Udang sekarang ditetapkan sebagai salah satu produk makanan laut yang paling banyak dikonsumsi dan cukup populer di seluruh dunia, dengan meningkatnya ekspansi di banyak negara dan wilayah. Ini adalah sektor penting dari industri akuakultur yang menguntungkan.
Pasar udang global mencapai US$18,30 miliar pada tahun 2020 dan diproyeksikan akan mencapai sekitar US$23,4 miliar pada tahun 2026 dengan perluasan produksi di banyak wilayah di dunia. Udang tersedia dalam berbagai spesies seperti L.vannamei, P. monodon , dan M. rosenbergii , udang air tawar raksasa.
Ini semua sangat populer di pasar internasional, dan banyak negara mendorong produksi udang dengan memberikan insentif kepada petani dan menawarkan insentif keuangan. Untuk memenuhi permintaan yang berkembang di Eropa dan Amerika Utara, negara penghasil udang besar seperti India, Cina, Vietnam, Indonesia, Thailand, Meksiko dan Ekuador terus membutuhkan pasokan yang cukup besar untuk memenuhi pasar domestik dan ekspor mereka yang kuat.
Kebutuhan akan diet komersial yang efisien
Seperti semua perusahaan budidaya intensif, kendala utama adalah kebutuhan akan diet komersial yang efisien yang dapat memenuhi persyaratan nutrisi yang ketat (NRC 2011) dan berdasarkan platform bahan yang berkelanjutan yang memasok nutrisi utama dalam formulasi seimbang untuk memungkinkan pertumbuhan maksimum dan efisiensi pakan yang optimal.
Pakan udang mungkin mengandung bahan laut tingkat rendah seperti tepung ikan dan produk sampingan perikanan (tepung cumi, dan hidrolisat ikan) tetapi sebagian besar terdiri dari bahan tanaman seperti bungkil kedelai, tepung gluten jagung dan biji-bijian sebagai bahan pengisi dan sumber pati kaya energi seperti fraksi gandum dan jagung, menempatkan beban tambahan untuk keberlanjutan sumber daya yang tersedia.
Sekarang ada banyak pertimbangan mengenai konsekuensi jangka panjang dari perluasan industri budidaya udang global dan penggunaan bungkil kedelai yang berkelanjutan karena tekanan lingkungan yang terkait dengan produksinya di negara-negara seperti Brasil dan peningkatan deforestasi serta kebutuhan akan air dan nutrisi. .
Ini adalah alasan utama untuk kontroversial ikan masuk:ikan keluar Rasio FIFO untuk berbagai spesies seperti yang baru-baru ini disempurnakan oleh Kok et al 2020. Akibatnya, industri akuakultur mengalihkan perhatian ke bahan-bahan baru yang dapat memenuhi tujuan dan persyaratan dengan pengurangan jejak karbon, transparansi yang lebih besar dari rantai pasokan pakan dan mendapatkan pengakuan konsumen untuk memenuhi agenda keberlanjutan.
Ada potensi yang cukup besar untuk konsentrat protein berbasis biji-bijian yang berasal dari industri fermentasi klasik untuk alkohol yang dapat diminum tetapi baru-baru ini produk sampingan yang berasal dari sektor bio-pemurnian industri untuk pembangkit bahan bakar etanol dari jagung dan gandum mendapatkan momentum. Ini telah dianjurkan dan diuji untuk akuakultur dan dalam diet yang diformulasikan untuk ikan mas dan nila dengan banyak keberhasilan.
Platform bioteknologi yang inovatif
Perusahaan yang berbasis di AS dengan maksud ini adalah Nutrisi POET , yang berbasis di Air Terjun Sioux, Dakota Selatan. Platform bioteknologi inovatif mereka yang terkait dengan pembangkitan bahan bakar nabati dari jagung kini telah menghasilkan produk sampingan yang canggih yaitu serangkaian protein fermentasi jagung yang dikombinasikan dengan ragi dan profil asam amino yang sangat mudah dicerna dan energi yang dapat dicerna yang dapat digunakan untuk ikan bersirip dan udang.
protein fermentasi jagung NexPro®, hasil dari pemisahan mekanis pasca-fermentasi dari produk DDG menggunakan teknologi yang dipatenkan yang disebut Produk Bersama Stillage Maksimalkan. Dengan fraksinasi bahan pasca fermentasi, memungkinkan proses fermentasi untuk meningkatkan pemisahan serta melemahkan matriks dinding sel dari fraksi berserat.
Ini juga memungkinkan konsentrasi lebih lanjut dari ragi Saccharomyces cerevisae tidak aktif yang digunakan untuk produksi alkohol. Solusinya memiliki protein kasar yang unggul (~50 vs ~28%), tingkat serat kasar yang lebih rendah dan komposisi nutrisi yang lebih baik dibandingkan dengan DDGS tradisional.
