Effects of alternative feed ingredients on the growth of Dicentrarchus labrax and the circadian rhythm of Scophthalmus maximus in recirculating aquaculture systems linked to consumer perception of seafood in Europe

Abstract

In dieser Dissertation werden Empfehlungen zur Steigerung des nachhaltigen Verbrauchs und der Produktion in der europäischen Aquakultur gegeben. Die Forschung basiert auf einem transdisziplinären Ansatz, der europäische Verbraucherperspektiven mit neuen Futterkonzepten für den Europäischen Wolfsbarsch (Dicentrarchus labrax) und der Erkennung des zirkadianen Rhythmus beim Steinbutt (Scophthalmus maximus) kombiniert, um das Wohlergehen der Tiere zu verbessern und potenzielle neue Managementstrategien für Aquakulturbetriebe zu entwickeln. Die Aquakultur ist nach wie vor der am schnellsten wachsende Sektor der Lebensmittelproduktion weltweit, und es werden nachhaltige Systeme benötigt, um die Ernährungssicherheit zu gewährleisten und die Ziele für nachhaltige Entwicklung (SDGs) zu erreichen. Eine vielversprechende und weit verbreitete Lösung für die Zukunft der intensiven Fischzucht ist die Kombination aus Kreislaufwirtschaft und rezirkulierenden Aquakultursystemen (RAS). Dieser Ansatz könnte die Produktivität erhöhen und die Umweltbelastung und den Ressourcenverbrauch verringern, was zu einer verbesserten Wahrnehmung durch die Verbraucher führt. Das ist wichtig, da die Verbraucher die treibende Kraft hinter dem Konsum von Meeresfrüchten sind, und ihr Kaufverhalten das Erscheinungsbild nachhaltiger Fischprodukte im Supermarkt beeinflusst. Das Verständnis der Verbraucherperspektive ist daher der erste Schritt zu einer nachhaltigeren Produktion. Die Ergebnisse meiner Doktorarbeit deuten darauf hin, dass die wichtigsten Faktoren für die Verbraucher, beim Kauf nachhaltiger Aquakulturprodukte, die Herkunft der Fische (einschließlich ihrer Hältungssysteme), die Nachhaltigkeit und das Wohlergehen der Tiere sind. Leider wird die Zucht von Fischen in intensiven Aquakulturen von der Öffentlichkeit nach wie vor negativ beurteilt, da es in den letzten Jahrzehnten viele schwerwiegende ökologische Probleme gegeben hat, wie z. B. den Missbrauch von Antibiotika. Die größten Bedenken beziehen sich allerdings auf den Anteil von Wildfängen im Aquakulturfutter und das Wohlergehen der Zuchttiere. Die Entwicklung alternativer Futtermittel und die Verbesserung des Wohlergehens der Fische haben daher das Potenzial, die Wahrnehmung der Verbraucher in Richtung einer positiveren Einstellung zu verändern und somit das Kaufpotential zu steigern. Durch die Entwicklung neuer Strategien könnten intensive diesen Bedenken entgegenwirken. Produktbeschreibungen und Öko-Labels könnten so zur Sensibilisierung der Verbraucher beitragen und in Verbindung mit einer Lebenszyklusanalyse (LCA) oder auch Ökobilianz ergänzt werden. Diese könnte den Kohlenstoff-Fußabdruck sowie den Energie- und Wasserverbrauch miteinbeziehen und für mehr Transparenz für den Konsumenten sorgen. Meine Ergebnisse deuten darauf hin, dass eine informationsbasierte Strategie, die sich auf die Herkunft des Produktes sowie seine Nachhaltigkeit konzentriert, ein wirksames Instrument sein könnte, um das Bewusstsein der Verbraucher zu ändern als auch die Fischzüchter zu ermutigen, in nachhaltige Futtermittel und Zuchttechniken zu investieren. Ökobilianzen haben gezeigt, dass nicht nachhaltig produzierte Fischfuttermittel intensive Aquakulturbetriebe, wie z. B. RAS, stark negativ beeinträchtigen. Futtermittel für karnivore Fische enthalten oft einen hohen Anteil an Fischmehl und Fischöl, die oft als nicht nachhaltige Ressourcen angesehen werden. Aus diesem Grund befasst sich der zweite Teil meiner Doktorarbeit mit alternativen Futterkonzepten für Wolfsbarsch, um die Nachhaltigkeit zu verbessern und gleichzeitig das Fischwachstum, die Rentabilität der Zuchtbetriebe und das Wohlergehen der Tiere zu gewährleisten. Der Europäische Wolfsbarsch ist die wichtigste Aquakulturart im Mittelmeer und steht nach dem Lachs an zweiter Stelle des höchsten Pro-Kopf-Verbrauchs in der Europäischen Union. Meine Arbeit zeigt, dass Hydrolysate und Nebenprodukte aus der Aquakultur sowie pflanzliche und tierische Proteine Fischmehl aus marinen Fischbeständen ersetzen können, ohne dass dies negative Auswirkungen auf das Wachstum, die Futterverwertung, die sensorischen Eigenschaften, die Ernährungskomponenten oder das Wohlergehen der Fische hat. Dies zeigt, dass die Futtermittel des europäischen Wolfsbarsches durch die Anwendung einer Kreislaufwirtschaft und die Verwendung von pflanzlichen und tierischen Proteinen nachhaltiger werden kann. Im letzten Teil meiner Doktorarbeit habe ich das Wohlergehen von Fischen eingehender untersucht. Fische und alle anderen Lebewesen verfügen über einen zirkadianen Rhythmus (CR), der alle Stoffwechselprozesse steuert. Dieser CR ist artspezifisch, und meines Wissens liegen für Steinbutt noch keine Daten vor. Der Steinbutt ist eine sehr wertvolle Art in der europäischen Aquakultur, und das Verständnis seiner Tag- und Nachtrhythmen ist notwendig, um sein Wohlergehen und damit sein Wachstum in intensiven Aquakulturbetrieben zu verbessern. Meine Ergebnisse deuten auf Stoffwechselspitzen bei Aminosäuren und Zuckern um 15 Uhr hin, die zur Optimierung von Fütterungsregimen und Zuchtpraktiken genutzt werden könnten. Insbesondere können Tätigkeiten im Betrieb, wie Fütterung (welcher Verdauungsstress auslösen kann) oder Transport, den Stress erhöhen und sollten während der Spitzenwerte von Stress Metaboliten vermieden werden. Die Nutzung von Schwankungen des natürlichen Stoffwechsels in Kombination mit Kreislaufwirtschaft und optimierten Fütterungskonzepten könnte dazu beitragen, das Wohlergehen und das Wachstum der Tiere nachhaltig zu verbessern. Diese Arbeit vermittelt ein umfassendes Bild der Auswirkungen der verschiedenen interdisziplinären Ansätze in der europäischen Aquakultur, vom Verbraucher bis zum einzelnen Fisch. Die Verwendung nachhaltiger und regionaler Futterstoffe in der Ernährung karnivorer Fische kann nicht nur die Abhängigkeit von Rohstoffen verringern, sondern auch die Kaufbereitschaft der Verbraucher gegenüber der Aquakultur positiv beeinflussen. Durch den Einsatz von spezies-spezifischen Fütterungs- und Handhabungszeiten könnte das Wohlergehen der Fische verbessert werden ohne dem Farmer zusätzliche Kosten aufzubürgen. Somit liefert meine Arbeit Ideen für neue Aquakultur Praktiken, die sowohl die Rentabilität der Zuchtbetriebe als auch die Wahrnehmung der Verbraucher verbessern können.