenschap zonder sterfte geregistreerd tijdens de DIVERSIFY-proeven (Papandroulakis et al., 2008). Het grote formaat maakt het geschikt voor de verwerking en ontwikkeling van producten met toegevoegde waarde, die van belang kunnen zijn voor de EU-markt.
Wreckfish accepteert gemakkelijk inert voedsel, een zeer vraatzuchtige carnivoor zijn. In het wild gevangen individuen die in gevangenschap werden gehouden, groeiden van één tot vijf kilogram in een periode van 10 maanden (Rodriguez-Villanueva et al., 2011). De langzame reproductieve rijping van wrakvissen, die optreedt op een leeftijd van 5-10 jaar in gevangenschap, kan een probleem zijn voor de ontwikkeling en het beheer van de broedstock. Anderzijds, zijn lange juveniele stadium is een groot voordeel vanuit het oogpunt van aquacultuur, commercialisering mogelijk maken vóór seksuele rijpheid, en zo problemen in verband met rijping te vermijden, zoals vermindering van de groei. Het is aangetoond dat de groei sterk wordt beïnvloed door het geslacht en dat vrouwelijke wrakvissen significant zwaarder zijn dan mannen, zoals waargenomen bij veel andere zeevissoorten (Rodríguez, 2017).
De wereldwrakvissenpopulatie bestaat uit drie genetisch verschillende bestanden:1) de Noord-Atlantische Oceaan en de Middellandse Zee, 2) Brazilië en 3) de Stille Zuidzee (Ball et al., 2000). Wrakvissen is een gonochoristische soort zonder geslachtsdimorfisme en paaien vindt plaats op de continentale helling op een diepte van 300-500 m, met de vorming van paaiaggregaties (Peres en Klippel, 2003). Demersale wrakvissen bewonen rotsachtige en modderige bodems, op een diepte van 40-200m; echter, individuen worden vaak aangetroffen in wateren dieper dan 300 meter, met een maximale geregistreerde diepte van 1000 m (Fischer et al., 1987). Gedurende het eerste deel van zijn leven (van het uitkomen tot een lichaamslengte van ongeveer 60 cm) is de wrakvis pelagisch en leeft hij samen met drijvend puin.
Het werk van DIVERSIFY voor deze soort was gericht op het gebied van reproductie en genetica, larvicultuur en voeding, die tot nu toe de belangrijkste knelpunten zijn geweest bij het voorkomen van de aquacultuur van wrakvissen.
Voortplanting en genetica
Er zijn drie voorraden aangehouden in de faciliteiten van drie Galicische instellingen (Spanje):Instituut voor Oceanografie (IEO), Ayuntamiento van A Coruña, (MC2) en Conselleria do Mar uit de Xunta de Galicia (CMRM). In aanvulling, één voorraad werd aangehouden in het Hellenic Center for Marine Research (HCMR) op Kreta, Griekenland. De reproductieve ontwikkeling van deze bestanden werd gedurende twee jaar gevolgd. De voortplantingsperiode (oogenese, rijping en paaien) was vrij lang in wrakvissen, beginnend in oktober en duren tot juli, vooral in de Spaanse broedstocks die gedurende het jaar aan lagere temperaturen werden blootgesteld. De grootste eiceldiameter van wrakvissen werd gevonden tussen maart en juli, wat suggereert dat dit de verwachte paaitijd is. De eigrootte van wrakvissen (~ 2 mm in diameter) is aanzienlijk groter dan die van andere zeevissen die worden gekweekt in de gematigde wateren van de Atlantische kust van Europa en de Middellandse Zee (Papadaki et al., 2018). Een grote eigrootte en een lagere vruchtbaarheid worden als essentieel beschouwd voor demersale vissen, omdat het verband houdt met een hogere individuele overleving in een relatief constante omgeving, in tegenstelling tot pelagische kleine eieren die een veranderende omgeving het hoofd moeten bieden, waar overleven moeilijker is en dus een hoge vruchtbaarheid voordeliger is. Embryonale ontwikkeling en vroege levensstadia zijn beschreven (Papandroulakis et al., 2008; Peleteiro et al., 2011), wat aangeeft dat de grote eiergrootte van deze soort aanzienlijke voordelen kan bieden voor het kweken van larven.
