La crevette est maintenant établie comme l'un des produits de la mer les plus consommés et jouit d'une popularité considérable dans le monde entier, avec une expansion croissante dans de nombreux pays et régions. C'est un secteur important de l'industrie lucrative de l'aquaculture.
Le marché mondial de la crevette était de 18,30 milliards de dollars US en 2020 et devrait atteindre quelque 23,4 milliards de dollars US d'ici 2026 avec une expansion de la production dans de nombreuses régions du monde. Les crevettes sont disponibles dans diverses espèces telles que L. vannamei, P. monodon , et M. rosenbergii , la crevette géante d'eau douce.
Ce sont tous très populaires sur le marché international, et de nombreux pays encouragent la production de crevettes en offrant des incitations aux agriculteurs et des incitations financières. Afin de répondre aux demandes croissantes en Europe et en Amérique du Nord, grands pays producteurs de crevettes comme l'Inde, Chine, Viêt Nam, Indonésie, Thaïlande, Le Mexique et l'Équateur ont toujours besoin d'une offre suffisamment importante pour satisfaire leurs solides marchés intérieurs et d'exportation.
Le besoin de régimes commerciaux efficaces
Comme toutes les entreprises d'aquaculture intensive, la principale contrainte est le besoin de régimes commerciaux efficaces qui peuvent satisfaire leurs exigences nutritionnelles strictes (NRC 2011) et basés sur une plate-forme durable d'ingrédients qui fournissent des nutriments clés dans une formulation équilibrée pour permettre une croissance maximale et une efficacité alimentaire optimale.
Les régimes de crevettes peuvent contenir de faibles niveaux d'ingrédients marins tels que la farine de poisson et les sous-produits de la pêche (farine de calmar, et les hydrolysats de poisson) mais comprennent en grande partie des ingrédients végétaux tels que la farine de soja, farine de gluten de maïs et céréales en tant qu'ingrédients de remplissage et sources d'amidon riches en énergie telles que les fractions intermédiaires de blé et le maïs, imposant des fardeaux supplémentaires à la durabilité des ressources disponibles.
Les conséquences à long terme de l'expansion de l'industrie mondiale de la crevette d'élevage et de l'utilisation durable des tourteaux de soja en raison des pressions environnementales associées à leur production dans des pays comme le Brésil et la déforestation croissante ainsi que le besoin d'eau et de nutriments sont maintenant beaucoup pris en compte. .
C'est la principale justification du rapport controversé fish in:fish out FIFO pour diverses espèces, récemment affiné par Kok et al 2020. Par conséquent, l'industrie aquacole porte son attention sur de nouveaux ingrédients qui peuvent répondre aux objectifs et aux exigences avec une empreinte carbone réduite, une plus grande transparence de la chaîne d'approvisionnement des aliments pour animaux et l'obtention de la reconnaissance des consommateurs pour leur respect du programme de développement durable.
Il existe un potentiel considérable pour les concentrés de protéines à base de céréales dérivés des industries de fermentation classiques pour l'alcool de bouche, mais plus récemment, les co-produits provenant du secteur du bioraffinage industriel pour la production d'éthanol à partir de maïs et de blé prennent de l'ampleur. Ceux-ci ont été préconisés et testés pour l'aquaculture et dans les régimes alimentaires formulés pour la carpe et le tilapia avec beaucoup de succès.
Plateforme de biotechnologie innovante
Une entreprise basée aux États-Unis avec cette intention est POÈTE Nutrition , qui sont basés à Sioux Falls, Dakota du Sud. Leur plate-forme biotechnologique innovante associée à la production de biocarburants à partir de maïs a maintenant fourni des co-produits avancés, à savoir une gamme de protéines fermentées de maïs combinées à de la levure et à très haut profil d'acides aminés digestibles et d'énergie digestible pouvant être utilisées à la fois pour les poissons et les crevettes.
Protéine de maïs fermentée NexPro®, résulte de la séparation mécanique post-fermentation du produit DDG en utilisant une technologie brevetée appelée Maximized Stillage Co-Products. En fractionnant la matière en post-fermentation, permettant au processus de fermentation d'augmenter la séparation et d'affaiblir la matrice de la paroi cellulaire des fractions fibreuses.
Cela permet également une concentration supplémentaire de levure Saccharomyces cerevisae inactive utilisée pour la production d'alcool. La solution a une protéine brute supérieure (~50 vs ~28%), des niveaux de fibres brutes inférieurs et une composition nutritionnelle améliorée par rapport aux DDGS traditionnels.
