Fische füttern ohne Fischmehl?
Kann auf die Fütterung mit Fischmehl in Aquakulturen ganz verzichtet werden? Warum wird überhaupt mit Fischmehl gefüttert?
Die Aquakultur ist mit einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate von ca. 8 % der am stärksten wachsende Agrarsektor weltweit. Schon heute werden 50 % des menschlichen Fischbedarfs über die Aquakultur gedeckt. Europäer essen am liebsten marine Arten wie Goldbrasse, Shrimps und Lachs, in asiatischen Ländern werden vorwiegend Vertreter aus der Familie der Karpfen und Buntbarsche (z.B. Tilapia) produziert und konsumiert. Insgesamt machen Karpfen etwa 70 Prozent der weltweiten Süßwasseraquakulturproduktion aus, wovon allein 15 Prozent auf den Spiegelkarpfen entfallen. Daher ist die Forschung am Spiegelkarpfen mit Blick auf die weltweite Ernährungssicherung interessant. Aus globaler Sicht sind die Produktionsmengen des Spiegelkarpfens in Deutschland zwar gering, dennoch ist er hierzulande der zweitwichtigste Aquakulturfisch.
Fischmehl oder pflanzliche Proteine
Als die Preise für Fischmehl vor wenigen Jahren noch niedriger waren, bestand Fischfutter in den Industrieländern etwa zur Hälfte aus Fischmehl. Es eignet sich wegen seiner ausgewogenen Zusammensetzung an essentiellen Aminosäuren und guten Verdaulichkeit besonders gut für die Herstellung von Fischfutter. Heute wird Fischmehl zunehmend durch pflanzliche Proteinträger ersetzt, die als preiswerte Nebenprodukte anfallen oder zum Teil nachhaltig produziert werden. Mit Fischmehl allein kann die Aquakulturproduktion zukünftig nicht mehr gesteigert werden. Mehr Fisch aus der Aquakultur kann es nur geben, wenn mehr pflanzliche Proteine verfüttert werden.
Leider werden im Allgemeinen die pflanzlichen Proteine vom Fisch deutlich schlechter verwertet als die des Fischmehls, so dass die Tiere langsamer wachsen. Deshalb wird in kommerziellen Diäten immer nur ein Teil des Fischmehls ersetzt. Die schlechtere Verwertung der pflanzlichen Proteinträger liegt an ihrer weniger ausgewogenen Aminosäurenzusammensetzung. Allerdings kann die Verwertbarkeit der pflanzlichen Proteine durch Zugabe von synthetischen Aminosäuren in der Regel verbessert werden. Der Spiegelkarpfen nimmt hierbei eine Sonderstellung ein, da er ein abweichendes Verdauungssystem besitzt und daher, nach geltender Lehrmeinung, einzeln zugesetzte Aminosäuren schlechter verwerten kann als andere Fischarten.
Das Fütterungsexperiment
Am vTI-Institut für Fischereiökologie wurde mit Hilfe der alternativen Proteinquelle Weizengluten ein zwölfwöchiger Fütterungsversuch mit Spiegelkarpfen durchgeführt, wobei das Aminosäurespektrum des Glutens durch einzelne essentielle Aminosäuren aufgewertet wurde. Weizengluten ist auch unter dem Begriff Klebereiweiß bekannt und fällt als Nebenprodukt der Mehlherstellung mit einem hohen Proteinanteil von über 75 Prozent in der Trockenmasse an. Üblicherweise werden in Futtermitteln mehrere Proteinträger gemischt. Aufgrund des Modellcharakters und der physiologischen Fragestellung wurde in diesem Versuch Gluten als einzelner Proteinträger verwendet.
Das Forscherteam untersuchte, ob der Spiegelkarpfen in der Lage ist, eine Diät auf Weizenglutenbasis, die mit essentiellen Aminosäuren aufgewertet wurde, zu verwerten und damit ein besseres Wachstum zu zeigen als die Vergleichsgruppe ohne zugesetzte Aminosäuren. Bei Spiegelkarpfen erfolgt die Verdauung und Aufspaltung von Proteinen allein im Darm, da diese Fische keinen klassischen Magen besitzen. Nach geltender Lehrmeinung hat das zur Folge, dass die Verdauung des Weizenglutens langsamer ist und die Resorption erst dann erfolgt, wenn die synthetischen Aminosäuren schon lange die Darmschleimhaut passiert haben. Durch diesen zeitlichen Abstand entstünde ein Ungleichgewicht unter den Aminosäuren, die deshalb nicht mehr optimal verwertet werden könnten. Das könne zu einem verringerten Wachstum der Spiegelkarpfen führen.
Physiologisches Verständnis erweitert
Das unerwartete Ergebnis: Das Wachstum war bei Fütterung mit der Weizenglutendiät und den essentiellen Aminosäuren höher als bei reiner Weizenglutendiät. Daraus lässt sich schließen, dass der Spiegelkarpfen sehr wohl in der Lage ist, einzelne essentielle Aminosäuren zu nutzen. Dieses Ergebnis ist ein Schritt zum besseren Verständnis der Physiologie des Spiegelkarpfens. Für die Zukunft würde dies bedeuten, dass man über eine Kombination verschiedener pflanzlicher Proteine und der punktuellen Zulage von einzelnen essentiellen Aminosäuren zu einer Fischdiät gelangen kann, die vollständig auf Fischmehl verzichtet.
Weitere chemische Analysen der Versuchsfische sind vorgesehen, um dieses Ergebnis zu bestätigen und den Einbau der synthetischen Aminosäuren in das Fischgewebe nachzuweisen. Darüber hinaus sind Versuche mit unterschiedlichen Fischarten (z.B. Tilapia, Goldbrasse und Regenbogenforelle) und die Nutzung einer Respirometeranlage, in der man den Sauerstoffbedarf einzelner Fische oder kleiner Gruppen über die Zeit messen kann, geplant, um die physiologischen Mechanismen der Verwertung im Fisch besser verstehen zu können.