Het is het hele jaar door een constante temperatuur van 16°C (HCMR, Griekenland), hoewel het waarschijnlijk meer representatief is voor de omgeving waaraan de kwekers van wrakvissen worden blootgesteld in de diepe wateren die ze in het wild bewonen, en ze leken geen gunstige effecten te hebben op de reproductieve ontwikkeling van in gevangenschap levende vrouwelijke wrakvissen. Vissen die in de Spaanse bestanden onder natuurlijk wisselende temperaturen werden gehouden, vertoonden dezelfde of betere reproductieve prestaties dan vissen bij constante temperaturen in Griekenland, d.w.z. ze rijpten en spawnden spontaan. Anderzijds, mannen, gehouden onder constante temperatuur in de HCMR-voorraad, gedurende bijna de hele monitoringperiode in volledige zaadvorming bleven in vergelijking met mannen die werden blootgesteld aan jaarlijkse cyclustemperaturen in Spanje, wat suggereert dat mannen misschien anders reageerden dan vrouwen op de twee verschillende temperatuurregimes van de studie.
Spontane spawns zijn verkregen uit de drie Galicische bestanden, met toenemende regelmaat van spawns en bemestingspercentages naarmate het project vorderde en meer ervaring werd opgedaan. Relatieve batchvruchtbaarheid was ook variabel tussen de vier wrakvissen in de huidige studie, variërend tussen 2, 000 en 30, 000 eieren spawnen-1 kg-1 lichaamsgewicht. Beperkte eierverzameling is ook bereikt door in gevangenschap gehouden spawners na hormonale inductie en tankspawning of handmatig strippen van rijpende individuen. Tijdens het laatste jaar van DIVERSIFY in 2018, paaien kwam meer overeen met een betere vruchtbaarheid en bemesting in de Spaanse broedstocks. Op basis van de verkregen resultaten, we verwachten dat volledige acclimatisatie van de soort in gevangenschap kan resulteren in consistente natuurlijke paai en productie van eieren van goede kwaliteit.
Het paaien vindt 's nachts of heel vroeg in de ochtend plaats (tussen 05:00 en 08:00 uur, met enkele uitzonderingen 's middags). In 2017 en 2018, spontane spawning bij de IEO, MC2- en CMRM-voorraden produceerden een groot aantal bevruchte eieren. De paaiperiodiciteit was 3-5 dagen in alle bestanden en het bevruchtingssucces varieerde tussen 50 en 100 procent met een verbeterde eikwaliteit tegen de tweede helft van het paaiseizoen voor elk vrouwtje. Het is gebleken dat een vrouwtje tot tien keer per broedseizoen kan paaien, terwijl hetzelfde mannetje in een totale periode van 150 dagen minstens 30 jongen heeft bevrucht.
De respons van de vrouwtjes op behandeling met implantaten met gonadotropine-releasing hormoonagonisten (GnRHa) om het paaien te induceren, was wisselend, met onregelmatige resultaten in termen van vruchtbaarheid en eikwaliteit. In sommige gevallen leverden tankspawns of gestripte spawns niet-levensvatbare eieren op, en bij andere gelegenheden, ook al was de bevruchting een succes, uitkomen was nul. Kunstmatig paaien door strippen zou de voorkeursmethode kunnen zijn bij volwassen vrouwtjes die problemen vertonen om spontaan te paaien na GnRHa-inductie. Bij vrouwtjes die van nature eicelrijping ondergaan (zonder exogene hormonen) is het niet aan te raden strippen te gebruiken, omdat de stress veroorzaakt door de manipulaties kan resulteren in een slechte eikwaliteit en een gebrek aan bevruchtingssucces.