Poet Nutrition a mené une série d'essais indépendants avec diverses espèces, dont le saumon de l'Atlantique ( Salmo salar ) et la truite arc-en-ciel ( Onchorhyncus mykiss ), tilapia et crevettes avec d'excellents résultats. Les travaux sur les salmonidés ont déjà été signalés dans l'IAF en 2020, 2021.
Cet article présentera des essais avec L.vannamei évaluer les performances de NexPro® dans des conditions expérimentales classiques.
Afin d'évaluer son efficacité, des essais d'alimentation entrepris dans le but principal d'évaluer l'efficacité d'une protéine fermentée de maïs (CFP) chez la crevette, et sa viabilité en tant que source de protéines de haute qualité à utiliser dans les formulations d'aliments aquacoles.
Nos objectifs étant de caractériser les performances de croissance et les métriques d'utilisation des aliments pour les crevettes juvéniles et de déterminer
le niveau optimal d'inclusion pratique de CFP dans les régimes de type de production typiques pour L. vannamei . Des essais de croissance séquentielle ont été menés pour évaluer l'utilisation de protéines fermentées de maïs dans la pratique de la crevette à pattes blanches du Pacifique ( L. vannamei ) formulations d'aliments pour animaux.
Régimes expérimentaux et essais de croissance
Des essais de croissance séquentiels ont été menés à E. W. Shell Fisheries Research Station à Auburn, AL, ETATS-UNIS. Les produits CFP ont été obtenus auprès de Flint Hills Resources (Wichita, KS, USA) (maintenant POET Nutrition group) Un essai préliminaire (Essai 1) avec 4 régimes et un deuxième essai (Essai II) avec cinq régimes expérimentaux (Tableaux 1, 2) ont été formulées en utilisant du CFP en remplacement de la farine de poisson dans l'essai 1, puis une combinaison de farine de poisson et de tourteau de soja dans l'essai II.
La composition immédiate des régimes a été analysée aux laboratoires chimiques de la station d'expérimentation agricole de l'Université du Missouri (Colombie, MO, USA) aux méthodes AOAC (2000) et présentées pour les formulations alimentaires respectives (tableaux 1 et 2).
Les régimes ont été préparés en mélangeant les ingrédients secs dans un mélangeur (Hobart, Troie, OH, États-Unis) pendant environ 15 minutes.
L'huile de poisson a ensuite été incorporée, suivi de l'ajout progressif d'eau bouillante au mélange jusqu'à l'obtention d'une consistance appropriée pour la granulation. Les régimes ont ensuite été passés à travers une filière de 2,5 mm dans un hachoir à viande. Les granulés humides ont ensuite été placés dans une étuve à air pulsé (<50 °C) pendant une nuit afin d'atteindre une teneur en humidité inférieure à 10. Les granulés secs ont été émiettés, emballé dans des sacs scellés, et conservé au congélateur jusqu'à utilisation.
Dans le premier essai, crevettes juvéniles ( L. vannamei ) (1,24 g de poids initial) ont été stockés dans des aquariums répétés (quatre répétitions attribuées au hasard par traitement) avec un volume de 80 L chacun en tant que composant d'un système de recirculation à une densité de stockage de 10 crevettes par réservoir. Le système de culture à recirculation d'intérieur se composait de réservoirs de culture, puisard avec filtre biologique, filtre à billes, pompe de circulation et aération supplémentaire.
Chaque régime expérimental a été assigné au hasard à quatre réservoirs répliqués par traitement. Les crevettes ont été pesées en groupe au début et à la fin de l'essai de croissance (cinq semaines). Ils ont été nourris avec les régimes expérimentaux quatre fois par jour avec deux tétées le matin et deux l'après-midi.
Les intrants alimentaires ont été fixés en fonction de la croissance historique et de la prise alimentaire, avec la quantité d'aliments consommée soigneusement surveillée pour les calculs du rapport de conversion alimentaire (FCR) et les mesures connexes telles que le coefficient de croissance thermique (TGC) - un paramètre de croissance intégrant les effets de la température sur le métabolisme.
Tester une plage d'inclusion plus spécifique
Cette étude a utilisé les mêmes ingrédients que dans le premier essai, mais a testé une plage d'inclusion plus étroite et plus spécifique pour trouver au mieux l'inclusion pour des performances optimisées, donc 6, 12, 18 &24 pour cent, par exemple. Les mêmes systèmes d'élevage expérimentaux et les mêmes conditions d'élevage ont été utilisés. De nouveau, des crevettes post-larvaires ont été utilisées avec un poids moyen initial plus petit de 0,25 g et une capacité pour un coefficient de croissance thermique (TGC) plus élevé.
