Αντικείμενο του παρόντος έργου είναι η παραγωγή μικροφυκών των γενών Nannochloropsis, Isochrysis και Hematococcus σε εργαστηριακή κλίμακα και ακολούθως η μεταφορά της τεχνογνωσίας και η εφαρμογή της σε πιλοτική κλίμακα σε εγκαταστάσεις εταιρείας PLAGTON SA. Η εταιρεία PLAGTON SA δραστηριοποιείται στον κλάδο της ιχθυοκαλλιέργειας και θα παραχωρήσει τις εγκαταστάσεις τις για τη διεξαγωγή πειραμάτων πιλοτικής κλίμακας. Η παραγόμενη βιομάζα θα επεξεργαστεί με διάφορες μεθόδους όπως χημική υδρόλυση σε όξινο η αλκαλικό περιβάλλον, ενζυμική υδρόλυση ή με τη χρήση υπερήχων. Η διάσπαση των κυτταρικών τοιχωμάτων των μικροφυκών είναι απαραίτητη προκειμένου να αυξηθεί η βιοδιαθεσιμότητα των περιεχομένων θρεπτικών συστατικών και χρωστικών. Στη συνέχεια η βιομάζα μικροφυκών θα αποξηραθεί και θα ενσωματωθεί σε διαφορετικά ποσοστά σε ιχθυοτροφές που χρησιμοποιούνται στη διατροφή του λαβρακιού, αντικαθιστώντας μερικώς το ιχθυάλευρο που είναι το βασικό συστατικό των εκτρεφόμενων ιχθύων.
Το έργο αυτό είναι καινοτόμο για την Ελλάδα, δεδομένου ότι σήμερα τα μικροφύκη χρησιμοποιούνται αποκλειστικά και μόνο για την παραγωγή ζωοπλαγκτόν, και μάλιστα σε ορισμένα μόνο ιχθυοτροφεία, εκείνα που διαθέτουν εκκολαπτήρια για την παραγωγή γόνου. Στο πλαίσιο του παρόντος έργου η βιομάζα μικροφυκών θα χρησιμοποιηθεί ως πρώτη ύλη για την παραγωγή ιχθυοτροφών κατάλληλων προς χρήση σε όλα τα στάδια εκτροφής των ιχθύων αφού πρώτα επεξεργαστεί προκειμένου να διασπαστεί το κυτταρικό τοίχωμα των μικροφυκών, για να αυξηθεί η βιοδιαθεσιμότητα των περιεχομένων θρεπτικών συστατικών και χρωστικών. Ως δείκτες απόδοσης της διάσπασης των κυττάρων θα χρησιμοποιηθούν α) το ποσοστό της ελεύθερης πρωτεΐνης (εξωκυτταρικής), β) το ποσοστό των ανέπαφων κυττάρων και γ) το ποσοστό της κυτταρίνης των κυτταρικών τοιχωμάτων. Η παραγόμενη και κατάλληλα επεξεργασμένη βιομάζα θα ενσωματωθεί στις ιχθυοτροφές σε διάφορα ποσοστά ενσωμάτωσης (2%, 4%, 8% και 15%) προς αντικατάσταση σε αντίστοιχο ποσοστό του ιχθυαλεύρου. Η επεξεργασμένη βιομάζα των μικροφυκών θα αποτελέσει πηγή θρεπτικών συστατικών (πρωτεϊνών, λιπιδίων, σακχάρων) και βιοενεργών ουσιών/αυξητικών παραγόντων (PUFAs, βιταμινών, μεταλλικών αλάτων κ.λπ.) και επομένως πριστιθέμενη στις ιχθυοτροφές αναμένεται να προάγει την υγεία και την ταχεία ανάπτυξη των ιχθύων. Ιδιαίτερη σημασία έχουν τα PUFAs που σχετίζονται με τις οργανοληπτικές ιδιότητες των παραγομένων ιχθύων. Ειδικότερα, όσον αφορά τα PUFAs, πέραν του ότι αυτά διαδραματίζουν σημαντικό ρόλο στην υγεία και την ανάπτυξη των ιχθύων, αποθηκεύονται υπό μορφή τριγλυκεριδίων. Επομένως οι παραγόμενοι ιχθύες που εκτρέφονται με μικροφύκη είναι εξαιρετικά πλούσιοι σε PUFAs και επομένως υψηλής διατροφικής αξίας για τον άνθρωπο.
