アレックス・マコル博士、 アンジャ・カイナー博士とアンドレアス・ミューラー博士、 デラコン、 オーストリア

捕獲漁業の停滞と世界的な魚の消費量の増加の直接的な結果として、 水産養殖は、食料生産で最も急速に成長している分野の1つです。www.modernagriculturefarm.com

しかし、 水産養殖用飼料における海洋原料の制限と、陸生起源のより持続可能なタンパク質および脂質源によるそれらの代替、 ある場合には、 養殖種の代謝と免疫システムに悪影響を及ぼし、セクターの発展を遅らせる可能性があります。

抗生物質成長促進剤を禁止する世界的な傾向、 耐性菌の発生を恐れて、 そして消費者の健康を保護するために、 代わりに、セクターを自然な代替案の研究に投資するように駆り立てました。

増加している植物物質

植物性飼料添加物（PFA）、 一般的に植物ベースの飼料添加物または植物として定義され、 動物の栄養に使用される天然物質のグループを表します。これらの物質はハーブに由来し、 スパイス、 他の植物とその抽出物は、非常に活性の高い植物物質で構成されており、エッセンシャルオイルよりもはるかに多く含まれています。それらには、辛い物質や苦い物質が含まれています。 サポニン、 フラボノイド、 粘液またはタンニン。

過去20年間、 潜在的な機能性成分としての植物性物質に関する研究が増加し、 そしてそれで、 動物生産部門でのそれらの商業的使用。しかし、 魚介類における植物性物質の生物活性化合物の作用機序をより深く理解することは、水産養殖でのそれらの使用を改善するための鍵です。

生物活性のある植物性化合物のいくつかは、消化酵素の生成を刺激することが証明されています。 肝機能をサポートし、 腸内細菌叢の不均衡を調整し、 強力な抗酸化作用と抗炎症作用があります。

幸運にも、 過去数年間、 科学者や企業は、解明するために多くの研究を行ってきました。 特定の植物性物質が、最適なセクター拡大の重要な基盤として、魚介類の養分吸収および/または病気やストレス耐性をどのように改善するか。

新たに配合された複雑な植物性混合物（ブレン​​ド）の作用機序を理解することは、水産養殖部門が利用可能な植物性物質を適切に使用するのに役立ちます。 生物活性化合物間の相乗効果と拮抗作用を調査し、他の飼料成分との相互作用を明らかにする。これらの事実はさらに、養殖セクターがその生産実績を改善するのに役立ちます。

成長パフォーマンスへの影響

成長パフォーマンスは、適切な生産管理を決定するために最も頻繁に使用されるパラメータです。 さまざまな要因の影響を受ける可能性がありますが、 栄養のように、 環境、 病原体または取り扱い。ストレスの多い状況で最適な成長率を維持すること、あるいは通常の条件下でそれを促進することさえ、このセクターの主要な要求の1つです。

特定の植物性物質は、いくつかの魚介類種の成長能力と飼料効率を促進することが実証されています。例えば、 アロエベラ（Aloe barbadensis Miller）抽出物は、8週間給餌すると、コイ（Cyprinus carpio）の成長能力が向上しました。

ニンニク（Allium sativum）の抽出物、 オレガノ（Origanum heracleoticum）、 人参、 キラヤ（Quillaja saponaria）、 ミント（Mentha piperita）とスイートバジル（Ocimum basilicum）は、いくつかの試験でナイルティラピア（Oreochromis niloticus）の成長能力を促進しました。

同様に、 アメリカナマズ（Ictalurus punctatus）の場合、 成長性能と飼料効率が向上し、 魚にオレガノオイルを与えたとき。これらの利点は、魚のマイクロバイオータ組成に対するプラスの効果と関連している可能性があります。 オレガノのよく説明されている抗菌特性に由来します。ニンニクとタマネギ（Allium cepa）の抽出物は、ヨーロピアンシーバス（Dicentrarchus labrax）の成長をサポートし、バナメイエビ（Litopenaeus vanamei）の場合は いくつかの植物性物質、 ユッカ（Yucca schidigera）のように、 キラヤ、 生姜（Zingiber officinale）、 curcuma（Curcuma longa）とastralagus（Astralagus membranaceus）は成長パフォーマンスを促進しました。

上記の個々の植物性物質の潜在的な作用機序、 一般に、 飼料の嗜好性の改善に関連付けられています、 促進された消化酵素分泌、 腸内細菌叢に対する強化された栄養摂取とバランス効果。植物性物質の影響が魚種に直接関係していることに注目するのは興味深いことです。 抽出プロセスと、含有率ではなく、活性物質のバイオアベイラビリティ。

レジリエンスのサポート

養殖魚介類の最適な免疫機能は、病原体による感染からそれらを保護するための主な決定要因です。養殖魚介類に補充した場合、植物性物質が自然免疫系および/または適応免疫系をどのように高めるかを決定するために、いくつかの研究が取り上げられています。この文脈では、 ニンニクは、免疫システムを高め、耐病性を高めるという点で最も研究されている植物性です。

例えば、 ナイルティラピアに与えられたガーリックパウダーは、食細胞指数を高めました、 殺菌およびリゾチーム活性、ならびにアエロモナスハイドロフィラに対する耐病性の増加。

同様に、 ニンニク抽出物を与えられたニジマス（Oncorhynchus mykiss）は、強化された食作用活性を示しました、 呼吸バースト、 リゾチーム活性と、 その結果、 Aeromonahydrophilaでチャレンジしたときの魚の死亡率の低下。

