Zasady żywienia ryb

Witaminy rozpuszczalne w wodzie obejmują kwas askorbinowy (witamina C), biotynę, cholinę, kwas foliowy, inozytol, niacynę, kwas pantotenowy, pirydoksynę, ryboflawinę, tiaminę i witaminę B12. Nie są one przechowywane w znacznych ilościach w organizmie, więc oznaki niedoboru pojawiają się zwykle w ciągu kilku tygodni u młodych, szybko rosnących ryb.

Większość z tych rozpuszczalnych w wodzie witamin jest składnikami koenzymów, które pełnią specyficzne funkcje metaboliczne. Szczegółowe informacje na temat funkcji tych witamin oraz ilości potrzebnych rybom zostały ustalone dla wielu gatunków ryb hodowlanych (Halver, 2002). Premiksy witaminowe są obecnie dostępne do dodawania do gotowych diet tak, aby ryby otrzymywały odpowiedni poziom każdej witaminy niezależnie od poziomu składników diety. To daje producentom margines bezpieczeństwa dla strat związanych z przetwarzaniem i przechowywaniem.

Stabilność witamin podczas wytwarzania i przechowywania paszy została poprawiona na przestrzeni lat poprzez zastosowanie powłok ochronnych i/lub modyfikacji chemicznych. Jest to szczególnie widoczne w rozwoju różnych stabilizowanych form bardzo labilnego kwasu askorbinowego (Halver, 2002). Dlatego niedobory witamin są rzadko obserwowane w produkcji komercyjnej.

Trawienie i metabolizm

Składniki odżywcze, które ryby spożywają w przygotowanych paszach, są rozkładane przez płyny trawienne i enzymy, a następnie wchłaniane z przewodu pokarmowego do krwi. Proces trawienia u ryb jest podobny do tego u innych zwierząt monogastrycznych; obejmuje fizyczne, chemiczne i fizjologiczne procesy w przewodzie pokarmowym.

Istnieje szeroki zakres rozmiarów i kształtów przewodu pokarmowego u ryb, ale wszystkie one generalnie składają się z tych samych podstawowych struktur – przełyku, wytwarzającego kwas żołądka i jelita (chociaż niektóre ryby, takie jak karpiowate, nie mają kwaśnego żołądka). Przewód pokarmowy zawiera również odźwiernik, który jest wypukłością znajdującą się za żołądkiem, zwiększającą powierzchnię chłonną przewodu pokarmowego.

Organy pomocnicze, które łączą się z przewodem pokarmowym obejmują trzustkę, która produkuje różne enzymy trawienne, oraz wątrobę i pęcherzyk żółciowy, które produkują i przechowują sole żółci do emulgowania lipidów w przewodzie pokarmowym.
Trawienie białek rozpoczyna się w żołądku, środowisku o niskim pH wynikającym z wydzielania kwasu solnego i enzymu proteolitycznego pepsyny. Po wyjściu z żołądka, połyk (chyme) jest neutralizowany przez płyny w jelicie i dalej działał na enzymów z trzustki i jelita. Enzymy te pomagają w rozkładzie złożonych białek, węglowodanów i lipidów na małe cząsteczki, które są ostatecznie wchłaniane do krwi.

Metabolizm pośredni

Wątroba odgrywa główną rolę w kierowaniu różnych składników odżywczych do określonych narządów i tkanek, które mają być metabolizowane w celu uzyskania energii. Te same podstawowe szlaki metaboliczne do przekształcania aminokwasów, węglowodanów i lipidów w energię zostały zaobserwowane u ryb, jak i u zwierząt lądowych.

Właściwe jest, aby węglowodany lub lipidy z diety były metabolizowane na energię, tak aby białko (aminokwasy) mogło być wykorzystane do syntezy tkanek. Aby to zapewnić, musi być odpowiednia równowaga białka dietetycznego do energii, aby zoptymalizować wzrost ryb i przyrost tkanki beztłuszczowej. Stosunek energii do białka w zakresie od 8 do 10 kcal DE/g białka (33 do 42 kJ/g) jest optymalny dla różnych gatunków ryb.

Użycie składników odżywczych i energii

Frakcje dietetycznych składników odżywczych lub energii, które są eliminowane w kale, reprezentują niestrawione składniki, które nie przyczyniają się do odżywiania ryb. Tak więc ogólnie pożądane jest stosowanie pasz, które mają wysoki poziom strawności.

Współczynniki strawności składników pokarmowych i energii dla pasz pełnoporcjowych lub określonych składników mogą być stosowane do oceny względnego procentu spożytych składników pokarmowych, które są zatrzymywane przez ryby.

Współczynniki strawności dla określonych pasz mogą pomóc producentom bardziej precyzyjnie formułować pasze, aby spełnić wymagania odżywcze hodowanych gatunków. Informacje te są obecnie dostępne dla wielu wspólnych pasz i ustalonych gatunków ryb.

