Balık unu ikamesi ile bağırsak sağlığında büyük devrim

Balık unu ikamesinin anahtarı bağırsak sağlığıdır. Bağırsak, balık ve karidesler için bağışıklık sisteminin önemli bir parçasıdır. Diyet değişikliğinin, balık ve karideslerin hastalıklara karşı potansiyel direncini olumlu veya olumsuz yönde etkileyen mikrobiyota üzerinde bir etkisi olduğu kanıtlanmıştır.

Su ürünleri üretimi yıllardır katlanarak artmaktadır ve Dünya Bankası 2030 yılına kadar dünya çapında üretilen balıkların %62’sinin kültür balıkçılığından elde edileceğini öngörmektedir. Balık unu genellikle birçok sucul tür için, beslenmede çok değerli bir protein kaynağı olarak kabul görmektedir. Günümüzde, çiftlik balıkları ve karideslerin çoğu, çevresel ve ekolojik olarak sürdürülebilir olmayan balık unu ve balık yağı kaynaklarına aşırı derecede bağımlıdır.

Küresel balıkçılık stoklarının kıtlığı, dünya çapında balık avcılığı endüstrisini büyük ölçüde etkilemiş ve çevresel kaygılara ek olarak balık unu maliyetinde süregelen bir dalgalanmaya neden olmuştur (Mousavi vd., 2020). Balık artıkları ve yan ürünleri, balık unu ve balık yağının büyük bir bölümünü sağlamaktadır ve 2050 yılına kadar bu kaynağın yem endüstrisinin taleplerini karşılayamayacağı ve bunun da çiftlik balıklarının beslenme kalitesini etkileyeceği tahmin edilmektedir.

Balık unu ve balık yağı taleplerinden bahsederken küresel su ürünleri yetiştiriciliğini düşünmemeliyiz. Küresel kültür balıkçılığı üretimi, 1997’de 34 milyon ton olan canlı ağırlık hacmi bakımından üç kat artarak 2017’de 112 milyon tona ulaşmıştır. Ancak 2017 yılında bu su ürünleri üretiminin %75’ini deniz yosunu, sazan, çift kabuklular, tilapya ve yayın balığı oluşturmuştur. Günümüzde balık unu, omnivor balık türleri için yem olarak nadiren, ancak etçil balıklar ve kabuklular için hala yaygın olarak kullanılmaktadır. Bununla birlikte, etçil balıklar ve kabuklular için yemlere ikamesi çok daha karmaşıktır.

BALIK UNUNUN SOYA KÜSPESİ İLE İKAMESİNE İLİŞKİN BAZI GERÇEKLER
Balık unu ve soya fasulyesi küspesi (SFK) su ürünleri yemlerinde en yaygın kullanılan ve toplam değişken maliyetlerin %40-60’ını temsil eden yem bileşenleridir. Soya küspesi gibi yem maliyetlerinin düşmesine katkıda bulunan bitkisel proteinler, su ürünleri yemlerinde balık unu yerine yaygın olarak kullanılmaktadır. Aynı zamanda, su ürünleri yemlerinde balık unu yerine soya küspesi kullanılması, tüketicilerin hayvan beslemede hayvansal yan ürünlerin kullanımına ilişkin olumsuz algısını değiştirmektedir.

Şu anda, etçil balıkların beslenmelerinde kullanılan balık ununun %50’si, genel performanslarını ve refahlarını etkilemeden bitkisel proteinlerle değiştirilebilir. Bununla birlikte, düşük (<%15) balık unu içeren diyetler, özellikle birkaç etçil balık türü için büyüme ve hayatta kalma performansında düşüklüğe sebebiyet verebilir. Aynı şekilde, düşük balık yağı içerikleri genellikle yetersiz omega-3 uzun zincirli çoklu doymamış yağ asitleri seviyeleri nedeniyle çiftlik balıklarının besin değerinin düşmesiyle ilişkilidir.

Bu sorunların neticesi olarak, yeni su ürünleri yemi bileşenleri dikkat çekmektedir. Bunlar arasında makroalgler, mikroalgler, bakteriler veya mayalardan elde edilen tek hücreli proteinler, böcek unu ve genetiği değiştirilmiş ürünler yer almaktadır. Büyüme bozukluğu, enterit veya bağışıklık baskılanması ile sonuçlanabilecek aşırı formülasyonların olumsuz etkilerini önlemek veya onarmak için kullanılan su ürünleri yem katkı maddeleri de mevcuttur.

Soya küspesinin bağırsak sağlığı üzerinde enterite, patojenik zorluklara (bakteri, parazit veya toksinler) karşı yüksek kırılganlığa, emici hücrelerde iltihaplanmaya ve villus kısalmasına neden olan zararlı etkileri olduğu gösterilmiştir.

Fitik asit gibi anti-besinsel faktörlerin giderilmesi gibi su ürünleri yemlerinde kullanılmak üzere endüstrinin ihtiyaçlarına daha uyumlu hale getirmek adına bitki bazlı bileşenleri işlemek bir seçenek olarak görülmektedir ancak tüm bunlar ham maddenin maliyetini önemli ölçüde artırarak sürdürülemez hale getirmektedir.