最近、ニンニク油とシソ科の植物抽出物の混合物を9週間補給すると、耐病性と免疫系の反応が向上することが証明されました。 ヨーロピアンシーバスに低魚粉と魚油を与えた場合、より健康的な微生物叢を促進し、コルチゾールレベルを低下させました。

それはそう、 オレガノ、 ショウガとローズマリー（Rosmarinus officinalis）は、モザンビークティラピア（O. mossambicus）とヨーロピアンシーバスの反応を免疫調節することが示されています。ウコン油とスイゼンジナは、V。harveyiに感染したバナメイエビの死亡率を低下させました。 V.アルギノリチカスおよび白斑症候群ウイルス（WSSV）、 リゾチームに対するそれらの増強効果に部分的に起因して、 プロフェノールオキシダーゼ（proPO）およびスーパーオキシドジスムターゼ（SOD）活性。

さらに、 栄養的および環境的要因が腸内細菌叢にかなり影響を及ぼしているようです。食事の構成、 植物由来の活性物質を含む、 したがって、重要な要素を表します。 したがって、細菌集団の改変に責任があります。

この文脈では、 植物性菌は、ラクトバチルスのような乳酸菌（LAB）の増殖を促進し、潜在的に病原性の細菌の存在を減少させることにより、腸内細菌叢を調節する可能性があります。ところで、 植物性物質は、共生微生物叢に対してよりも病原菌に対してより高い活性を発揮することが示されています。

この変調の根底にあるメカニズムはおそらくさまざまですが、 特定の細菌種に対する直接的かつ特定の抗菌効果を含み、 またはクオラムセンシング抑制効果。特定の病原体に対するさまざまな植物性物質の直接的な抗菌効果は、植物性物質の最小発育阻止濃度（MIC）能力に基づくさまざまなinvitroアッセイで実証されています。

しかし、 MICアッセイで得られた結果は細菌株間で異なることに注意することが重要です。植物性物質の抽出方法に応じて、 MICの違いは、特定の抽出物に含まれる主な活性物質と微量化合物の間の潜在的な相乗効果のために発生する可能性があります。

例えば、 ユーカリ（Eucalyptus globulus）に由来するさまざまな抽出物、 オレガノ、 シナモン（Cinnamomum verum）は、S。iniaeのようないくつかの魚の病原体に対して非常に効果的です。 A.ハイドロフィラ、 フォトバクテリウムダムセラ亜種。ダムセラと腸炎ビブリオ。植物性物質はまた、バイオフィルム形成を減らし、細菌毒素の産生を抑制することにより、細菌のクオラムセンシングに影響を与えます。 結局、これは 病気の発生を抑制または減少させます。

いくつかの植物抽出物、 フェノール類のように、 フラボノイド、 アルカロイド、 テルペノイドは、さまざまなメカニズムを介してクオラムセンシング阻害剤として機能する可能性があります。 N-アシル-ホモセリンラクトン（AHL）合成の阻害として、 輸送または分泌メカニズムの変更、 AHLのバインドと保存、 またはAHL受容体結合の下流の標的の拮抗作用または阻害。

ストレス軽減効果

養殖生産中のストレスは、生産手順（輸送、 ストッキング、 グレーディングまたはサンプリング）、適切な生産管理によって最小限に抑えることができます。

ストレスは直接飼料摂取量の減少につながります、 免疫系のダウンレギュレーションと魚の生理機能の変化により、パフォーマンス率が低下し、病気の発生に対する感受性が高くなります。 代謝にも影響を与えます。制御されている場合でも、生産慣行（例： 取り扱い）養殖魚の平均応力であり、麻酔薬の使用が必要です。

しかし、 時折、 麻酔薬の塗布自体がストレッサーとして機能する場合があります。最近、 特定の植物性物質自体が注目を集めています、 麻酔薬として機能します。麻酔効果に付随して、 植物性物質は、抗酸化機能のような上記の有益な側面の多くと一緒に来ます、 抗菌効果とストレス軽減特性。最も研究されている植物性麻酔薬はクローブオイルであり、有効な麻酔薬濃度は対象の魚種によって異なります。

興味深いことに、 他の植物性物質、 レモンバーベナ（Aloysia triphylla）のように、 ユーカリ（Eucalyptus sp）、 リッピアアルバ、 クローズバジル（Ocinum gratissimum）とニンニクは、ナイルティラピアのコルチゾールレベルを低下させることにより、ストレス解消剤として作用することが示されています。 ヨーロピアンシーバスと南アメリカのナマズ（R.quelen）。適用のルートは望ましい効果のために重要ですが。輸送中および取り扱い中の鎮静のための植物性物質は浴で適用されますが、 一般的なストレス軽減効果は、植物性物質を食事に補給することで達成できます。

結論

植物性物質は、生理学的機能と腸内細菌叢を調節することができます。 成長パフォーマンスを向上させる明確な可能性を示し、 さまざまな養殖魚介類の耐病性と耐ストレス性を改善するため。しかし、 それらの生物活性化合物のいくつかの作用機序についてはまだほとんど知識がありません、 それらの間の可能な相互作用と相乗効果、 だけでなく、管理の最も適切な形式。

その結果、 養殖生産部門における現在の課題に合わせて調整された最適な植物性物質とブレンドを適切に特定するには、さらなる研究が必要です。植物性物質の作用機序を詳細に理解することは、新しい よく処方された、 効果的な製品。