L'idrolizzato di Calanus finmarchicus migliora le prestazioni di crescita negli esperimenti di alimentazione con giovani di branzino europeo e aumenta la crescita del muscolo scheletrico negli studi cellulari

Rapporti scientifici volume 13, numero articolo: 12295 (2023) Citare questo articolo

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Il mondo dipenderà dallo sviluppo di nuovi ingredienti per mangimi provenienti da fonti rinnovabili per garantire una crescita sostenibile del settore dell’acquacoltura. Lo zooplancton come il Calanus finmarchicus sono nuovi validi candidati come materia prima, poiché hanno profili nutrizionali ottimali per gli animali acquatici e possono essere raccolti in modo sostenibile in grandi volumi. In questo studio, lo scopo era quello di indagare se un idrolizzato proteico di C. finmarchicus fosse in grado di influenzare le prestazioni di crescita dei pesci. L'effetto dell'inclusione di idrolizzati nella dieta è stato testato in una prova di alimentazione con esemplari giovani di spigola europea (Dicentrarchus labrax), confrontando l'idrolizzato di calanus (CH) con gli idrolizzati disponibili in commercio. Alla fine della prova la dieta con inclusione di CH ha prodotto un aumento della crescita, con un peso corporeo significativamente più elevato rispetto agli idrolizzati di sardina e tonno. Gli effetti di promozione della crescita osservati sono stati ulteriormente esaminati utilizzando un modello in vitro con cellule muscolari scheletriche di salmone atlantico. Attraverso esperimenti di bioattività con cellule muscolari coltivate in terreni contenenti CH, si è scoperto che le frazioni a basso peso molecolare hanno il maggiore effetto positivo sulla proliferazione, vitalità ed espressione di geni specifici del muscolo. La caratterizzazione della frazione più potente ha rivelato un'abbondanza di piccoli peptidi, insieme ad aminoacidi e metaboliti marini associati ad una maggiore crescita muscolare.

Si prevede che la popolazione mondiale raggiungerà i 9,8 miliardi entro il 20501, il che richiederà un corrispondente aumento della produzione alimentare globale. Le fonti alimentari terrestri si stanno avvicinando alla loro capacità massima sostenibile2, mentre solo il 7% di tutte le proteine ​​consumate a livello globale proviene dai frutti di mare3. I frutti di mare sono ricchi di proteine ​​digeribili e di aminoacidi essenziali e gli animali acquatici generalmente hanno un basso rapporto di conversione del mangime (FCR) rispetto agli animali terrestri, il che consente un'elevata produzione di proteine ​​alimentari4. Il potenziale per nutrire una popolazione in crescita con una quota maggiore di prodotti ittici è evidente, soprattutto perché si prevede che la domanda di fonti proteiche alimentari a basso impatto ambientale aumenterà considerevolmente nei prossimi anni5.

In considerazione dell’incertezza e dell’attuale sfruttamento di molte attività di pesca globali, si prevede che l’acquacoltura sarà la principale fonte di prodotti ittici in futuro3,5. Insieme all’espansione della produzione dell’acquacoltura sorgono domande sulla sua sostenibilità, in particolare per quanto riguarda gli ingredienti necessari per i mangimi. La farina di pesce è stata storicamente la fonte proteica preferita nell’acquacoltura, ma le sue variazioni stagionali e le limitazioni di volume hanno creato la necessità di ulteriori fonti proteiche nel settore della coltivazione. La tendenza degli ultimi anni è stata quindi quella di formulare mangimi con quantità crescenti di proteine ​​vegetali terrestri come soia, mais e colza6. Le fonti di proteine ​​vegetali terrestri hanno profili di aminoacidi non ottimali rispetto alle proteine ​​marine, possono contenere fattori antinutrizionali e micotossine e generalmente mostrano un'appetibilità inferiore7,8,9. È stato dimostrato che questi inconvenienti riducono la crescita dei pesci d’allevamento e hanno stimolato la domanda di ingredienti proteici nuovi e sostenibili per l’acquacoltura. Tra i nuovi ingredienti proposti, le risorse marine a basso trofico come lo zooplancton sono viste come opzioni attraenti e praticabili grazie ai loro volumi di biomassa rinnovabile e al loro ruolo di cibo naturale nella rete alimentare marina. Una specie di zooplancton con applicazioni alimentari è Calanus finmarchicus, che si trova in tutto l'emisfero settentrionale. Solo nel Mar di Norvegia e nelle regioni adiacenti, la produzione annua di biomassa di C. finmarchicus e di specie strettamente correlate è stimata in circa 290 milioni di tonnellate, rendendola una delle risorse rinnovabili più significative della regione10. Un recente studio sulle specie mesopelagiche come nuove risorse marine ha sottolineato che la biomassa di C. finmarchicus è ben conosciuta e che il piano di gestione, che rilascia dieci licenze di raccolta commerciale per una quota annua totale di 254.000 tonnellate, ne regola la sostenibilità biologica11. Gli enormi volumi, combinati con una composizione nutritiva adatta per gli animali acquatici12,13, rendono C. finmarchicus una materia prima particolarmente promettente per nuovi ingredienti per mangimi per acquacoltura.