Pendant la période d'élevage pour les deux essais I et II, oxygène dissous (OD), Température, salinité, et le pH a été mesuré deux fois par jour dans l'un des bassins d'élevage à l'aide d'un compteur YSI 556 MPS (Yellow Spring Instrument Co, Sources jaunes, OH, ETATS-UNIS). Des échantillons d'eau ont été prélevés dans l'un des réservoirs pour déterminer l'azote ammoniacal total (TAN) sur une base hebdomadaire.
Toutes les données ont été analysées statistiquement à l'aide d'une analyse de variance à un facteur pour déterminer des différences significatives (P <0,05). Le test de comparaison multiple a été utilisé pour déterminer des différences significatives entre les moyennes de traitement si un effet de traitement significatif était observé.
Un test Dunnet T a été utilisé pour comparer le traitement basal avec les autres traitements. Toutes les analyses statistiques ont été réalisées à l'aide de SAS (V9.4. SAS Institute, Carie, NC, ETATS-UNIS).
Résumé des résultats
Dans le premier essai, la farine de poisson a été remplacée sur une base iso-azotée et iso-lipidique avec jusqu'à 30 pour cent de CFP. Les résultats ont indiqué que jusqu'à 20 et 30 pour cent étaient des niveaux réalisables inclus dans le régime alimentaire. Les données complètes sur les performances de croissance et l'utilisation des aliments sont affichées dans le tableau 3.
Dans le deuxième essai, 5 régimes avec une inclusion maximale de 24 % ont été évalués à des niveaux progressifs de 0, 6, 12, 18 &24 pour cent. Dans ce procès, le niveau le plus bas (6 % CFP) a en fait amélioré la croissance au-dessus du groupe témoin.
Quoique, il n'y avait pas de différences significatives entre le régime le plus élevé d'inclusion et le régime de base, mais un niveau de 24 pour cent a été jugé maximal dans ces conditions, tel que validé par le test Dunnet T par rapport au niveau d'inclusion le plus élevé de CFP dans le régime de base nourri de crevettes (tableau 4).
Une inclusion optimale de 18 % pour NexPro® à un niveau d'inclusion beaucoup plus élevé, certaines limitations nutritionnelles, y compris les niveaux marginaux d'acides aminés essentiels, différence de digestibilité ou le fait que la farine de poisson est à des niveaux très faibles de l'alimentation deviennent évidents. Cependant, avantage économique reste pour l'agriculteur en raison des économies sur les coûts globaux de l'alimentation.
La durabilité est un objectif international majeur
L'utilisation d'ingrédients alternatifs pour remplacer les farines de poisson et de soja est désormais un objectif international majeur, qui vise à compenser les conséquences environnementales et éthiques liées à l'utilisation de concentrés marins et terrestres riches en protéines comme le tourteau de soja.
Il y a eu de nombreuses stratégies pour utiliser d'autres ingrédients dans les régimes commerciaux de crevettes et plus récemment de la farine d'insectes, les algues et diverses protéines unicellulaires (SCP) provenant de microbes et de levures telles que Roy et al (2009).
Ceux-ci ont été testés avec succès sur des crevettes. Cependant, ces ingrédients exotiques se sont avérés coûteux en raison des limitations d'approvisionnement et du coût de production élevé. Ils peuvent également avoir des contraintes dues à la présence de composants structurels de la paroi cellulaire et de spécifications nutritionnelles variables.
Les alternatives ont inclus avec succès des co-produits issus de processus industriels, y compris des flux provenant à la fois des industries de l'eau potable et du bioéthanol et ces derniers attirant beaucoup d'intérêt pour les régimes alimentaires aquacoles. Bien que de nombreuses études existent pour promouvoir la prise en compte des drêches de distillerie séchées et de diverses formes de DDG et DDGS à haute teneur en protéines, ces produits sont de qualité variable pour l'aquaculture et présentent de larges gammes de teneur en protéines et de valeur énergétique.
Ils ont également souvent une teneur appréciable en fibres insolubles et peuvent donc ne pas être entièrement digérés dans le tractus gastro-intestinal du poisson ou pour les crevettes où l'intestin est court et le temps de transit du digesta est assez rapide. La marge de contrainte actuelle pour l'inclusion de HP-DDGS à haute teneur en protéines peut être en partie attribuée à la fibre (polysaccharides non amylacés NSP) dans les produits à base de céréales, mais aussi aux niveaux réduits de cholestérol et de phospholipides lorsque la farine de poisson est réduite. Ceux-ci sont considérés comme essentiels pour la croissance et la santé des crevettes et doivent être inclus dans les régimes alimentaires.
