Η παρούσα ερευνητική πρόταση σκοπεύει στην ανάπτυξη καινοτόμων λειτουργικών ιχθυο-υπερτροφών (fish superfoods) με θετικές επιπτώσεις στην υγεία, την ανάπτυξη και τη διατροφική αξία εκτρεφόμενων ειδών ιχθύων, όπως το λαβράκι και η τσιπούρα. Οι νέες αυτές βελτιωμένες ιχθυοτροφές θα είναι εμπλουτισμένες σε βιοδραστικά πεπτίδια και ολιγοσακχαρίτες προερχόμενα από το μικροφύκος σπειρουλίνα (Arthrospira platensis), αλλά και με τροποποιημένα λιπίδια ιχθυοτροφών, τα οποία θα χαρακτηρίζονται από αυξημένη σταθερότητα στην οξείδωση. Τα διατροφικά συμπληρώματα αυτά θα συνεισφέρουν στην αναβάθμιση της ποιότητας των παραγόμενων ιχθυοτροφών, με τελικό αποτέλεσμα τη σημαντική βελτίωση της ανάπτυξης, της υγείας και τη διατροφικής αξίας του λαβρακιού και της τσιπούρας.
Η σπειρουλίνα είναι ένα μικροσκοπικό νηματώδες κυανοβακτήριο με μακρά ιστορία ως ασφαλές μη-τοξικό διατροφικό συμπλήρωμα πλούσιο σε πρωτεΐνες, υδατάνθρακες, λιπίδια, καροτενοειδή, βιταμίνες και ιχνοστοιχεία. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως ένα φθηνότερο διατροφικό συστατικό από άλλα ζωικής προέλευσης για πλήρη ή μερική αντικατάσταση πρωτεΐνης σε υδατοκαλλιέργειες. Η παρουσία συστατικών της, ως πρόσθετα σε ιχθυοτροφές, αναμένεται να συνεισφέρουν στην επιβίωση, τη βελτίωση βιοτικών παραμέτρων (ευρωστία, ρυθμός αύξησης) καθώς και βιοχημικών και αιματολογικών παραμέτρων. Στο πλαίσιο του προτεινόμενου έργου, θα παραχθούν νέα βιοδραστικά υδρολύματα πρωτεϊνών και υδατανθράκων μέσω ενζυμικών διεργασιών. Επίσης, με στόχο την αύξηση της οξειδωτικής σταθερότητας των ιχθυοτροφών, θα χρησιμοποιηθούν φυσικά αντιοξειδωτικά (όπως ασκορβικό οξύ και υδροξυτυροσόλη) τα οποία θα συζευχθούν ενζυμικά με τα λιπίδια των ιχθοτροφών. Τα παραπάνω θα ενσωματωθούν σε ιχθυοτροφές που θα δοκιμαστούν σε νεαρά ιχθύδια λαβρακιού και τσιπούρας. Θα παρασκευαστούν μικρής διαμέτρου σύμπηκτα (pellets) και θα δοκιμαστούν ως τροφή πρώτης ανάπτυξης στη διατροφή του λαβρακιού και της τσιπούρας. Θα μελετηθούν η επιβίωση, ο ρυθμός αύξησης, η μορφολογία, η κινητικότητα των ιχθυδίων που θα τραφούν με τις νέες τροφές, σε σύγκριση με τις συμβατικές. Επιπλέον, θα εκτιμηθεί η ενεργότητα των πεπτικών ενζύμων, η μορφολογία των οργάνων του πεπτικού συστήματος, βιοχημικοί και αιματολογικοί δείκτες. Η επιτυχής υλοποίηση του προτεινόμενου έργου θα συνεισφέρει στην ανάπτυξη τροφών εύπεπτων, υψηλής θρεπτικής αξίας και σταθερότητας ως προς την οξείδωση. Οι νέες αυτές ιχθυο-υπερτροφές θα προάγουν την ανάπτυξη, την υγεία, την ευρωστία και τη διατριφική αξία εκτρεφομένων ειδών ιχθύων και θα συνεισφέρει σημαντικά στην αύξηση της αποτελέσματικότητας και της εμπορικής ανταγωνιστικότητας των ιχθυοκαλλιεργειών. Τέλος, θα επιχειρήσει να προσεγγίσει ένα παγκόσμιο πρόβλημα που σχετίζεται με την έλλειψη πρώτων υλών (ιχθυάλευρα, ιχθυέλαια) προοριζόμενων για τις υδατοκαλλιέργειες.