Wat de mannelijke kenmerken betreft, seksuele rijping vindt plaats van maart tot juli, zoals in het geval van vrouwen, bereikt zijn hoogtepunt in april en juni. Alle onderzochte parameters voor de kwaliteit van het sperma varieerden significant gedurende de twee jaar van het onderzoek, maar zonder duidelijke correlatie met het vrouwelijke broedseizoen (maart-juni). Algemeen, De spermakwaliteit werd het hele jaar door als hoog beschouwd. De gemiddelde spermadichtheid varieerde tussen 4,5-11,5 x 109 spermatozoa ml-1, de beweeglijkheid van het sperma was altijd hoger dan 60 procent, de motiliteitsduur varieerde tussen 1,5 en 6 min en de overleving van sperma bij 4°C varieerde tussen 3 en 10 dagen, hoewel in sommige gevallen een overleving van 18 dagen werd bereikt (Pérez Rial, 2019). De spermadichtheid was vergelijkbaar met die van andere pelagische soorten, zoals Europese zeebaars (Dicentrarchus labrax), goudbrasem (Sparus aurata) of magere (Argyrosomus regius). Echter, De spermaconcentratie van wrakvissen is hoger dan die in tong (Solea solea) en tarbot (Scophthalmus maximus).
Er zijn drie mogelijke procedures om in gevangenschap broedende wrakvissen te verkrijgen:
Ondanks de gemakkelijke hantering van deze soort in gevangenschap, zijn grote formaat vereist grote tanks om zijn welzijn te garanderen en door stress veroorzaakte reproductieve disfuncties te voorkomen, dat zou de gametogenese en rijping beïnvloeden. Hoewel het mogelijk is om wrakvissen te strippen en de eieren in vitro te bevruchten na hormonale inductie van de ovulatie, is het frequente hanteren van de vrouwtjes problematisch bij het omgaan met zulke grote vissen. Tijdens het project, het is aangetoond dat wrakvissen zich spontaan kunnen voortplanten met zeer goede resultaten bij de eiervruchtbaarheid en bevruchting, en dit is de aanbevolen reproductiemethode met het oog op de industriële aquacultuurproductie van deze soort.
Voortplanting en larvale kweek van een zeer hechte soort, de hapuku (Polyprion oxygeneios) is pas recentelijk bereikt in Nieuw-Zeeland (Anderson et al., 2012; Symonds et al., 2014; Wylie et al., 2018). De schaarste aan broedstock is een nadeel voor de teelt van wrakvissen, maar het duidelijke biologische en economische potentieel van deze soort rechtvaardigde de toewijzing van een deel van de inspanning van DIVERSIFY om bijna alle Europese partners samen te brengen die tot nu toe betrokken waren bij de domesticatie van wrakvissen, om de gedocumenteerde knelpunten te overwinnen, d.w.z. reproductie en het kweken van larven - om het juiste aantal juvenielen te produceren om commerciële productie te starten.
larvicultuur
Tijdens de eerste stadia van de ontwikkeling van eieren, kwetsbaarheid voor externe omstandigheden is het grootst. Optimale incubatietemperatuur en larvale kweekomstandigheden zijn aangepast in de faciliteiten van de IEO om een correcte embryonale ontwikkeling te hebben (Álvarez-Blázquez et al., 2016). Zoötechnische aspecten zoals beluchting, de hydrodynamica van de tank en de waterstroom zijn geoptimaliseerd. Dit zijn essentiële parameters om larvale misvormingen te verminderen, dat is een kwestie die nader onderzoek vereist. Tijdens proeven met de larvicultuur van wrakvissen in DIVERSIFY, er werden misvormingen gevonden die lijken op een syndroom dat verband houdt met de consumptie van de dooierzak (SYSS) beschreven door Gunakesera et al (1998) of ook met de 'blue sac disease' (BSD) beschreven voor forel. Verdere studies zullen nodig zijn om dit probleem te identificeren.
bij wrakvissen, de ontogenese van het spijsverteringsstelsel wordt beschouwd als een langzame procedure in vergelijking met andere soorten. De ontwikkeling van het spijsverteringsstelsel wordt gecontroleerd door endogene factoren en is over het algemeen genetisch geprogrammeerd, maar het tijdstip waarop de structuren van het spijsverteringsstelsel verschijnen, kan worden beïnvloed door een reeks exogene factoren, waarbij temperatuur een van de belangrijkste is (Kamler, 2002). In aanvulling, er werd gevonden dat de ontogenie van het netvlies vergelijkbaar is met het algemene patroon van de meeste vissoorten. bij het uitkomen, het netvlies is een ongedifferentieerd en niet-functioneel weefsel, zoals voorkomt bij de meeste zeevissen met pelagische stadia van het vroege leven (Pankhurst en Eagar, 1996; Pankhurst en Hilder, 1998; Pankhurst et al., 2002; Roo et al., 1999; Shand et al., 1999). Kegelcellen waren de eerste fotoreceptoren die verschenen (6 dph). Dit feit geeft aan dat vissen na 5 dph voedsel zoals raderdiertjes en Artemia-nauplii kunnen identificeren.
