As the world's population approaches 8.5 billion by 2030, aquaculture will supply 53% of the world's seafood, emphasising its important role in global food security. However, the industry's reliance on fishmeal (FM) and fish oil (FO) as fish feed raises environmental concerns due to overfishing. Sustainable alternatives that match the nutritional benefits of FM and FO are urgently needed. The research focuses on the replacement of FM and FO with alternative protein sources, including insect larvae meal, poultry by-product meal (PBM) and polychaetes meal, and investigates their effects on the microbiota of the fish gut and skin — important components for fish health and productivity. The project comprised five experimental trials with three fish species: rainbow trout, gilthead sea bream and sea bass. The results of these trials indicated that alternative protein sources can successfully replace significant proportions of FM and FO without negatively affecting the growth, feed intake or overall health of the fish. For example, the inclusion of meals of Tenebrio molitor and Hermetia illucens in the fish diet had minimal effects on the composition of the microbiome of rainbow trout and gilthead sea bream, respectively. PBM-based diets for sea bass promoted strong growth and maintained gut health, with the microbiota shifting in favour of beneficial bacteria. The project also investigated the potential of insect-based feeds and chitinase enzymes to improve the nutritional value of these alternative ingredients. The results suggest that these sustainable protein sources can contribute to more environmentally friendly aquaculture practises while promoting fish health and productivity. By providing a scientific basis for the use of these alternative proteins in fish feed, this research paves the way for the development of effective, sustainable aquaculture solutions that reduce reliance on FM and FO, thereby mitigating their environmental impact.
Mentre la popolazione mondiale si avvicina agli 8,5 miliardi di persone entro il 2030, l'acquacoltura fornirà il 53% dei prodotti ittici mondiali, sottolineando il suo importante ruolo nella sicurezza alimentare globale. Tuttavia, la dipendenza dell'industria dalla farina di pesce (FM) e dall'olio di pesce (FO) come mangime per pesci solleva preoccupazioni ambientali a causa della pesca eccessiva. È urgente trovare delle alternative sostenibili che possano soddisfare i benefici nutrizionali della FM e dell'olio di pesce. La ricerca si concentra sulla sostituzione di FM e FO con fonti proteiche alternative, tra cui farina di larve di insetti, farina di sottoprodotti di pollame (PBM) e farina di policheti, e studia i loro effetti sul microbiota dell'intestino e della pelle dei pesci - componenti importanti per la salute e la produttività dei pesci. Il progetto comprendeva cinque prove sperimentali con tre specie ittiche: trota iridea, orata e branzino. I risultati di queste prove hanno indicato che le fonti proteiche alternative possono sostituire con successo proporzioni significative di FM e FO senza influenzare negativamente la crescita, l'assunzione di mangime o la salute generale dei pesci. Ad esempio, l'inclusione di farine di Tenebrio molitor e Hermetia illucens nella dieta dei pesci ha avuto effetti minimi sulla composizione del microbioma della trota iridea e dell'orata, rispettivamente. Le diete a base di PBM per le spigole hanno promosso una forte crescita e mantenuto la salute dell'intestino, con un cambiamento del microbiota a favore dei batteri benefici. Il progetto ha anche analizzato il potenziale dei mangimi a base di insetti e degli enzimi chitinasi per migliorare il valore nutrizionale di questi ingredienti alternativi. I risultati suggeriscono che queste fonti proteiche sostenibili possono contribuire a pratiche di acquacoltura più rispettose dell'ambiente, promuovendo al contempo la salute e la produttività dei pesci. Fornendo una base scientifica per l'uso di queste proteine alternative nei mangimi per pesci, questa ricerca apre la strada allo sviluppo di soluzioni di acquacoltura efficaci e sostenibili che riducono la dipendenza da FM e FO, attenuando così il loro impatto ambientale.
Materie prime sostenibili nei mangimi per pesci: effetti sul microbiota acquatico, cutaneo e intestinale.
HASAN, IMAM
2024
Abstract
As the world's population approaches 8.5 billion by 2030, aquaculture will supply 53% of the world's seafood, emphasising its important role in global food security. However, the industry's reliance on fishmeal (FM) and fish oil (FO) as fish feed raises environmental concerns due to overfishing. Sustainable alternatives that match the nutritional benefits of FM and FO are urgently needed. The research focuses on the replacement of FM and FO with alternative protein sources, including insect larvae meal, poultry by-product meal (PBM) and polychaetes meal, and investigates their effects on the microbiota of the fish gut and skin — important components for fish health and productivity. The project comprised five experimental trials with three fish species: rainbow trout, gilthead sea bream and sea bass. The results of these trials indicated that alternative protein sources can successfully replace significant proportions of FM and FO without negatively affecting the growth, feed intake or overall health of the fish. For example, the inclusion of meals of Tenebrio molitor and Hermetia illucens in the fish diet had minimal effects on the composition of the microbiome of rainbow trout and gilthead sea bream, respectively. PBM-based diets for sea bass promoted strong growth and maintained gut health, with the microbiota shifting in favour of beneficial bacteria. The project also investigated the potential of insect-based feeds and chitinase enzymes to improve the nutritional value of these alternative ingredients. The results suggest that these sustainable protein sources can contribute to more environmentally friendly aquaculture practises while promoting fish health and productivity. By providing a scientific basis for the use of these alternative proteins in fish feed, this research paves the way for the development of effective, sustainable aquaculture solutions that reduce reliance on FM and FO, thereby mitigating their environmental impact.File | Dimensione | Formato | |
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https://hdl.handle.net/20.500.14242/220202
URN:NBN:IT:UNINSUBRIA-220202