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Publication
Optimizing the nutritional composition of commercial diets for flatfish larvae
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Authors
Abstract(s)
Aquaculture industry is the food sector with higher contribution to recent growth in global food supply. Atlantic salmon (Salmo salar) is the most commercialized species in Europe. Mediterranean aquaculture is dominated by seabass (Dicentrarchus labrax) and seabream (Sparus aurata). Senegalese sole (Solea senegalensis) and turbot (Scophthalmus maximus) are two flatfish identified with potential in aquaculture whose production recently increased significantly in Portugal, Spain and France especially due to research effort made for these countries, in subjects such as weaning strategy, larvae nutrition and disease control. There are important improvements still needed for these species because they are cultivated in recirculation systems and water quality should be kept under control. It is necessary to find formulations that comply with larval necessary nutritional requirements and allow reduce nutrient leaching into the water and adapted to the flatfish species-specific feeding behaviour. The type of binder and/or binding process selected in a diet formulation and feed production technology will influence the leaching and physical characteristics of the pellets. Ingredients that provide microdiets a higher capacity of sinking of the pellets are more suitable for Senegalese sole that feed on the bottom, while binders that will slow-down sinking should be used for turbot diets that feeds on the water column.
This thesis aims to perform adaptations in microdiets formulation in order to improve their physical properties and leaching and evaluate how the new ingredients affect the Senegalese sole larvae growth performance. New binders and different combinations of them were used to reduce Turbot microdiets nutrient leaching, adjust the dispersion and sinking capacity and also correlate with the biological efficiency which was evaluated in two trials.
On trial 1 Senegalese sole larvae were fed with four different microdiets. The used diets were a commercial microdiet as control, and 3 diets with different ingredients. B/C was a diet with high benefit/cost ratio composed of high quality fish and squid meals and a mixture of plant-proteins including wheat gluten and pea protein concentrates, LFAT a diet with a similar composition to diet B/C, but where the reduction of the crude fat content was targeted, and PL was a diet also with a similar composition to diet B/C, but where the inclusion of a higher phospholipid content was targeted. The growth performance from all treatments was not significantly different except on LFAT which had a significantly lower growth performance, but regarding the microdiets properties PL was the diet with lower protein leaching, B/C and PL were the diets with higher sinking capacity and B/C was the diet with higher dispersion capacity. Furthermore, the results suggest that PL and B/C can be considered the best treatments used on trial 1 essentially due to the growth performance results which are similar to the control treatment and represent a higher benefit/cost ratio, but because they also fulfil important requirements on physical properties.
On the second trial four different microdiets were tested in Turbot larvae, a diet used as control and three experimental diets. CTRL was a commercial-like diet, being composed of high quality fish and squid meals and plant-proteins including wheat gluten. MIX was produced with a similar composition to CTRL but using a mixture of binders in its dietary composition, LOW was produced with a similar composition to CTRL, but using a novel binder at a low inclusion level, and HIGH was produced with a similar composition to CTRL, but using a novel binder at a high inclusion level. At the end of trial CTRL and HIGH were the diets with best results for growth performance. Despite HIGH and CTRL does not have the best results on leaching reduction and the physical properties tests were not the ones who best fit into the Turbot feeding behaviour, the growth performance obtained with this dietary treatment was higher than the remaining treatments. When compared with other treatments, MIX can be a good solution to reduce leaching but will result in a with lower growth performance. CTRL and HIGH were, therefore, the most advantageous solutions.
In summary, B/C and PL microdiet for Senegalese sole was the best solution due to it high benefit/cost ratio, combined with a good growth performance and reduced protein leaching, regarding Turbot, the best treatments were CTRL and HIGH due to its best growth performance results.