BAĞIRSAK SAĞLIĞI, SÜRDÜRÜLEBİLİR BESLENME İÇİN ZORUNLU
Balık unu ikamesinin anahtarı bağırsak sağlığıdır. Bağırsak, balık ve karidesler için bağışıklık sisteminin önemli bir parçasıdır. Diyet değişikliğinin, balık ve karideslerin hastalıklara karşı potansiyel direncini olumlu veya olumsuz yönde etkileyen mikrobiyota üzerinde bir etkisi olduğu kanıtlanmıştır.

Bu yeni protein kaynakları için ilk aday tek hücre proteini (THP) olacaktır. THP’ler, diyetlerde balık ununa alternatif bulma çabalarımızda birden fazla çözüm sunma potansiyeline sahiptir. Bununla birlikte, THP kullanımındaki zorluk, hücresel büyümeyi en üst düzeye çıkarmak ve üretimi ekonomik olarak büyütmek olacaktır. Mikroalgler, mayalar, bakteriler ve protistler en çok kullanılan THP’lerdir. Bakteri içeren yemler optimum protein içeriği sunabilir ve nispeten daha düşük maliyetli substratlarda üretilebilir. Balık unu ile karşılaştırıldığında, mayalar sadece optimum amino asit bileşimi sağlamakla kalmaz, aynı zamanda üretim kolaylığı sunabilir.

Böcek ununun su ürünleri yemlerine dahil edilmesine yönelik yeni eğilim şu sıralarda değerlendirme aşamasındadır, ayrıca besin kalitesi ve lezzetlilik açısından umut vaad eden sonuçlar göstermektedir. Ancak maaliyeti, aşılması gereken bir sorundur. Butirex C4 (İspanyol NOVATION 2002 şirketi tarafından geliştirilen kimyasal olarak korunan sodyum bütirat) ve böcek unu ile yapılan ilk denemeler, su ürünleri yemlerine sadece böcek unu katılmasına kıyasla yem maliyetinin yanı sıra genel performansta da bir iyileşme olduğunu göstermiştir.

KÜLTÜR BALIKÇILIĞINDA ORGANİK ASİTLERİN POTANSİYELİ
Organik asitler, sadece yem kalitesindeki gelişmelerden dolayı değil, aynı zamanda bağırsak sağlığı üzerindeki olumlu etkileri nedeniyle de su ürünleri yemlerinde gün geçtikçe daha da önemli hale gelmektedir. Hayvan beslemede sıklıkla kullanılan 20’den fazla farklı organik asit vardır. Küçük yapıları patojenlere daha iyi nüfuz etmelerini sağlar. Formik, laktik veya propiyonik asitler ve bunların tuzları en yaygın organik asitlerdendir. Muhtemelen sodyum format veya potasyum diformat su ürünleri yemlerinde en çok kullanılanlardır. Bu asitlerin etkinliği pKa değerleri, molekülün uzunluğu ve saf asit ya da tuz olarak sunulmaları ile ilişkilidir. Bunlara ek olarak, koruma veya kaplama teknolojisi ile de ilişkilendirilebilir.

Organik asitler, bakterisit veya fungisit etkileri ve bağırsaktaki iyi bakteri dengesine yardımcı olacak bağırsak pH’ını destekleme yetenekleri sebebiyle yemlere dahil edilmelidir. Formik asit, diğer organik asitlere kıyasla bakterisidal kapasite açısından en güçlüsü olarak kabul edilirken, propiyonik asit mantarların kontrolü için en iyi seçim olacaktır.

Butirik asit, su ürünleri yemlerinde yeni bir yem katkı maddesidir. Karadaki hayvanlarda yaygın olarak kullanılır ve emilim kapasitesini artıran enterositlerin maksimum gelişiminden sorumludur. Ek olarak, son yıllarda su ürünleri yemlerinde bütirik asit kullanımının bazı bağışıklık ve geçirgenlik faydaları kanıtlanmıştır.

Piyasada, sıvı veya tuz formlarında saf organik asit tedarikçileri bulunmaktadır. Korumasız veya kaplanmamış organik asitler oldukça uçucu olmaları ve aynı zamanda bağırsakta sınırlı etkiye sahip olmalarından dolayı uygun değillerdir. Palm yağı veya başka bir bitkisel yağ ile kaplanmış organik asitler de piyasada mevcuttur. Bu koruma, su ürünleri yemi üretiminde yaygın olarak kullanılan ekstrüzyon süreçlerini ve ezme teknolojisini dikkate almazsak faydalı olacaktır. Yağ ile kaplanan bu ürünler, agresif üretim süreçlerinden olumsuz bir şekilde etkilenecektir.