Η παρούσα ερευνητική πρόταση στοχεύει στην ανάπτυξη καινοτόμων λειτουργικών ιχθυο-υπερτροφών (fish superfoods) με θετική επίδραση στην υγεία, την αύξηση και την απόδοση της εκτροφής εμβληματικών μεσογειακών ειδών ιχθύων, όπως το λαβράκι και η τσιπούρα. Οι νέες αυτές βελτιωμένες ιχθυοτροφές θα είναι εμπλουτισμένες σε βιοδραστικά πεπτίδια και ολιγοσακχαρίτες προερχόμενα από το μικροφύκος Σπειρουλίνα, αλλά και με τροποποιημένα λιπίδια ιχθυοτροφών που θα χαρακτηρίζονται από αυξημένη σταθερότητα στην οξείδωση. Τα διατροφικά συμπληρώματα αποσκοπούν στην αναβάθμιση της ποιότητας των παραγόμενων ιχθυοτροφών, και μέσω αυτών σε σημαντική βελτίωση της ανάπτυξης, της υγείας και τη διατροφικής αξίας του
λαβρακιού και της τσιπούρας.
Είναι καλά τεκμηριωμένο ότι η ανάπτυξη, η αύξηση, η υγεία και η ευρωστία των ψαριών που εκτρέφονται στις ιχθυοκαλλιέργειες εξαρτάται από τη σύσταση και την ποιότητα των χρησιμοποιούμενων ιχθυοτροφών. Οι ιχθυοτροφές αποτελούν πάνω
από το 50% του κόστους παραγωγής και χαρακτηρίζονται από αυξημένο πρωτεϊνικό και λιπιδιακό περιεχόμενο, το οποίο εξασφαλίζεται με τη χρήση μιας πλειάδας πρώτων υλών, με προεξέχοντα τα ιχθυάλευρα, ιχθυέλαια και πρωτεϊνούχες φυτικές πρώτες ύλες. Το κόστος της ιχθυοτροφής αντισταθμίζεται από την απόδοσή της και ο δείκτης μετατρεψιμότητας τροφής (Food Conversion Rate, FCR), δηλ. η ποσότητα τροφής που απαιτείται γιατην παραγωγή ενός κιλού βιομάζας, αποτελεί ίσως το πιο σημαντικό οικονομικό στοιχείο της ιχθυοκαλλιέργειας.
Τα τελευταία χρόνια έχει καταστεί σαφές ότι περαιτέρω αύξηση της ιχθυοκαλλιέργειας απαιτεί εξασφάλιση επαρκών ποσοτήτων πρώτων υλών για ιχθυοτροφές και σημαντική βελτίωση του FCR. Ο FCR υπολογίζεται ως η βιομάζα των ψαριών που επιβίωσαν έως την αλίευση σε σχέση με την ποσότητα τροφής που καταναλώθηκε. Οι παράγοντες που συμβάλλουν στη βελτίωσή του είναι η μειωμένη θνησιμότητα, η βελτιωμένη πεπτικότητα των ιχθυοτροφών και βιοδιαθεσιμότητα των θρεπτικών της, και η αυξημένη εναπόθεση πρωτεϊνών στο λευκό μυ, που αποτελεί το 70% της συνολικής μάζας του σώματος. Βιοδραστικά μόρια που θα είχαν σημαντική επίδραση στους παραπάνω παράγοντες θα συνέβαλαν σημαντικά στη βελτίωση του FCR και κατ’ επέκταση στην απόδοση της εκτροφής στην ιχθυοκαλλιέργεια.
