par l'équipe technique d'Alltech Mineral Management, Etats-Unis
L'aquaculture est l'un des secteurs de production alimentaire à la croissance la plus rapide au monde. Nutrition, en particulier les oligo-éléments, n'est que l'un des nombreux aspects clés qui doivent être pris en compte pour réussir, une gestion agricole rentable et durable. Les oligo-éléments sont absorbés du milieu marin par les branchies ou la surface du corps, mais ils satisfont rarement aux besoins totaux des espèces aquatiques d'élevage et doivent être apportés dans l'alimentation par une supplémentation (Katya et al., 2017).
Oligo-éléments, qui sont requis en milligrammes ou en microgrammes, sont des éléments essentiels requis pour les processus de vie normaux et le métabolisme cellulaire. Ils forment des composants des fluides corporels, les hormones et les composés biologiques tels que l'hémoglobine. Le cuivre (Cu), fer (Fe), manganèse (Mn), zinc (Zn) et sélénium (Se), qui sont associées à des protéines au sein de métalloenzymes responsables de la fonction catalytique (Lall, 1989). Compléter la bonne quantité d'oligo-éléments contribue finalement au maintien de la santé, la fertilité, éclosabilité et immunité, ainsi que les paramètres de performance, y compris le taux de croissance, l'efficacité alimentaire et la qualité de la chair.
Besoins en oligo-éléments en aquaculture :que faut-il explorer ?
Bien qu'un équilibre délicat de la nutrition en oligo-éléments soit nécessaire pour maintenir les processus physiologiques (Lall, 1989), les exigences exactes en oligo-éléments pour différentes espèces aquacoles sont encore à l'étude et font donc l'objet de nombreux débats. Apports minéraux excessifs, soit diététique soit environnemental, peut provoquer une toxicité, alors qu'une carence peut compromettre l'immunité, augmentant ainsi la susceptibilité à la maladie.
Lall (2003) recommande les plages suivantes d'oligo-éléments alimentaires dans le poisson.
Le point de vue du Conseil national de recherches (CNRC) est qu'il y a beaucoup à explorer sur la connaissance des besoins en oligo-éléments pour les poissons et les crevettes d'élevage. Leurs recommandations pour les oligo-éléments alimentaires dans toutes les espèces animales n'ont pas encore fait la différence entre les sources et les formes d'oligo-éléments. Cela peut influencer les taux d'inclusion alimentaire, ainsi que des facteurs physiologiques tels que la biodisponibilité et l'absorption des minéraux et l'interaction avec d'autres composants alimentaires.
La forme et le niveau affectent la fonction :sources d'ingrédients alimentaires et interactions minérales
Une augmentation de la demande d'aliments aquacoles et des limitations de la disponibilité de farine de poisson ont poussé l'industrie soit à réduire la quantité de farine de poisson dans les régimes alimentaires, soit à explorer d'autres alternatives, comme les farines végétales (Domínguez et al., 2020). Cela peut présenter une série de défis nutritionnels.
La farine végétale contient souvent de grandes quantités d'acide phytique, qui est un antagoniste connu. L'acide phytique se lie fortement aux ions minéraux, les rendant indisponibles pour l'absorption par les espèces aquatiques (Prabhu et al., 2016 ; Dominguez et al., 2020). Dans les régimes contenant des niveaux élevés de protéines végétales, une supplémentation minérale est nécessaire pour améliorer la croissance et le développement osseux, surtout chez les salmonidés carnivores et les poissons marins.
La composition en oligo-éléments et la biodisponibilité peuvent également différer considérablement entre les ingrédients des aliments aquatiques et les aliments complets, ce qui peut entraîner des niveaux d'oligo-éléments exceptionnellement élevés. L'excès de minéraux alimentaires peut affecter l'absorption et la biodisponibilité d'autres oligo-éléments dans le digesta. Par exemple, l'excès de phosphore alimentaire peut interférer avec l'absorption du zinc (Lall 2003).
Une façon dont les nutritionnistes contrecarrent les niveaux de minéraux excessifs et les interactions antagonistes consiste à incorporer des programmes de minéraux qui contiennent des sources organiques de minéraux, car ils se sont avérés plus biodisponibles et très stables.
Absorption et biodisponibilité entre les formes d'oligo-éléments organiques et inorganiques
Différentes sources d'oligo-éléments prennent différentes formes moléculaires et ligands, et les composés subséquents formés dans le tractus gastro-intestinal des espèces aquatiques peuvent empêcher l'absorption et le métabolisme des minéraux (Watanabe et al., 1997). C'est au cours de ces conditions dans le tractus gastro-intestinal que, souvent, les sources inorganiques d'oligo-éléments se dissocient, et libèrent des ions minéraux chargés avant d'atteindre les sites d'absorption dans l'intestin grêle.
Ces ions forment souvent des composés insolubles et non digestibles qui sont excrétés sous forme de déchets. D'autres composés formés peuvent entrer en compétition avec des composants alimentaires et d'autres oligo-éléments pour des sites de liaison favorables sur les protéines responsables de l'absorption et de la synthèse des métalloenzymes (Chanda et al., 2015).