A aquacultura é o setor da indústria alimentar com maior contribuição para o fornecimento global de alimentos. O Salmão do atlântico (Salmo salar) é a espécie mais comercializada da Europa. A aquacultura mediterrânica é dominada pelo Robalo (Dicentrarchus labrax) e pela Dourada (Sparus aurata). O Linguado (Solea senegalenses) e o pregado (Scophthalmus maximus) são dois peixes planos cuja produção aumentou recentemente e de forma significativa em Portugal, Espanha e França, essencialmente devido ao esforço na investigação feito por estes países, sobretudo em temas como a estratégia de desmame, nutrição larvar e controlo de doenças. Ainda assim, são necessárias melhorias na produção destas espécies devido ao seu tipo de cultivo, pois são cultivadas em sistemas de recirculação e a qualidade da água deve ser controlada. É importante encontrar dietas formuladas de modo a reduzir a lixiviação e que em simultâneo sejam adaptadas ao comportamento predatório dos peixes planos sem que os requisitos nutricionais das espécies sejam prejudicados. O tipo de ligante ou a combinação de ligantes utilizada na formulação de uma dieta vai influenciar a lixiviação e as propriedades físicas dos pellets. Ingredientes que forneçam uma maior capacidade de afundamento às partículas são mais adequados para microdietas formuladas para Linguado que se alimenta no fundo, por outro lado, ligantes que proporcionem uma menor taxa de afundamento devem ser utilizados em dietas para pregado. Esta tese tem como objetivo testar adaptações na formulação de dietas para Linguado, com o intuito de reduzir a lixiviação e melhorar as suas propriedades físicas, e em simultâneo avaliar se o crescimento é afetado. Novos ligantes e diferentes combinações dos mesmos, foram utilizados em microdietas para Pregado com o objetivo de avaliar a sua capacidade de reter nutrientes e ajustar a capacidade de dispersão e afundamento dos pellets, verificando se existe uma correlação com o crescimento larval que foi avaliado em dois ensaios. No primeiro ensaio, as larvas de Linguado foram alimentadas com quatro dietas diferentes. Foi utilizada uma dieta comercial como controlo e 3 dietas com ingredientes diferentes. A dieta B/C foi uma dieta formulada com uma mistura de proteínas vegetais e concentrados de proteína de ervilha, a dieta LFAT foi formulada com uma composição semelhante à B/C em que o seu conteúdo foi direcionado para a redução do teor de gordura, e a dieta PL que também foi formulada com uma composição semelhante à dieta B/C, mas direcionada para a adição de um maior teor em fosfolípidos. Relativamente ao desempenho, os resultados obtidos para o crescimento não foram significativamente diferentes excepto na microdieta LFAT que apresentou piores resultados que os restantes tratamentos, mas relativamente às propriedades fisicas das dietas, a PL foi o tratamento com menor percentagem de lixiviação. B/C e PL foram as dietas com maior capacidade para afundar e a dieta B/C foi a dieta que obteve uma maior área de dispersão. Os resultados sugerem que as dietas B/C e PL podem ser consideradas as melhores dietas devido aos bons resultados de crescimento quando comparados com a microdieta utilizada como controlo e à sua elevada relação benefício / custo, mas também por cumprirem requisitos importantes das propriedades físicas. Relativamente ao segundo ensaio todas as dietas foram testadas em Pregado, sendo a dieta controlo uma dieta com proteínas vegetais e as restantes dietas três dietas em que na MIX o ligante existente foi substituído por uma mistura de dois ligantes, na dieta LOW o ligante foi substituído por um novo ligante, mas em pequena concentração, e na dieta HIGH o ligante foi substituído pelo mesmo ligante que na dieta LOW, mas com concentrações mais elevadas. No fim do ensaio apesar de as microdietas HIGH e CTRL não apresentarem os melhores resultados na redução da lixiviação, e de não serem as microdietas cujo as propriedades físicas melhor correspondem ao comportamento alimentar das larvas de pregado foram as dietas com melhores resultados de crescimento. Quando comparadas com as outras microdietas testadas como a MIX que apresenta melhores resultados. na prevenção da lixiviação. As dietas HIGH e CTRL foram as hipóteses mais vantajosas para o crescimento larvar. Para concluir, a dieta B/C e PL para Linguado foram as melhores opções, devido ao seu elevado beneficio/custo combinado com uma boa performance de crescimento e uma lixiviação reduzida, relativamente ao Pregado as dietas testadas que apresentaram melhores resultados foram as dietas CTRL e HIGH devido aos seus bons resultados para o crescimento.