Składniki pasz, formułowanie i wytwarzanie

Składniki pasz

Produkty uboczne z przetwarzania produktów roślinnych i zwierzęcych na żywność dla ludzi są podstawowymi składnikami dostępnymi w paszach dla ryb. Większość z tych składników ma ograniczone poziomy składników odżywczych, a nawet czynniki antyodżywcze, i są włączone do receptur dietetycznych tylko w określonych granicach. Jednak uzupełniające składniki mogą być łączone w celu zaspokojenia potrzeb żywieniowych ryb.
Głównymi składnikami w gotowych paszach dla ryb są dodatki białkowe i dodatki energetyczne. Suplementy białkowe zawierają więcej niż 20 procent białka surowego, podczas gdy koncentraty energetyczne mają mniej niż 20 procent białka surowego i mniej niż 18 procent włókna surowego.
Pasze roślinne w kategorii suplementów białkowych obejmują mączki z nasion oleistych, takie jak mączka sojowa, mączka z nasion bawełny i mączka rzepakowa, jak również inne koncentraty białkowe z ziaren zbóż, w tym gluten kukurydziany, destylaty suszone z rozpuszczalnikami i gluten pszenny.

Pasze dla zwierząt w kategorii białka obejmują produkty uboczne z bydła i trzody chlewnej, takie jak mączka z krwi, mączka mięsna oraz mączka mięsno-kostna; mączka z produktów ubocznych drobiu i mączka z piór; oraz mączka rybna z różnych łowisk redukcyjnych lub produkty uboczne z przetwórstwa.
Koncentraty energetyczne obejmują ziarna zbóż klasy paszowej, takie jak kukurydza, pszenica, sorgo oraz produkty uboczne z przemiału, takie jak śruta pszenna i otręby ryżowe. Tłuszcze i oleje są innym źródłem skoncentrowanej energii dla diet ryb. Obejmują one produkty roślinne klasy paszowej, takie jak olej sojowy, krokoszowy i rzepakowy, oraz tłuszcze zwierzęce, takie jak łój wołowy, tłuszcz drobiowy i olej rybny. Mieszanki olejów zwierzęcych i roślinnych również mogą być stosowane w dietach dla ryb.
Dwie inne klasy pasz to suplementy mineralne i suplementy witaminowe, które są powszechnie kupowane jako premiksy i dodawane do pasz pełnoporcjowych w celu zapewnienia, że wszystkie wymagania odżywcze są spełnione.
Ostatnia klasa pasz to dodatki. Są to związki takie jak przeciwutleniacze, środki wiążące, enzymy, immunostymulanty, substancje poprawiające smakowitość, prebiotyki i probiotyki, które mogą być dodawane do pasz dla ryb w stosunkowo niskich stężeniach w celu zapewnienia określonych korzyści (Gatlin i Li, 2008).
Główne pasze stosowane rutynowo w komercyjnych wytwórniach pasz są produkowane w dużych ilościach i są zazwyczaj dostępne przez cały rok. Większość młynów paszowych posiada mniej niż dziesięć jednostek magazynowania luzem, więc tylko ograniczona liczba pasz jest kupowana i przechowywana luzem.

Składy odżywcze powszechnie stosowanych pasz są dobrze ustalone i regularnie aktualizowane na podstawie rutynowych analiz przeprowadzanych przez młyny paszowe i dostawców pasz. Te średnie wartości można znaleźć w publikacjach referencyjnych (NRC, 1993) i bazach danych i mogą być wykorzystywane do formułowania diety.
Młyny paszowe regularnie kontrolują pasze przed ich przyjęciem, a próbki mogą być badane chemicznie, aby zapewnić, że są zgodne ze specyfikacjami. Wszystkie aspekty produkcji paszy, od początkowego przyjęcia paszy, poprzez wiele etapów procesu produkcyjnego, aż do końcowej kontroli gotowej paszy, są kierowane przez dobrze ustalone środki kontroli jakości. Środki te zapewniają produkcję wysokiej jakości pasz o pożądanych właściwościach fizycznych i składzie składników odżywczych w celu zaspokojenia potrzeb docelowych gatunków ryb.

Preparat paszowy

Faktyczny preparat paszowy dla różnych gatunków ryb uwzględnia szczególne wymagania odżywcze docelowych gatunków, skład składników odżywczych i dostępność składników odżywczych w różnych paszach oraz koszt i charakterystykę przetwarzania składników.

Wiele receptur paszowych jest uważanych za „otwarte”, ponieważ ich składy składników zostały opublikowane. Te receptury mogą być używane jako przewodniki dla producentów pasz lub producentów ryb.

Niektórzy producenci pasz używają oprogramowania komputerowego do formułowania „najmniejszych kosztów” lub „precyzyjnych”, aby dojść do najbardziej opłacalnych formuł opartych na kosztach dostępnych składników, ich stężeniach składników odżywczych i dostępności dla ryb, wymaganiach odżywczych gatunków docelowych i wszelkich ograniczeniach.

