Innhold
Fiskens behov for protein og aminosyrer er et samlet behov for vedlikehold og vekst. Vedlikeholdsbehovet er mengden protein/essensielle aminosyrer som trengs for å opprettholde nitrogenbalansen. Nitrogenbalansen er når: nitrogen inn = nitrogen ut, uten vekstpåvirkning i fisken. Vedlikeholdsbehovet for aminosyrer, representerer tap på grunn av metabolske prosesser uten avleiring i fisken.
Vedlikeholdsbehovet omfatter blant annet:
- Aminosyretap fra tarmen etter et måltid, for eksempel slim eller fordøyelsesenzymer
- Aminosyretap forbundet med proteinomsetning og oksidering av aminosyrer
- Aminosyrer brukt for syntetisering av andre nitrogenprodukter
- Aminosyrer i forskjellige hud- og skalltap.
De to mest brukt metodene for å fastslå vedlikeholdsbehovet er:
- Direkte metode – måling av nitrogenbalansen ved fasting. Den blir bestemt ved å måle nitrogentap i avføring, urin og fra hud og gjeller (måle NH3 og CO2 i vann).
- Indirekte metode – måling av nitrogenavleiring på slutten av en doseresponstest med varierende nivåer av nitrogen eller aminosyrer. Vedlikeholdsbehovet er da inntaket av proteiner eller aminosyrer når kurven stagnerer.
Det totale behovet for protein eller aminosyrer blir bestemt ved bruk av faktorielle metoder. En faktoriell modell estimerer aminosyrebehovet til fisken som summen av aminosyrer som er avleiret i kroppen, aminosyrer som er brukt til vedlikehold, og tap i gjødsel og uunngåelig katabolisme. For å fastsette mengde protein som fisken trenger for å dekke behovet, trenger vi å vite næringsverdien av proteinet (aminosyresammensetning og fordøyelighet) og utnyttelsen hos fisken. Ved hjelp av tidligere registreringer av fôropptak hos fisk, kan en da uttrykke behovet for protein og aminosyrer som en prosentandel av tørrstoff. Det er imidlertid flere begrensninger ved den faktorielle metoden. En begrensning er at metoden forutsetter at behovene til vedlikehold og vekst er additive og uten samspillseffekter. I tillegg er forsøkene tidskrevende og kostbare, og resultatene varierer mellom ulike studier.
Behov for protein og aminosyrer til tilvekst
Behovet for næringsstoff til tilvekst kan bestemmes ved et prinsipp som kalles doserespons. Prinsippet brukes tradisjonelt for å bestemme protein- og aminosyrebehovet, men kan også brukes for andre næringsstoffer. Prinsippet går ut på å fôre like fiskegrupper med fôr som har forskjellig mengde av et næringsstoff, og deretter måle vekstresponsen på de forskjellige mengdene. Fôret fiskene får er da balansert, med unntak av varierende innhold av eksempelvis en bestemt aminosyre. Behovet defineres som: «den minste mengde av den essensielle aminosyren som gir maksimal vekst». Resultatet vises som en kurve, hvor Y-aksen kan representere vekst og X-aksen representerer nivå av aminosyren. Når linjen flater ut, og ikke lenger er lineær, er ikke aminosyren begrensende lenger, og dette nivået defineres som nettobehovet for størst vekst. Punktet på kurven kan kalles bruddpunktet, som bestemmes med regresjonsanalyser. Figur 1 viser en doserespons på proteinopptak.
Vekst alene gir ikke alltid nok informasjon om næringsbehovet, og derfor blir doserespons ofte kombinert med andre målinger. Mengde blodmetabolitter, frie aminosyrer i blod, lever og muskler, og enzymaktivitet er andre målinger som kan gjøres ved siden av en doseresponstest. Dosereponsstudiene blir ofte kombinert med balansestudier, der proteinmengden som kreves for vekst er proteinbalansen ved maksimal veksthastighet. Dette baseres vanligvis på slaktedata som måler protein- eller aminosyreretensjon ut fra kroppssammensetning. Protein eller aminosyre som er avleiret i kroppen bestemmes ved å måle total vektøkning og endringer i protein- eller aminosyreinnholdet i fisken basert på analyse av før og etter en forsøksperiode. Andre faktorer som påvirker doseresponsen, er ernæringsfaktorer og biologiske faktorer (Tabell 1).