Η παγκόσμια ζήτηση ιχθύων είναι μεγάλη και διαρκώς αυξανόμενη, η δε συμβολή των υδατοκαλλιεργειών στην κάλυψη των αναγκών είναι σημαντική και προβλέπεται σημαντικότερη τα επόμενα χρόνια. Παρόλο όμως τις πολύ καλές προοπτικές ανάπτυξης, οι ιχθυοκαλλιέργειες στην Ελλάδα και γενικότερα στη Μεσόγειο αντιμετωπίζουν σημαντικά προβλήματα τα οποία εντοπίζονται κυρίως στις υψηλές τιμές των πρώτων υλών των σιτηρεσίων των ψαριών και συγκεκριμένα του ιχθυαλεύρου και του ιχθυελαίου.
Το ιχθυάλευρο αποτελεί την κύρια πηγή πρωτεΐνης στις εμπορικές ιχθυοτροφές, αλλά οι διαθέσιμες ποσότητές του μειώνονται συνεχώς λόγω της υπεραλίευσης με συνέπεια η τιμή του συνεχώς να αυξάνει θέτοντας έτσι σε κίνδυνο την αειφορία του κλάδου της ιχθυοκαλλιέργειας. Γι’ αυτό το λόγο έχει καταστεί στόχος υψίστης προτεραιότητας η μελέτη και η έρευνα εναλλακτικών πηγών πρωτεΐνης ζωικής και φυτικής προέλευσης που θα μπορούσαν να υποκαταστήσουν αποτελεσματικά το ιχθυάλευρο στις εμπορικές ιχθυοτροφές. Υπ’ αυτή την έννοια η χρήση των μικροφυκών στις τροφές των ιχθύων έχει πολύ μεγάλο ενδιαφέρον αφού δύναται να μειώσει σημαντικά την εξάρτηση της ιχθυοπαραγωγής από το ιχθυάλευρο και το ιχθυέλαιο και να βελτιώσει την ποιότητα των παραγομένων ιχθύων.
Στόχοι
Αντικείμενο του παρόντος έργου είναι η παραγωγή μικροφυκών των γενών Nannochloropsis, Isochrysis και Hematococcus σε εργαστηριακή κλίμακα και ακολούθως η μεταφορά της τεχνογνωσίας και η εφαρμογή της σε πιλοτική κλίμακα σε εγκαταστάσεις εταιρείας PLAGTON SA. Η εταιρεία PLAGTON SA δραστηριοποιείται στον κλάδο της ιχθυοκαλλιέργειας και θα παραχωρήσει τις εγκαταστάσεις τις για τη διεξαγωγή πειραμάτων πιλοτικής κλίμακας. Η παραγόμενη βιομάζα θα επεξεργαστεί με διάφορες μεθόδους όπως χημική υδρόλυση σε όξινο η αλκαλικό περιβάλλον, ενζυμική υδρόλυση ή με τη χρήση υπερήχων. Η διάσπαση των κυτταρικών τοιχωμάτων των μικροφυκών είναι απαραίτητη προκειμένου να αυξηθεί η βιοδιαθεσιμότητα των περιεχομένων θρεπτικών συστατικών και χρωστικών. Στη συνέχεια η βιομάζα μικροφυκών θα αποξηραθεί και θα ενσωματωθεί σε διαφορετικά ποσοστά σε ιχθυοτροφές που χρησιμοποιούνται στη διατροφή του λαβρακιού, αντικαθιστώντας μερικώς το ιχθυάλευρο που είναι το βασικό συστατικό των εκτρεφόμενων ιχθύων.