Binnen de DIVERSIFY-onderzoeken, het uitkomen van de larven varieerde tussen 42 en 82 procent, die als zeer acceptabel kan worden beschouwd. Echter, De overleving van de larven was eerder beperkt. Alleen tijdens het laatste jaar van het project, het is mogelijk geweest om enkele larven te verkrijgen die met succes zijn gespeend en juvenielen zijn verkregen en gekweekt in de faciliteiten van de IGAFA (Galician Institute of Aquaculture, Spanje), dat is een CMRM-samenwerkingsorganisatie. Dit was de eerste keer in het project dat we erin slaagden om jonge dieren te produceren die gespeend waren tot inert voedsel, en het is een mijlpaal in de inspanningen om wrakvissen te produceren onder aquacultuuromstandigheden. Deze proef heeft belangrijke gegevens opgeleverd over de groei van wrakvissen en heeft onze kennis vergroot over het voedingsprotocol en het specifieke gedrag en de metamorfose van wrakvissenlarven (Rodríguez et al, 2019).
Tijdens het laatste jaar van het project, een groot aantal experimentele proeven werden uitgevoerd in larvale cultuur, gericht op het aanpassen van verschillende cultuursystemen (doorstroom, mesokosmos en recirculerende aquacultuursystemen, RAS) en omgevingsparameters zoals watertemperatuur, cultuurvolume, larvale dichtheid, voedsel volgorde, lucht, licht, vorm en kleur van de tanks.
De beste resultaten werden behaald met RAS in de IGAFA-faciliteiten met twee batches larven van IEO- en MC2-paaien. Het eten was gebaseerd op raderdiertjes, Artemia nauplii en verrijkte metanauplii. Beide partijen larven hebben de speenperiode bereikt en bevinden zich momenteel in de juveniele fase. Dit is de eerste keer dat een batch juveniele wrakvissen is geproduceerd onder kweekomstandigheden en vormt een mijlpaal in onze inspanningen om deze soort een stevige kandidaat te maken voor exploitatie op industriële schaal.
De belangrijkste resultaten van het experimentele werk met de larvicultuur van wrakvissen in het DIVERSIFY-project zijn gepubliceerd (Pérez Rial et el., 2019) en kan als volgt worden samengevat:
Voeding
De voedingsbehoeften van wrakvissen waren tot nu toe onbekend en er waren slechts een paar referenties met betrekking tot voedselhabitats van commerciële vangsten (Brick Peres &Haimovi, 2003) en voersnelheden in gevangenschap (Papandroulakis et al., 2004). Recent zijn er enkele studies gedaan naar de samenstelling van wilde wrakvissen (Roncarati et al., 2014; Linares et al., 2015) en hun morfometrische kenmerken (Álvarez-Blázquez et al., 2015). De optimale ontwikkeling van broedvoorraaddiëten voor wrakvissen is essentieel voor de toekomst van de aquacultuur. Dieetlipiden en vooral vetzuren spelen een cruciale rol bij de succesvolle productie van hoogwaardige gameten en eieren van zeevissen (Izquierdo et al., 2001; Sargent et al., 2002). Ook, de ontwikkeling van verrijkingsproducten van levende prooien is van groot belang voor het succes in de larvenkweek. Het begrip van de vereisten van poly-onverzadigde vetzuren (PUFA's) van zeevislarven vereist de definitie van een optimale voedingsverhouding van DHA, EPA en ARA.