Te ograniczenia mogą obejmować maksymalne lub minimalne limity dla określonych składników odżywczych lub składników z powodów żywieniowych i/lub nieżywieniowych. Przyczyny żywieniowe odnoszą się ogólnie do zaspokojenia potrzeb ryb, podczas gdy czynniki nieodżywcze mogą obejmować te, które ograniczają proces wytwarzania lub zmieniają właściwości fizyczne wytwarzanej paszy w niepożądany sposób.

Produkcja paszy

Podczas wytwarzania składniki paszy są przekształcane w formę fizyczną, którą można karmić ryby. Pasza dla ryb może być produkowana jako drobno zmielone mączki, kruszonki i granulki o różnej wielkości i gęstości (Hardy i Barrow, 2002).

Większość form diet jest sprzedawana jako produkty suche o wilgotności 10 procent lub mniej, tak aby nie musiały być przechowywane w lodówce lub zamrożone. Niektóre półwilgotne diety (20 do 35 procent wilgotności) są dostępne głównie do karmienia wczesnych stadiów życia gatunków mięsożernych. Pasze te muszą być przechowywane w warunkach chłodniczych lub zamrożone do długotrwałego przechowywania.
Procesy produkcyjne obejmują mielenie pasz w celu zmniejszenia wielkości cząstek, mieszanie pasz, poddawanie ich działaniu wilgoci (wody i/lub pary) oraz stosowanie ciepła i ciśnienia w celu wytworzenia określonej postaci produktu.

Najbardziej powszechnymi rodzajami wytwarzania pasz dla zwierząt wodnych są granulowanie ściskające, które wytwarza granulki tonące, i ekstruzja gotująca, która wytwarza granulki tonące lub pływające.

Młyny do produkcji peletek używają pary do nawilżania i podgrzewania mieszanki paszowej do około 160 do 185 °F i 15 do 18 procent wilgotności w komorze wstępnego przygotowania przed przepuszczeniem jej przez matrycę do produkcji peletek w celu wytworzenia sprasowanych peletek o pożądanym rozmiarze.

Pomimo, że pewne gotowanie składników i żelatynizacja skrobi zachodzi podczas procesu wstępnego kondycjonowania i granulowania, spoiwo do peletów jest zwykle zawarte w mieszaninie w celu zwiększenia trwałości peletów.

Przetwarzanie ekstruzyjne również wykorzystuje komorę wstępnego przygotowania do poddania mieszaniny paszowej działaniu ciepła i wilgoci z pary, ale poddaje mieszaninę paszową wyższej wilgotności (~25 procent) i znacznie wyższej temperaturze (190 do 300 °F), gdy przechodzi ona w dół cylindra wytłaczarki, aż do wypchnięcia jej z końca przez matrycę.

Ważne ilości ciepła i ciśnienia rozwijać jak mieszanina przechodzi wzdłuż cylindra wytłaczarki. Gwałtowne obniżenie ciśnienia, gdy mieszanina opuszcza matrycę, powoduje odparowanie części wilgoci w mieszaninie, tak że pelety rozszerzają się, zmniejszając swoją gęstość. Wytłoczone granulki muszą być wysuszone w suszarce w celu zmniejszenia poziomu wilgotności do 8 do 10 procent, aby mogły być przechowywane bez chłodzenia.
Istnieją ograniczenia ilości lipidów, które mogą być zawarte w granulkach z powodu strat spowodowanych tarciem podczas przetwarzania. Jedną z zalet procesu wytłaczania w porównaniu z granulowaniem jest to, że rozszerzone granulki wchłoną więcej lipidu, który jest nakładany za pomocą powlekacza tłuszczu.

Tłuszcz jest zwykle nakładany po wysuszeniu i tuż przed skierowaniem paszy do pojemników magazynowych. Powłoka tłuszczowa dodaje energii do diety i może poprawić smakowitość i zmniejszyć pylenie paszy. Gotowa pasza jest pobierana z pojemników magazynowych do worków lub ładowana do ciężarówek w celu dostawy luzem.
Formy diety dla małych ryb mogą być produkowane różnymi metodami. Procedury mikrowiązania, mikropowlekania i mikrokapsułkowania pozwolą na produkcję pasz dla larw o wielkości od 25 do 400 mikronów (Hardy i Barrows, 2002).

Tradycyjne mączki i kruszonki są produkowane przez zmniejszenie wielkości cząstek granulek i przesiewanie ich do określonych zakresów wielkości. Procedury przetwarzania i formy diety wybrane do karmienia małych ryb danego gatunku mogą zależeć nie tylko od potrzeb żywieniowych ryb, ale także od dopasowania właściwości fizycznych diety do właściwości systemu hodowlanego w celu zapewnienia najlepszej dystrybucji.