Το έργο αυτό είναι καινοτόμο για την Ελλάδα, δεδομένου ότι σήμερα τα μικροφύκη χρησιμοποιούνται αποκλειστικά και μόνο για την παραγωγή ζωοπλαγκτόν, και μάλιστα σε ορισμένα μόνο ιχθυοτροφεία, εκείνα που διαθέτουν εκκολαπτήρια για την παραγωγή γόνου. Στο πλαίσιο του παρόντος έργου η βιομάζα μικροφυκών θα χρησιμοποιηθεί ως πρώτη ύλη για την παραγωγή ιχθυοτροφών κατάλληλων προς χρήση σε όλα τα στάδια εκτροφής των ιχθύων αφού πρώτα επεξεργαστεί προκειμένου να διασπαστεί το κυτταρικό τοίχωμα των μικροφυκών, για να αυξηθεί η βιοδιαθεσιμότητα των περιεχομένων θρεπτικών συστατικών και χρωστικών. Ως δείκτες απόδοσης της διάσπασης των κυττάρων θα χρησιμοποιηθούν α) το ποσοστό της ελεύθερης πρωτεΐνης (εξωκυτταρικής), β) το ποσοστό των ανέπαφων κυττάρων και γ) το ποσοστό της κυτταρίνης των κυτταρικών τοιχωμάτων. Η παραγόμενη και κατάλληλα επεξεργασμένη βιομάζα θα ενσωματωθεί στις ιχθυοτροφές σε διάφορα ποσοστά ενσωμάτωσης (2%, 4%, 8% και 15%) προς αντικατάσταση σε αντίστοιχο ποσοστό του ιχθυαλεύρου. Η επεξεργασμένη βιομάζα των μικροφυκών θα αποτελέσει πηγή θρεπτικών συστατικών (πρωτεϊνών, λιπιδίων, σακχάρων) και βιοενεργών ουσιών/αυξητικών παραγόντων (PUFAs, βιταμινών, μεταλλικών αλάτων κ.λπ.) και επομένως πριστιθέμενη στις ιχθυοτροφές αναμένεται να προάγει την υγεία και την ταχεία ανάπτυξη των ιχθύων. Ιδιαίτερη σημασία έχουν τα PUFAs που σχετίζονται με τις οργανοληπτικές ιδιότητες των παραγομένων ιχθύων. Ειδικότερα, όσον αφορά τα PUFAs, πέραν του ότι αυτά διαδραματίζουν σημαντικό ρόλο στην υγεία και την ανάπτυξη των ιχθύων, αποθηκεύονται υπό μορφή τριγλυκεριδίων. Επομένως οι παραγόμενοι ιχθύες που εκτρέφονται με μικροφύκη είναι εξαιρετικά πλούσιοι σε PUFAs και επομένως υψηλής διατροφικής αξίας για τον άνθρωπο.
Η παγκόσμια ζήτηση ιχθύων είναι μεγάλη και διαρκώς αυξανόμενη, η δε συμβολή των υδατοκαλλιεργειών στην κάλυψη των αναγκών είναι σημαντική και προβλέπεται σημαντικότερη τα επόμενα χρόνια. Παρόλο όμως τις πολύ καλές προοπτικές ανάπτυξης, οι ιχθυοκαλλιέργειες στην Ελλάδα και γενικότερα στη Μεσόγειο αντιμετωπίζουν σημαντικά προβλήματα τα οποία εντοπίζονται κυρίως στις υψηλές τιμές των πρώτων υλών των σιτηρεσίων των ψαριών και συγκεκριμένα του ιχθυαλεύρου και του ιχθυελαίου.
Το ιχθυάλευρο αποτελεί την κύρια πηγή πρωτεΐνης στις εμπορικές ιχθυοτροφές, αλλά οι διαθέσιμες ποσότητές του μειώνονται συνεχώς λόγω της υπεραλίευσης με συνέπεια η τιμή του συνεχώς να αυξάνει θέτοντας έτσι σε κίνδυνο την αειφορία του κλάδου της ιχθυοκαλλιέργειας. Γι’ αυτό το λόγο έχει καταστεί στόχος υψίστης προτεραιότητας η μελέτη και η έρευνα εναλλακτικών πηγών πρωτεΐνης ζωικής και φυτικής προέλευσης που θα μπορούσαν να υποκαταστήσουν αποτελεσματικά το ιχθυάλευρο στις εμπορικές ιχθυοτροφές. Υπ’ αυτή την έννοια η χρήση των μικροφυκών στις τροφές των ιχθύων έχει πολύ μεγάλο ενδιαφέρον αφού δύναται να μειώσει σημαντικά την εξάρτηση της ιχθυοπαραγωγής από το ιχθυάλευρο και το ιχθυέλαιο και να βελτιώσει την ποιότητα των παραγομένων ιχθύων.