Aussi, il existe des problèmes concernant la digestibilité globale et la disponibilité des acides aminés indispensables et ceux-ci peuvent devenir limitants dans des inclusions plus élevées de produits de type HD-DDGS. Il existe également un problème potentiel d'appétence lorsque la farine de poisson est réduite dans les formulations et que les crevettes sont particulièrement sensibles en ce qui concerne les propriétés gustatives et olfactives du régime alimentaire.
Ces chercheurs ont étudié la capacité des hydrolysats de protéines de sous-produit du thon (TBPH) à améliorer la qualité et la digestibilité de la crevette blanche du Pacifique ( Litopenaeus vannamei ) nourris avec des régimes pauvres en farine de poisson. Bon nombre de ces facteurs peuvent être corrigés par l'utilisation d'enzymes exogènes pour faciliter la digestion, telles que les protéases, des carbohydrases qui dégradent mieux les protéines et les polysaccharides non amylacés (NSP). L'utilisation de phytase peut augmenter considérablement la disponibilité du P dans les régimes alimentaires formulés chez les espèces aquatiques et les crevettes.
En effet, plus de travail est nécessaire pour compléter les régimes riches en protéines céréalières avec des acides aminés essentiels comme la méthionine, la lysine et la thréonine pour élever la barrière pour répondre au concept d'"acide aminé idéal" connu pour être important pour atteindre des performances maximales et se conformer aux exigences d'accrétion de protéines dans les tissus clés, organes tels que les muscles pendant les phases de croissance intensive.
L'appétence et l'acceptation du régime alimentaire peuvent être considérablement améliorées par l'ajout d'attractifs dans le régime alimentaire tels que des extraits/huiles de farine de palourdes et de calmars et des suppléments comme la glycine-bétaïne, solubles de poisson séché – teneur élevée en amines biogènes dans l'alimentation pour initier une réponse alimentaire robuste.
Très efficace dans des marges optimales
Nos résultats indiquent que NexPro® est très efficace dans des marges optimales lorsqu'il est intégré dans les régimes alimentaires pour crevettes au détriment de la farine de poisson et du tourteau de soja tout en maintenant les niveaux équilibrés de protéines et de lipides pour L. vannamei .
Il a été constaté que nous pouvions inclure sans compromis sur les performances jusqu'à 18-20 pour cent et réduire considérablement les composants de soja et de farine de poisson dans l'alimentation. Les performances de croissance des crevettes et les paramètres d'utilisation des aliments étaient dans la normalité attendue pour cette espèce et seulement à 24 % nous avons observé une certaine réduction de la croissance par rapport aux groupes témoins pour les deux essais.
Cependant, la performance de ce traitement était rentable en raison du coût réduit de l'alimentation et rapporterait une marge bénéficiaire pour l'agriculteur sous un grossissement de 100 jours jusqu'à la récolte par rapport à une formulation à base de farine de poisson élevée.
Les travaux futurs visent à optimiser l'utilisation du produit et à étendre son niveau d'inclusion. Aussi, il est nécessaire d'évaluer les propriétés fonctionnelles potentielles sur l'intégrité de la santé intestinale chez les crevettes dans des conditions d'élevage typiques. Les investigations comprendront un examen de ses effets sur la résistance aux maladies sur la base de tests de provocation par des agents pathogènes, la survie ainsi que l'équilibre microbien intestinal et l'examen des caractéristiques histologiques des indicateurs de l'état de santé de l'intestin et de l'hépato-pancréas.
L'inclusion de NexPro® génère déjà des avantages en termes de coûts, car le prix de la formulation du régime est considérablement réduit avec une inclusion de 20 pour cent, mesuré par le taux de croissance et le FCR économique.
Cela promet des bénéfices accrus pour l'agriculteur tout en répondant à l'important programme durable et en contribuant à la réduction des protéines marines et terrestres en comblant le « manque protéique » émergent dans la production aquacole mondiale.
À propos des auteurs
Cet article a été très aimablement contribué à cette publication par le professeur Simon J Davies, Rédacteur en chef du magazine International Aquafeed, Professeur adjoint, Université nationale d'Irlande, Galway, Irlande &Derek Balk et Melissa Jolly-Breithaupt, Poète Nutrition, Sioux Falls, ETATS-UNIS.
Les références sont disponibles sur demande