Il existe un intérêt croissant pour l'utilisation d'oligo-éléments chélatés en ligands d'acides aminés organiques ou, dans le cas du sélénium, incorporé et enrichi en micro-organismes tels que la levure (Prabhu et al., 2016). Les chélates sont produits par la réaction de sels minéraux avec un mélange enzymatiquement préparé d'acides aminés et de peptides, résultant en une source d'oligo-éléments hautement stable.
La structure chélatée de ces minéraux, spécifiquement Cu, Fe, Mn, et Zn, protège les éléments de la formation de complexes insolubles dans le tube digestif, facilitant le transport à travers la muqueuse intestinale (Katya et al., 2017).
En raison des niveaux élevés de dissociation, un niveau plus élevé d'oligo-éléments inorganiques est nécessaire pour produire des niveaux de croissance similaires, minéralisation tissulaire et activité enzymatique par rapport aux sources organiques (Katya et al., 2017). L'utilisation de sources minérales organiques avec une stabilité et une biodisponibilité plus élevées dans l'alimentation peut réduire le niveau de supplémentation minérale sans compromettre les besoins alimentaires de l'espèce (Watanabe et al., 1997).
Oligo-éléments organiques :Comment la forme minérale influence la fonction et la productivité
Les chélates minéraux organiques à base de peptides tels que le Bioplex®[1] et le sélénium organique incorporé dans la levure (Sel-Plex®[2]) ont démontré une biodisponibilité plus élevée que leurs homologues inorganiques. Cela justifie l'utilisation de taux d'inclusion alimentaire inférieurs via un gaspillage réduit de minéraux non assimilés. Complétée séparément ou en combinaison avec d'autres solutions d'alimentation, ces technologies ont démontré de nombreux avantages immunitaires et de croissance chez diverses espèces aquatiques :
Immunité, survie et croissance :Chez la crevette blanche du Pacifique, Reyes et al. (2018) ont découvert que la supplémentation en Bioplex augmentait le nombre total d'hémocytes, protéine plasmatique, taux d'enzyme phénoloxydase et concentration de minéraux dans les tissus. Des tendances positives vers le cuivre ont été observées dans les tissus, ainsi qu'une amélioration du FCR et du poids moyen des crevettes.
La daurade additionnée de 100 mg/kg de fer Bioplex a atteint l'activité respiratoire la plus élevée par rapport à 200 mg/kg de sulfate de fer inorganique sur 12 semaines (Rigos et al., 2010).
Les essais ont également montré que les régimes alimentaires comprenant des minéraux Bioplex et Sel-Plex peuvent maintenir un état de santé normal. Les saumoneaux de l'Atlantique recevant 150 mg/kg de zinc Bioplex ont montré une réduction de 33,4 pour cent de la mortalité par rapport au groupe témoin (Gatica, 2004).
Croissance et efficacité :Lorsque des saumons atlantiques post-saumoneaux étaient élevés dans des conditions d'oxygène sous-optimales, la supplémentation en zinc Bioplex et en levure enrichie en sélénium Sel-Plex a amélioré le FCR et le taux de croissance par rapport à celles supplémentées en oligo-éléments inorganiques. A la fin du procès, les saumons de ce groupe présentaient également des filets plus fermes (Kousoulaki et al., 2016).
Chez les alevins de truite arc-en-ciel recevant Bioplex et Sel-Plex à 66 pour cent du niveau du groupe des oligo-éléments inorganiques, RCF, gain de poids, la mortalité et l'immunité (via l'activité du lysozyme) ont toutes été améliorées (Staykov, 2005).
Tilapia hybride rouge qui ont été nourris avec Aquate Defender™, une technologie d'alimentation qui intègre Bioplex et Sel-Plex, ont montré une croissance améliorée et une meilleure utilisation des aliments après avoir été confrontés à la bactérie S. agalactiae et A. hydrophila (Arifin et al., 2019).
Fukada et Kitagima (2019) ont attribué des niveaux inférieurs de Bioplex et Sel-Plex à un gain de poids amélioré, FCR et poids final des alevins de limande à queue jaune lorsque la farine de poisson diététique était réduite. Ils ont conclu que ces niveaux pourraient réduire la quantité d'oligo-éléments excrétés dans l'environnement et contribuer à une production aquacole plus durable.
Sommaire
Les oligo-éléments organiques ont plusieurs effets positifs sur la santé et les performances de plusieurs espèces aquatiques, y compris une résistance accrue aux maladies, croissance et amélioration de la conversion alimentaire (FCR). De tels effets ont des avantages significatifs en aquaculture, y compris la diminution de l'incidence de la maladie, meilleure fabrication, amélioration de la qualité des filets et amélioration de la qualité de l'eau grâce à moins de gaspillage de minéraux.
Lors de la substitution d'oligo-éléments inorganiques au Bioplex et au Sel-Plex, cela peut souvent être fait à des taux d'inclusion inférieurs sans compromettre les performances chez les poissons et les crevettes. Les oligo-éléments alimentaires plus faibles sous forme organique peuvent également réduire la production minérale environnementale, contribuant ainsi à des systèmes de production aquacole durables. D'où, l'incorporation d'un programme d'oligo-éléments organiques peut jouer un rôle important dans la maximisation de la production et de la rentabilité des poissons et des crevettes.
