Gli scienziati della Nanyang Technological University di Singapore (NTU Singapore) e del Temasek Polytechnic sono riusciti a sostituire metà delle proteine della farina di pesce nella dieta delle spigole asiatiche d'allevamento con una "proteina unicellulare" coltivata da microbi presenti nelle acque reflue della lavorazione della soia, aprendo la strada a metodi più sostenibili pratiche di piscicoltura. I risultati sono pubblicati sulla rivista Scientific Reports .
L'uso di una proteina coltivata è una novità per la produzione dell'acquacoltura, affermano gli scienziati del Singapore Centre for Environmental Life Sciences Engineering (SCELSE), che guida gli sforzi di NTU nello studio, e dell'Aquaculture Innovation Center (AIC) del Politecnico di Temasek.
Le specie di acquacoltura allevate fanno molto affidamento sul mangime ottenuto da pesci catturati in natura, noto come farina di pesce, che non è sostenibile e contribuisce alla pesca eccessiva dei mari.
Le proteine unicellulari, un’alternativa sostenibile, possono essere coltivate dalle acque reflue della lavorazione alimentare. In particolare, le acque reflue della lavorazione della soia contengono organismi con potenziale probiotico essenziali per una crescita sana dei pesci.
Le acque reflue dell'industria di trasformazione alimentare sono prive di agenti patogeni e altri contaminanti, rendendole adatte alla crescita dei microbi. Normalmente dopo il trattamento le acque reflue vengono scaricate e confluiscono in un impianto di recupero delle acque reflue. I suoi nutrienti non vengono recuperati, con la conseguente perdita dell'opportunità di massimizzare l'utilizzo delle risorse.
Il co-autore principale dello studio, il dottor Ezequiel Santillan, ricercatore senior presso SCELSE, ha dichiarato:"Il nostro studio rappresenta un significativo passo avanti nelle pratiche di acquacoltura sostenibili. Sfruttando le comunità microbiche provenienti dalle acque reflue della lavorazione della soia, abbiamo dimostrato la fattibilità della produzione proteine monocellulari come valido sostituto proteico alternativo nei mangimi per pesci, riducendo la dipendenza dalla farina di pesce e contribuendo alla sostenibilità del settore dell'acquacoltura."
Il team di ricerca congiunto ha affermato che il loro approccio "waste-to-resource" affronta la sicurezza alimentare e la riduzione dei rifiuti, sostenendo lo sviluppo di un'economia circolare con zero rifiuti, come delineato nell'accordo di Parigi delle Nazioni Unite.
Lo studio è inoltre in linea con l'attenzione dell'AIC sul miglioramento della sicurezza alimentare e della resilienza. Con l'obiettivo del settore dell'acquacoltura di soddisfare il 30% del fabbisogno nutrizionale totale di Singapore entro il 2030, l'AIC ha sostenuto attivamente la produzione di acquacoltura intensiva con innovazione e tecnologia.
Per dimostrare il proprio approccio, il team ha aggiunto le acque reflue della lavorazione della soia provenienti da un'azienda di trasformazione alimentare di Singapore nei bioreattori, un ambiente controllato per reazioni biologiche e chimiche, per coltivare proteine unicellulari.
I bioreattori su scala di laboratorio sono stati utilizzati in cicli ripetuti con nutrienti controllati e basso apporto di aria (condizioni microaerobiche) per oltre quattro mesi a 30°C. Queste condizioni suggeriscono che il metodo del team può essere facilmente riprodotto a temperatura ambiente nelle regioni tropicali come Singapore, riducendo ulteriormente l'impronta ambientale della produzione di farina di pesce.
Dopo aver prodotto la proteina unicellulare, il gruppo di ricerca ha nutrito due gruppi di giovani spigole asiatiche per 24 giorni. Un gruppo ha ricevuto una dieta convenzionale a base di farina di pesce, mentre l’altro gruppo è stato alimentato con una dieta composta per metà da farina di pesce normale e per metà da proteine unicellulari. Entrambe le diete fornivano la stessa quantità di contenuto nutrizionale ai giovani pesci.
Alla fine dell'esperimento, è stata valutata la crescita di entrambi i gruppi e i ricercatori hanno scoperto che i pesci erano cresciuti nella stessa quantità. È interessante notare che il gruppo di pesci sottoposto alla nuova dieta ha mostrato una crescita più costante e meno variabile rispetto al gruppo sottoposto alla dieta tradizionale.
Il professor Stefan Wuertz della NTU presso la Scuola di Ingegneria Civile e Ambientale e vicedirettore del centro SCELSE ha dichiarato:"I risultati suggeriscono che le diete che includono proteine unicellulari possono aiutare i pesci a crescere in modo più uniforme, ed esplorare come questa dieta influisce sui pesci a un livello più profondo potrebbe essere interessante". per ricerche future.
Ancora più importante, il nostro studio ha dimostrato con successo il potenziale di conversione delle acque reflue della lavorazione della soia in una risorsa preziosa per i mangimi per l'acquacoltura, contribuendo alla transizione verso una bioeconomia circolare."
La co-investigatrice principale dello studio, la dott.ssa Diana Chan, responsabile del Centro di innovazione dell'acquacoltura presso il Politecnico di Temasek, ha dichiarato:"I risultati delle nostre prove sulle prestazioni dell'alimentazione dei pesci sono promettenti per il settore dell'acquacoltura, offrendo una fonte proteica alternativa per soddisfare la crescente necessità di sostituire la farina di pesce che è diventata molto costosa e insostenibile nell'approvvigionamento."
Per i prossimi passi, il gruppo di ricerca condurrà prove su periodi di crescita più lunghi con livelli di sostituzione della farina di pesce più elevati. I ricercatori amplieranno inoltre lo studio per includere altre specie di acquacoltura e diversi tipi di acque reflue della lavorazione alimentare.
Ulteriori informazioni: Ezequiel Santillan et al, Proteine microbiche basate sulla comunità provenienti dalle acque reflue della lavorazione della soia come ingrediente alternativo sostenibile per l'alimentazione dei pesci, Rapporti scientifici (2024). DOI:10.1038/s41598-024-51737-w
Informazioni sul giornale: Rapporti scientifici
Fornito da Nanyang Technological University