Η επιτυχής υλοποίηση της πρότασης θα οδηγήσει στην:
- Ανάπτυξη μεθοδολογίας ανάκτησης πρωτεϊνικών και ολιγοσακχαριτικών υδρολυμάτων μικροφυκών
με βιολογική δράση
- Ανάπτυξη μεθοδολογίας λιπιδίων ιχθυελαίων με αυξημένη οξειδωτική σταθερότητα
- Δοκιμασμένα φυσικά αντοξειδωτικά για χρήση στις ιχθυοτροφές
- Δοκιμασμένες βιοδραστικές ουσίες για τη βελτίωση φυσιολογικών διαδικασίων που συμβάλουν στη
βελτίωση του ρυθμού μετατρεψιμότητας τροφής
Ο κλάδος των υδατοκαλλιεργειών είναι ένας από τους ταχύτερα αναπτυσσόμενους κλάδους του πρωτογενούς τομέα. Το 2025, τα ψάρια που προέρχονται από την υδατοκαλλιέργεια αναμένεται να αντιπροσωπεύουν το 57% των ψαριών που καταναλώνονται παγκοσμίως. Το μεγαλύτερο μέρος της παραγωγής αναμένεται στα
ευρύαλα εμπορικά είδη. Η εντατική υδατοκαλλιέργεια έχει πολλά εγγενή πλεονεκτήματα έναντι άλλων μορφών του πρωτογενούς τομέα (εκτός από τα εγγενή οφέλη για την υγεία των καταναλωτών). Αυτές περιλαμβάνουν την αποτελεσματική μετατροπή των τροφίμων (χρειάζονται μόλις 1,3 κιλά ή λιγότερες ζωοτροφές για την
παραγωγή 1kg σολομού, σε σύγκριση με 1,8kg για το κοτόπουλο και 2,6kg για το χοιρινό κρέας), σχετικά περιορισμένη χρήση νερού, και την απουσία πρόσθετων χημικών ενώσεων. Ωστόσο, ο κλάδος έχει να αντιμετωπίσει και προκλήσεις όσον αφορά τη βιωσιμότητα καθώς ο μέσος ετήσιος ρυθμός αύξησής έχει
επιβραδυνθεί από 5,4% την προηγούμενη δεκαετία σε 3,0% την περίοδο 2016-2025.
Η σύγχρονη μορφή της ιχθυοκαλλιέργειας αποσκοπεί στην εφαρμογή σύγχρονων τεχνικών στην παραγωγή ιχθύων, βελτιωμένων τροφών, φιλικών προς το περιβάλλον που να βελτιώνουν την υγεία, την ανάπτυξη των ψαριών προς όφελος του παραγωγού και του καταναλωτή. Αυτό είναι απαραίτητο για την εξασφάλιση καλή υγεία και καλή διαβίωση των ψαριών, διατηρώντας παράλληλα την αποτελεσματική παραγωγή και την περιβαλλοντική βιωσιμότητα. Το προτεινόμενο έργο έχει σχεδιαστεί ώστε να έχει θετικά αποτελέσματα τους
εξής παραγωγικούς δείκτες:
- Ρυθμός μετατρεψιμότητας τροφής (Food Conversion Rate, FCR)
- Ρυθμός αύξησης
- Κόστος ιχθυοτροφών
- Ποιότητα εκτρεφόμενων ψαριών
- Ευρωστία εκτρεφόμενων ψαριών
- Κόστος εκτροφής
- Οικολογικό αποτύπωμα.
Το προτεινόμενο έργο δημιουργεί ένα περιβάλλον πολλά υποσχόμενης συνεργασίας μεταξύ ακαδημαϊκών- ερευνητικών φορέων και του βιομηχανικού εταίρου. Η ανταλλαγή εμπειρίας και τεχνογνωσίας, γνώσεων και πρακτικών θα προσφέρει πολλά και στις δύο πλευρές και θα επιτρέχει την εκπαίδευση ερευνητικού προσωπικού σε νέες τεχνικές που θα πρέπει να εφαρμοστούν σε βιομηχανικές συνθήκες και την καλύτερη κατανόηση των αναγκών της βιομηχανίας, ενώ δεν αποκλείεται να αποτελέσει έναυσμα για την ανάπτυξη υποστηρικτικών υπηρεσιών από τους ερευνητικούς προς τους παραγωγικούς φορείς.
Τέλος, έχει προϋπολογιστεί ότι για την υλοποίηση του έργου θα απαιτηθεί η απασχόληση 17,9 νέων επιστημόνων (σε ΙΠΑ) ως ερευνητικό και τεχνικό προσωπικό συμβάλλοντας στην καταπολέμηση της ανεργίας στον κλάδο. Οι νέοι επιστήμονες θα έρθουν σε άμεση επαφή με την παραγωγική δραστηριότητα σε μια
καινοτόμο διαδικασία γενετικής επιλογής ιχθύων και θα έχουν την ευκαιρία να αναπτύξουν τις ικανότητες και τις γνώσεις τους στο συγκεκριμένο πεδίο.