Poet Nutrition telah melakukan serangkaian uji coba independen dengan berbagai spesies termasuk salmon Atlantik ( Salmo salar ) dan ikan trout pelangi ( Onchorhyncus mykiss ), ikan nila dan udang dengan hasil yang sangat baik. Pekerjaan salmonid sebelumnya dilaporkan di IAF pada tahun 2020, 2021.
Artikel ini akan menyajikan uji coba dengan L.vannamei untuk mengevaluasi kinerja NexPro® dalam kondisi eksperimental klasik.
Untuk menilai efektivitasnya, uji coba pakan yang dilakukan dengan prinsip tujuan untuk mengevaluasi kemanjuran protein fermentasi jagung (CFP) pada udang, dan viabilitasnya sebagai sumber protein berkualitas tinggi untuk digunakan dalam formulasi aquafeed.
Tujuan kami adalah untuk mengkarakterisasi kinerja pertumbuhan dan metrik pemanfaatan pakan untuk udang remaja dan menentukan
tingkat inklusi praktis CFP yang optimal dalam diet tipe produksi tipikal untuk L. vannamei . Percobaan pertumbuhan berurutan dilakukan untuk mengevaluasi penggunaan protein fermentasi jagung pada udang berkaki putih Pasifik praktis ( L. vannamei ) formulasi pakan.
Diet eksperimental &uji pertumbuhan
Percobaan pertumbuhan berurutan dilakukan di E.W. Shell Fisheries Research Station di Auburn, AL, AMERIKA SERIKAT. Produk CFP diperoleh dari Flint Hills Resources (Wichita, KS, USA) (sekarang POET Nutrition group) Percobaan pendahuluan (Percobaan 1) dengan 4 diet dan percobaan kedua (Percobaan II) dengan lima diet percobaan (Tabel 1, 2) diformulasikan menggunakan CFP sebagai pengganti tepung ikan pada uji coba 1 kemudian kombinasi tepung ikan dan bungkil kedelai pada uji coba II.
Komposisi terdekat dari diet dianalisis di Laboratorium Kimia Stasiun Percobaan Pertanian Universitas Missouri (Columbia, saya, USA) untuk metode AOAC (2000) dan disajikan untuk formulasi diet masing-masing (Tabel 1 &2).
Makanan disiapkan dengan mencampur bahan kering dalam mixer (Hobart, Troy, OH, USA) selama kurang lebih 15 menit.
Minyak ikan kemudian dimasukkan, diikuti dengan penambahan bertahap air mendidih ke dalam campuran sampai diperoleh konsistensi yang sesuai untuk pelet. Pakan kemudian dilewatkan melalui die 2,5 mm dalam penggiling daging. Pelet basah kemudian ditempatkan ke dalam oven udara paksa (<50 °C) semalaman untuk mencapai kadar air kurang dari 10. Pelet kering dihancurkan, dikemas dalam kantong tertutup, dan disimpan dalam freezer sampai diperlukan.
Pada sidang pertama, udang muda ( L. vannamei ) (1,24 g berat awal) ditebar ke dalam akuarium ulangan (empat ulangan dialokasikan secara acak per perlakuan) dengan volume masing-masing 80 L sebagai komponen sistem resirkulasi pada padat tebar 10 udang per tangki. Sistem kultur resirkulasi dalam ruangan terdiri dari tangki kultur, tangki bah dengan filter biologis, saringan manik-manik, pompa sirkulasi dan aerasi tambahan.
Setiap diet eksperimental secara acak ditugaskan ke empat tangki yang direplikasi per perlakuan. Udang ditimbang secara berkelompok pada awal dan akhir uji pertumbuhan (lima minggu). Mereka diberi makan diet eksperimental empat kali sehari dengan dua kali makan di pagi hari dan dua di sore hari.
Masukan pakan ditetapkan berdasarkan pertumbuhan historis dan asupan pakan, dengan jumlah pakan yang dikonsumsi dipantau dengan cermat untuk perhitungan Rasio Konversi Pakan (FCR) dan metrik terkait seperti Koefisien Pertumbuhan Termal (TGC) - parameter pertumbuhan yang menggabungkan efek suhu pada metabolisme.
Menguji rentang inklusi yang lebih spesifik
Studi ini menggunakan bahan yang sama seperti pada percobaan pertama tetapi menguji rentang inklusi yang lebih spesifik dan lebih sempit untuk menemukan inklusi terbaik untuk kinerja yang dioptimalkan, jadi 6, 12, 18 &24 persen, Misalnya. Sistem holding eksperimental dan kondisi pemeliharaan yang sama digunakan. Lagi, udang pasca larva digunakan dengan berat rata-rata awal yang lebih kecil yaitu 0,25 g dan kapasitas untuk Koefisien Pertumbuhan Termal (TGC) yang lebih tinggi.