Tabell 1: Faktorer ved fôr og biologi som påvirker behov for næringsstoffer.
| Ernæringsfaktorer | Forklaring | Biologiske faktorer |
| Energitetthet i fôret | Energitettheten i fôret påvirker protein- og fôropptaket avhengig av DP/DE-forholdet. | Størrelse, alder og vekstrate |
| Proteinkilde/kvalitet | Proteinbehovet til laksen påvirkes av proteinkvaliteten, som igjen påvirkes av aminosyresammensetning, fordøyelighet og utnyttelse. | Miljøfaktorer (Type tank/merd, lysforhold, temperatur, fersk- eller saltvann og tetthet.) |
| Næringsstoffenes samspill | Gruppestørrelse | |
| Mengde krystallinske aminosyrer | Krystallinske aminosyrer kan ha lavere utnyttelse enn naturlige aminosyrer. | Stress/helsetilstand |
| Smakelighet | Fôr med dårlig smakelighet fører til lavere fôropptak og lavere tilvekst. | Genetikk |
I senere år har modellene for bestemmelse av proteinbehov blitt forbedret ved å ta hensyn til en rekke forskjellige faktorer som påvirker aminosyreutnyttelse og behov. I fremtiden vil bruken av “multi-omics-metoder” og presisjonsernæringsmodeller øke. Ved å bruke slike modeller kan behovet bestemmes mer presist enn ved bruk av tradisjonelle metoder.
DP/DE
DP/DE, eller DP/DE-forhold, er et mål for forholdet mellom fordøyelig protein og fordøyelig energi (DP/DE, engelsk: Digestible Protein/Digestible Energy). Fordøyelig energi blir beregnet ut fra energiinnholdet i fordøyde proteiner, lipider og stivelse i fôret. Ved for høyt DP/DE-forhold i fôret, kan proteinet bli oksidert og brukt som energikilde, i stedet for de primære energigivende næringsstoffene fett og karbohydrater. For lavt DP/DE-forhold kan være proinflammatorisk og lede til mye innvollsfett, som vil minske slakteutbyttet. Ideelt sett bør DP/DE være i en slik balanse at proteinet i fôret bare brukes til sine spesialiserte funksjoner som vekst og vedlikehold av vev, transport, muskelbevegelser og immunforsvar. Når behovet for fordøyelig protein hos fisken er fastsatt, er det mulig å formulere et fôr med best mulig DP/DE-forhold ved å tilpasse energinivået til proteinbehovet.
Protein utgjør mer enn 60 % av fôrkostnadene, og proteineffektivitet er viktig for å skape et kostnadseffektivt fôr. Liten laks (< 5 kg) og stor laks har forskjellig DP/DE-behov. Liten laks trenger 19 – 24 g protein per MJ fordøyelig energi, mens stor laks trenger 16 – 17 g protein per MJ fordøyelig energi (Figur 2).
Hovednæringsstoffene har ulik fordøyelighet og ulikt energiinnhold. DP/DE-forholdet i fôret kan bestemmes ut fra informasjon om energiinnhold og fordøyelighet av næringsstoffene. Energiinnholdet i de forskjellige næringsstoffene blir estimert slik: protein 23,6 kJ/g, fett 38,5 kJ/g og stivelse 17,3 kJ/g. Energiinnholdet estimeres ut fra innholdet av stivelse i stedet for totalt karbohydratinnhold, da stivelsen er det viktigste energigivende karbohydrat i laksefôr. Fordøyeligheten av protein, fett og stivelse blir estimert til henholdsvis 85 %, 95 % og 80 %. Når en kjenner til innholdet av hovednæringsstoffene i et fôr kan en dermed beregne DP/DE som vist i følgende eksempel.
De fleste fiskearter har et spesifikt behov for fett i fôret, både i mengde, kvalitet og sammensetning. På 1970-tallet var det vanlig med ca. 8 % fett i fôret til fisk, vesentlig på grunn av problemer med pelletering av fôret ved høyere innblanding. Gjennom forskning og utvikling av ekstruderingsteknikker og #vakuumcoating kan laksefôret nå inneholde opptil 40 % fett.