Organik asit koruması için gelişmiş en iyi korumalar tampon ve kimyasal korumadır. Organik asitler gibi uçucu bileşikleri korumak için mineral tampon tuzları kullanılabilir. Bu mineral tampon tuzları, peletleme veya ekstrüzyon prosesleri için teknik ve benzersiz bir avantaj sağlar. Hayvan için avantajı, bağırsak kanalının proksimal kısmında organik asit salınımıdır, bu da enzimatik sindirime bağımlılığı önler.

Tüm sindirim bölgelerinde ve özellikle proksimal emici bağırsak bölgelerinde maksimum asit aktivitesi sağlar. Bağırsak koşullarının ve üretim parametrelerinin iyileşmesi sayesinde, bütirik asidin su ürünleri yemleri için yem matrisinde gerekli bir bileşen haline geldiğini gözlüyoruz. Butirex C4 takviyeli yemle gökkuşağı alabalığı, Nil tilapiası ve Vannamei karidesi ile yapılan denemeler, genel performansın arttığını göstermiştir (Şekil 1).

Son yıllarda, bilim camiası bütirik asidin bağışıklık sistemi üzerindeki rolünü, antioksidan etkilerini ve bağırsak geçirgenliğini veya mikrobiyota modülasyonunu araştırmaya başlamıştır.

Bütirik asidin ana emilim etkisi ve metabolik süreci bağırsak hücrelerinin içinde gerçekleşir. Bütirik asit enterosit tarafından emilir; Krebs döngüsüne girer ve enterosite enerji sağlar. Bu, villus büyümesini ve gelişimini teşvik eder. bu da daha geniş bir yüzey alanı ve gelişmiş bir besin emilim kapasitesi anlamına gelmektedir. Bu durum, Butirex C4’ün su ürünleri yemlerinde kullanılmasıyla görülmüştür.

Bütirik asidin vücudun diğer bölümleri üzerindeki etkisi, bağışıklık sağlığı, pankreas aktivitesi ve karaciğer işlevselliği gibi hayvanın sağlık durumu üzerindeki olumlu sonuçlardır.

Bütirik asit ile desteklenen hayvanlarda enzimatik üretim analiz edilmiştir. Sindirim enzimlerinde (proteaz, lipaz, amilaz) ve antioksidan bağırsak enzimlerinde (SOD, GPx, CAT) artış gözlemlenmiştir. Karides üretiminde Butirex C4 kullanımı ile patojenik zorluklar sırasında hayatta kalma ve performansın iyileştirildiği gösterilmiştir (Şekil 3).

Bu, bakterilerin, parazitlerin ve diğer patojenik ajanların bağırsak bariyerini geçmesini engelleyen ve “sızdıran bağırsak” olarak adlandırılan durumu tetikleyen daha güçlü bariyer işleviyle doğrudan ilişkilidir. Gökkuşağı alabalığında Butirex C4 ile yapılan çalışmalar da tight junctionların (TJ) daha yüksek bir gen ekspresyonuna sahip olduğunu ortaya koymuştur. TJ proteinleri, bağırsak bariyerini aşılmaz ve güçlü kılan enterositleri birleştiren bir kilit veya zincir görevi görür (Şekil 4). Bakteriyel translokasyonu veya bakteri penetrasyonunu bütirik asit ile azaltarak bu TJ proteinlerini arttırabiliriz.

Balık unu ikamesi, stresli durumlar ve düşük kaliteli ham maddeler gibi diyet değişiklikleri, normalde sitokin fırtınası benzeri bir reaksiyona neden olur. Bu durum, besin emilimini azaltabilecek oksidatif hasara neden olan güçlü bağırsak iltihabını tetikler. Bağırsak iltihabı reaksiyonu, daha yüksek yem dönüşüm oranı ve büyüme performansı düşüklüğü anlamına gelir. Gökkuşağı alabalığında Butirex C4 takviyesi ile elde edilen sonuçlar, anti-enflamatuar etkide ve proinflamatuar sitokinlerin kontrolünde bir artış olduğunu göstermiştir.

Yemlere bütirik asit ilavesi, bağırsakta bulunan mikrobiyal bakterilerin de değişmesine neden olmuştur. Önceki çalışmalarda karadaki hayvanlarda laktik bakterilerin arttığı ve laktik ve enterobakteriler arasındaki oranın iyileştiği gözlemlenmiştir. Bunun nedeni, lümen içindeki sindirilmemiş yemin azalması ve tüm bakteriler, bütirik ve diğer uçucu asitler arasındaki çapraz beslenme reaksiyonudur. Su ürünleri yetiştiriciliğinde mikrobiyota dengeleyici olarak bütirik asit kullanımı bilim camiasının dikkatini çekmeye başlamıştır, ancak suda yaşayan türler arasındaki yüksek değişkenlik nedeniyle zorluklar ortaya çıkmaktadır.

Bugün, balık unu ikamesinin sürdürülebilir ve verimli bir küresel akua kültür endüstrisi için kritik önem taşıdığından eminiz. Organik asitler ve özellikle Butirex gibi fonksiyonel katkı maddeleri bu yeni trendde umut verici bir geleceğe sahiptir.