Selama masa pemeliharaan untuk kedua percobaan I &II, oksigen terlarut (DO), suhu, salinitas, dan pH diukur dua kali sehari di salah satu tangki pemeliharaan menggunakan meteran YSI 556 MPS (Yellow Spring Instrument Co, Mata Air Kuning, OH, AMERIKA SERIKAT). Sampel air diambil di salah satu tangki untuk menentukan total amonia-nitrogen (TAN) setiap minggu.
Semua data dianalisis secara statistik menggunakan analisis varians satu arah untuk mengetahui perbedaan yang signifikan (P <0,05). Uji perbandingan berganda digunakan untuk menentukan perbedaan yang signifikan antara rata-rata pengobatan jika efek pengobatan yang signifikan diamati.
Uji Dunnet T digunakan untuk membandingkan basal dengan perlakuan lainnya. Semua analisis statistik dilakukan dengan menggunakan SAS (V9.4. SAS Institute, Cari, NC, AMERIKA SERIKAT).
Ringkasan hasil
Pada sidang pertama, tepung ikan diganti secara iso-nitrogen dan iso-lipid dengan CFP hingga 30 persen. Hasil menunjukkan bahwa hingga 20 dan 30 persen adalah tingkat yang layak dimasukkan dalam makanan. Data performa pertumbuhan dan pemanfaatan pakan selengkapnya ditampilkan pada Tabel 3.
Pada sidang kedua, 5 diet dengan inklusi maksimum 24 persen dievaluasi pada tingkat tambahan 0, 6, 12, 18 &24 persen. Dalam sidang ini, tingkat terendah (6% CFP) justru meningkatkan pertumbuhan di atas kelompok kontrol.
Walaupun, tidak ada perbedaan yang signifikan antara inklusi tertinggi dan diet basal, tetapi tingkat 24 persen dianggap maksimal dalam kondisi ini sebagaimana divalidasi oleh uji Dunnet T bila dibandingkan dengan tingkat inklusi tertinggi CFP ke udang yang diberi pakan pakan basal (Tabel 4).
Inklusi optimal 18 persen untuk NexPro® pada tingkat inklusi yang jauh lebih tinggi, beberapa keterbatasan nutrisi termasuk kadar asam amino esensial marginal, perbedaan kecernaan atau fakta bahwa tepung ikan berada pada tingkat makanan yang sangat rendah menjadi jelas. Namun, keuntungan ekonomi tetap bagi petani karena penghematan biaya pakan secara keseluruhan.
Keberlanjutan adalah tujuan internasional utama
Penggunaan bahan alternatif untuk menggantikan tepung ikan dan bungkil kedelai sekarang menjadi tujuan internasional utama, yang bertujuan untuk mengimbangi konsekuensi lingkungan dan etika yang terkait dengan penggunaan konsentrat protein tinggi laut dan darat seperti bungkil kedelai.
Ada banyak strategi untuk menggunakan bahan-bahan lain dalam pakan udang komersial dan baru-baru ini makanan serangga, alga dan berbagai protein sel tunggal (SCP) dari mikroba dan ragi seperti Roy et al (2009).
Ini telah diuji pada udang dengan sukses yang baik. Namun, bahan-bahan eksotis ini terbukti mahal karena keterbatasan pasokan dan biaya produksi yang tinggi. Mereka mungkin juga memiliki beberapa kendala karena adanya komponen struktural dinding sel dan spesifikasi nutrisi yang bervariasi.
Alternatif telah disertakan dengan produk sampingan yang sukses dari proses industri termasuk aliran dari industri yang dapat diminum dan bioetanol dan yang terakhir menarik banyak minat untuk diet akuakultur. Meskipun ada banyak penelitian untuk mempromosikan pertimbangan penyulingan biji-bijian kering dan berbagai bentuk DDG dan DDGS Protein Tinggi, komoditas ini memiliki kualitas yang bervariasi untuk akuakultur dan dengan rentang kandungan protein dan nilai energi yang luas.
Mereka juga sering memiliki kandungan serat tidak larut yang cukup besar dan oleh karena itu mungkin tidak sepenuhnya dicerna dalam saluran pencernaan ikan atau udang di mana ususnya pendek dan waktu transit untuk digesta cukup cepat. Margin kendala saat ini untuk inklusi HP-DDGS protein tinggi mungkin sebagian dikaitkan dengan serat (polisakarida non-pati NSP) dalam produk berbasis biji-bijian, tetapi juga untuk menurunkan kadar kolesterol dan fosfolipid ketika tepung ikan berkurang. Ini dianggap penting untuk pertumbuhan dan kesehatan udang dan harus dimasukkan dalam makanan.