A aquacultura é o setor da indústria alimentar com maior contribuição para o fornecimento global de alimentos. O Salmão do atlântico (Salmo salar) é a espécie mais comercializada da Europa. A aquacultura mediterrânica é dominada pelo Robalo (Dicentrarchus labrax) e pela Dourada (Sparus aurata). O Linguado (Solea senegalenses) e o pregado (Scophthalmus maximus) são dois peixes planos cuja produção aumentou recentemente e de forma significativa em Portugal, Espanha e França, essencialmente devido ao esforço na investigação feito por estes países, sobretudo em temas como a estratégia de desmame, nutrição larvar e controlo de doenças. Ainda assim, são necessárias melhorias na produção destas espécies devido ao seu tipo de cultivo, pois são cultivadas em sistemas de recirculação e a qualidade da água deve ser controlada. É importante encontrar dietas formuladas de modo a reduzir a lixiviação e que em simultâneo sejam adaptadas ao comportamento predatório dos peixes planos sem que os requisitos nutricionais das espécies sejam prejudicados. O tipo de ligante ou a combinação de ligantes utilizada na formulação de uma dieta vai influenciar a lixiviação e as propriedades físicas dos pellets. Ingredientes que forneçam uma maior capacidade de afundamento às partículas são mais adequados para microdietas formuladas para Linguado que se alimenta no fundo, por outro lado, ligantes que proporcionem uma menor taxa de afundamento devem ser utilizados em dietas para pregado. Esta tese tem como objetivo testar adaptações na formulação de dietas para Linguado, com o intuito de reduzir a lixiviação e melhorar as suas propriedades físicas, e em simultâneo avaliar se o crescimento é afetado. Novos ligantes e diferentes combinações dos mesmos, foram utilizados em microdietas para Pregado com o objetivo de avaliar a sua capacidade de reter nutrientes e ajustar a capacidade de dispersão e afundamento dos pellets, verificando se existe uma correlação com o crescimento larval que foi avaliado em dois ensaios. No primeiro ensaio, as larvas de Linguado foram alimentadas com quatro dietas diferentes. Foi utilizada uma dieta comercial como controlo e 3 dietas com ingredientes diferentes. A dieta B/C foi uma dieta formulada com uma mistura de proteínas vegetais e concentrados de proteína de ervilha, a dieta LFAT foi formulada com uma composição semelhante à B/C em que o seu conteúdo foi direcionado para a redução do teor de gordura, e a dieta PL que também foi formulada com uma composição semelhante à dieta B/C, mas direcionada para a adição de um maior teor em fosfolípidos. Relativamente ao desempenho, os resultados obtidos para o crescimento não foram significativamente diferentes excepto na microdieta LFAT que apresentou piores resultados que os restantes tratamentos, mas relativamente às propriedades fisicas das dietas, a PL foi o tratamento com menor percentagem de lixiviação. B/C e PL foram as dietas com maior capacidade para afundar e a dieta B/C foi a dieta que obteve uma maior área de dispersão. Os resultados sugerem que as dietas B/C e PL podem ser consideradas as melhores dietas devido aos bons resultados de crescimento quando comparados com a microdieta utilizada como controlo e à sua elevada relação benefício / custo, mas também por cumprirem requisitos importantes das propriedades físicas. Relativamente ao segundo ensaio todas as dietas foram testadas em Pregado, sendo a dieta controlo uma dieta com proteínas vegetais e as restantes dietas três dietas em que na MIX o ligante existente foi substituído por uma mistura de dois ligantes, na dieta LOW o ligante foi substituído por um novo ligante, mas em pequena concentração, e na dieta HIGH o ligante foi substituído pelo mesmo ligante que na dieta LOW, mas com concentrações mais elevadas. No fim do ensaio apesar de as microdietas HIGH e CTRL não apresentarem os melhores resultados na redução da lixiviação, e de não serem as microdietas cujo as propriedades físicas melhor correspondem ao comportamento alimentar das larvas de pregado foram as dietas com melhores resultados de crescimento. Quando comparadas com as outras microdietas testadas como a MIX que apresenta melhores resultados. na prevenção da lixiviação. As dietas HIGH e CTRL foram as hipóteses mais vantajosas para o crescimento larvar. Para concluir, a dieta B/C e PL para Linguado foram as melhores opções, devido ao seu elevado beneficio/custo combinado com uma boa performance de crescimento e uma lixiviação reduzida, relativamente ao Pregado as dietas testadas que apresentaram melhores resultados foram as dietas CTRL e HIGH devido aos seus bons resultados para o crescimento.
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Keywords
Senegalese sole Turbot Microdiets Binders Leaching Physical properties