Gebaseerd op gegevens van biochemische analyses van geslachtsklieren van vrouwtjes van wilde wrakvissen, eieren en larven van gekweekte vis, er zijn enkele verrijkingsproducten voor levend voer ontwikkeld voor larvale wrakvissen. In DIVERSIFY werden enkele voedingsexperimenten met larven van wrakvissen uitgevoerd, waaruit blijkt dat larven, in het algemeen, een goede acceptatie van de geteste verrijkte levende prooi en geen verschillen in vetzuursamenstelling van wrakvislarven die gevoed werden met de prooi verrijkt met de geteste verrijkingsproducten werden gevonden op verschillende dagen van leven. Het vetzuurprofiel van wrakvissenlarven langs de larvale ontwikkeling toont grote hoeveelheden PUFA, speciaal DHA, EPA en ARA. Verder, er is een duidelijke relatie tussen het vetzuurprofiel van het aangevoerde voer en het vetzuurprofiel van eicellen en eieren (Linares et al., 2016, 2018)
De verkregen resultaten met betrekking tot de samenstelling van weefsels van wilde exemplaren waren zeer nuttig om de kennis van de voedingsbehoeften van deze soort te vergroten, die een grote hoeveelheid eiwitten en een laag lipidengehalte in de spier vertoont. In aanvulling, de resultaten suggereren dat de verrijkte levende prooi die als voedsel voor de larven wordt gebruikt, goed wordt verteerd. Hoewel tot nu toe, de larven hebben een zeer lage overlevingskans, de resultaten van 2018, met het verkrijgen van de eerste juvenielen, zijn veelbelovend.
Het is vrij duidelijk dat deze soort een snelle groeisnelheid vertoont en zich gemakkelijk aanpast aan de omgeving en hanteringsprocedures in gevangenschap. Tijdens het paaiseizoen (van maart tot juli) werden lage voedersnelheden geregistreerd en in de herfst waren er hoge voedersnelheden. De opnamesnelheid varieerde tussen 0,2 en 0,5 procent voor vissen die werden gevoerd met een semi-vochtig dieet, en tussen 1 en 1,8 procent voor degenen die droge pellets krijgen (Pérez Rial, 2019). De resultaten behaald tijdens het DIVERSIFY-project op het gebied van voeding kunnen in de volgende punten worden samengevat:
Wrakvissen hebben een grote hoeveelheid eiwitten in hun spieren (84% in wilde vis en 78% in gekweekte vis) en het lipidengehalte is lager in de spieren van wilde vis (7% DW) dan in gekweekte vis (25%). Wat betreft de vetzuursamenstelling in spieren, waarden van PUFA en ∑n-3 zijn hoger bij wilde wrakvissen (respectievelijk 39 en 34% van de totale vetzuren) dan bij gekweekte vis (30 en 24%). DHA-waarden vertegenwoordigen 12 procent in gekweekte vissen en 26 procent in wilde vis. Het EPA-gehalte vertegenwoordigt respectievelijk het waargenomen percentage in gekweekte vis en vier procent in wilde vis en ARA 1,6 procent en 3,1 procent in gekweekte en wilde vis. De EPA/ARA-verhouding heeft waarden van 4,6 voor gekweekte vis en 1,5 voor wilde vis (Linares et al, 2015).
Er zijn aanzienlijke vorderingen gemaakt in de kennis van deze soort in termen van zijn biologie, voeding, reproductie en fysiologie, evenals de aanpassing aan gevangenschap, reproductietechnologie en larvale cultuur en de eerste kennis van de larvale ontogenie werd verschaft. De verkregen resultaten, evenals het tekort aan exemplaren in de natuurlijke omgeving, zijn twee aspecten die van groot belang zijn om de onderzoeksinspanningen voor de ontwikkeling van aquacultuur voor deze soort voort te zetten. Met het oog op de diversificatie van de industriële aquacultuur wordt het beschouwd als een soort met een hoog potentieel. Het feit dat het is gelukt om jonge exemplaren in gevangenschap te bemachtigen, heeft een grote impact gehad in de aquacultuursector, geïnteresseerd in diversificatie en innovatie. De algemene belangstelling voor wetenschappelijke vooruitgang in de teelt is groot, en in het bijzonder van de bedrijven die momenteel voorraden van volwassen exemplaren van deze soort hebben (voornamelijk in Spanje).