Juga, ada masalah tentang kecernaan keseluruhan dan ketersediaan asam amino yang sangat diperlukan dan ini mungkin menjadi batasan dalam inklusi yang lebih tinggi dari produk tipe HD-DDGS. Ada juga masalah palatabilitas potensial ketika tepung ikan dikurangi dalam formulasi dan udang sangat sensitif sehubungan dengan sifat gustatory dan olfactory dari makanan.
Para pekerja ini mempelajari kapasitas hidrolisat protein produk sampingan tuna (TBPH) untuk meningkatkan kualitas dan kecernaan udang putih Pasifik ( Litopenaeus vannamei ) diberi diet rendah tepung ikan. Banyak dari faktor ini dapat dikoreksi dengan penggunaan enzim eksogen untuk membantu pencernaan seperti protease, karbohidrat yang lebih baik mendegradasi protein dan non-pati polisakarida (NSP). Penggunaan fitase dapat sangat meningkatkan ketersediaan P dalam pakan yang diformulasikan pada spesies akuatik dan udang.
Memang, lebih banyak pekerjaan diperlukan untuk melengkapi diet protein biji-bijian tinggi dengan asam amino esensial seperti metionin, lisin dan treonin untuk meningkatkan penghalang untuk memenuhi konsep 'asam amino ideal' yang diketahui penting dalam mencapai kinerja maksimum dan memenuhi persyaratan untuk pertambahan protein di jaringan utama, organ seperti otot selama fase pertumbuhan intensif.
Palatabilitas dan penerimaan diet dapat sangat ditingkatkan dengan penambahan atraktan dalam makanan seperti ekstrak/minyak makan kerang dan cumi-cumi dan suplemen seperti glisin-betaine, ikan kering larut-amina biogenik tinggi dalam makanan untuk memulai respon pakan yang kuat.
Sangat efektif dalam margin optimal
Hasil kami menunjukkan bahwa NexPro® sangat efektif dalam margin optimal ketika diakomodasi dalam diet udang dengan mengorbankan tepung ikan dan bungkil kedelai sambil mempertahankan tingkat protein dan lipid yang seimbang untuk L. vannamei .
Ditemukan bahwa kami dapat memasukkan tanpa kompromi pada kinerja hingga 18-20 persen dan secara signifikan mengurangi komponen kedelai dan tepung ikan dari makanan. Kinerja pertumbuhan udang dan parameter pemanfaatan pakan berada dalam normalitas yang diharapkan untuk spesies ini dan hanya pada 24 persen kami mengamati beberapa penurunan pertumbuhan dibandingkan dengan kelompok diet kontrol untuk kedua percobaan.
Namun, kinerja perawatan ini hemat biaya karena pengurangan biaya pakan dan akan mengembalikan margin keuntungan bagi petani di bawah pembesaran 100 hari hingga panen dibandingkan dengan formulasi berbasis tepung ikan yang tinggi.
Pekerjaan di masa depan sedang diarahkan untuk mengoptimalkan penggunaan produk dan memperluas tingkat inklusinya. Juga, ada kebutuhan untuk mengevaluasi sifat fungsional potensial pada integritas kesehatan usus pada udang di bawah kondisi budidaya yang khas. Investigasi akan mencakup pemeriksaan pengaruhnya terhadap resistensi penyakit berdasarkan uji tantangan patogen, kelangsungan hidup dan juga keseimbangan mikroba usus dan pemeriksaan karakteristik histologis usus dan indikator status kesehatan hepato-pankreas.
Dimasukkannya NexPro® sudah menghasilkan manfaat biaya karena harga formulasi diet berkurang secara signifikan dengan inklusi 20 persen yang diukur dengan tingkat pertumbuhan dan FCR ekonomi.
Ini menjanjikan peningkatan keuntungan bagi petani sambil memenuhi agenda penting yang berkelanjutan dan berkontribusi pada pengurangan protein laut dan darat dengan mengisi 'celah protein' yang muncul dalam produksi akuakultur global.
Tentang Penulis
Artikel ini dengan sangat baik disumbangkan untuk publikasi ini oleh Profesor Simon J Davies, Editor majalah Aquafeed Internasional, Profesor Ajun, Universitas Nasional Irlandia, Galway, Irlandia &Derek Balk dan Melissa Jolly-Breithaupt, Nutrisi Penyair, Air Terjun Sioux, AMERIKA SERIKAT.
Referensi tersedia berdasarkan permintaan
