Stel je viskwekerijen van de toekomst voor die niet langer afhankelijk zijn van massale waterwisseling, maar in plaats daarvan werken via zelfvoorzienende micro-ecosystemen die een gezonde visgroei garanderen en tegelijkertijd de impact op het milieu minimaliseren. Deze visie wordt werkelijkheid in Brazilië, waar baanbrekend onderzoek van de Federale Universiteit van Mato Grosso do Sul (UFMS) het opmerkelijke potentieel aantoont van biofloc-technologie (BFT) bij het kweken van Zuid-Amerikaanse Pacu-vis ( Piaractus mesopotamicus ), en nieuwe wegen effent voor duurzame aquacultuur.

Uitdagingen en kansen in Pacu-viskweek

De Pacu-vis, ook bekend als de zilveren pomfret, is een essentiële economische soort in Zuid-Amerika, gewaardeerd om zijn snelle groeisnelheid en heerlijke vlees. Traditionele Pacu-kweekmethoden vereisen echter doorgaans aanzienlijke waterbronnen en riskeren tegelijkertijd waterkwaliteitsdegradatie en milieuvervuiling. Deze dringende situatie vereist milieuvriendelijkere en efficiëntere kweektechnieken.

Biofloc-technologie: een duurzame oplossing

Biofloc-technologie (BFT) vertegenwoordigt een innovatieve aquacultuurbenadering die microbiële vlokken kweekt in het kweekwater. Deze vlokken transformeren organisch afval in eetbare biomassa voor vissen, waardoor mogelijk waterwisseling overbodig wordt. BFT-systemen besparen niet alleen water, maar verbeteren ook de waterkwaliteit en verbeteren tegelijkertijd de groeisnelheid en gezondheidsindicatoren van vissen.

UFMS-onderzoek: BFT-toepassing in Pacu-kweek

Om de effectiviteit van BFT in Pacu-kweek te evalueren, voerden onderzoekers van de UFMS vergelijkende experimenten uit tussen BFT-systemen en traditionele recirculerende aquacultuursystemen (RAS). De studie vond plaats op het experimentele viskweekstation van de UFMS (20°30′04.6" Z, 54°36′37.8" W) met goedkeuring van de ethische commissie voor dieronderzoek van de universiteit (zaaknr.: 1.208/2022).

Onderzoekers selecteerden 90 jonge Pacu-vissen ( Piaractus mesopotamicus ) met een gemiddeld gewicht van 68,86±4,43 gram en een standaardlengte van 13,33±0,13 cm, en verdeelden ze over BFT- en RAS-systemen. Gedurende het experiment controleerden wetenschappers regelmatig waterparameters, waaronder temperatuur, opgeloste zuurstof (DO), pH en stikstofverbindingen in beide systemen.

Experimentele resultaten: superieure prestaties van BFT

De bevindingen toonden aan dat BFT-systemen aanzienlijke voordelen vertonen bij het verbeteren van de waterkwaliteit en de prestaties van Pacu-kweek:

• Waterparameters: Hoewel beide systemen vergelijkbare niveaus van opgeloste zuurstof handhaafden ( <0,05). >0,05), vertoonde BFT lagere pH-waarden (ochtend 7,64, middag 7,68) in vergelijking met RAS (ochtend 7,86, middag 7,90) ( <0,05). p <0,05). Groeiprestaties:
• Pacu in BFT-systemen vertoonden versnelde groeisnelheden en superieure voederconversieratio's, wat aangeeft dat BFT zowel de watercondities als de kweekefficiëntie verbetert. Gezondheidsindicatoren:
• BFT-gekweekte Pacu vertoonden sterkere immuunreacties en ziekteresistentie, waarschijnlijk toe te schrijven aan de rijke microbiële gemeenschappen van het systeem die de darmgezondheid en de immuunfunctie bevorderen. De wetenschap achter BFT: microbiële vlokdynamiek

De werkzaamheid van BFT komt voort uit microbiële vlokken - complexe aggregaten van bacteriën, algen, protozoa en organische deeltjes. Deze vlokken absorberen organisch afval en stikstofverbindingen en zetten deze om in eetbare biomassa die tegelijkertijd water zuivert en natuurlijke voeding biedt.

Bovendien genereren microbiële vlokken bioactieve stoffen, waaronder enzymen, vitamines en antibiotica, die de visgroei stimuleren, de immuniteit versterken en de ziekteresistentie verbeteren. Zo functioneren BFT-systemen als complete micro-ecosystemen die optimale groeiomgevingen creëren.

Toekomstige toepassingen: de horizon van duurzame aquacultuur

Als een milieubewuste aquacultuuroplossing heeft BFT-technologie een enorm potentieel voor diverse soorten, waaronder vissen, garnalen en schaaldieren - met name in intensieve kweekoperaties. De toepassing van BFT zou het waterverbruik, de milieuverontreiniging en de operationele kosten aanzienlijk kunnen verminderen en tegelijkertijd de productie-efficiëntie kunnen verbeteren.

De wereldwijde interesse in BFT blijft groeien, met steeds meer bewijs dat aantoont dat het de waterkwaliteit, de productiviteit van de kweek en de voedselveiligheid kan verbeteren en tegelijkertijd de afhankelijkheid van antibiotica kan verminderen. Bijgevolg komt BFT naar voren als een cruciale toekomstige richting voor de ontwikkeling van aquacultuur.

Huidige beperkingen en onderzoeksfronten

Ondanks de voordelen kent BFT-technologie bepaalde uitdagingen:

De werking van het systeem vereist technische expertise voor het monitoren van waterparameters, het aanpassen van de koolstof-stikstofverhouding en het beheer van microbiële vlokken

• Initiële investeringen voor bioreactoren, beluchtingsapparatuur en monitoringinstrumenten kunnen aanzienlijk blijken te zijn
• Complexe microbiële gemeenschappen blijven kwetsbaar voor milieuschommelingen die systemen kunnen destabiliseren
• Toekomstig onderzoek moet prioriteit geven aan:

Optimalisatie van het systeemontwerp door middel van verbeterde bioreactoren, beluchtingsmethoden en slimme controlemechanismen

• Selectie van hoogrenderende microbiële stammen om de afbraakcapaciteiten van afval te verbeteren
• Uitgebreide studies naar de effecten van BFT op de darmgezondheid en de immuunfunctie van vissen
• Kostenreductiestrategieën via betaalbare koolstofbronnen en vereenvoudigde monitoringapparatuur
• Conclusie: een veelbelovende toekomst voor Pacu-kweek

De UFMS-studie toont de aanzienlijke voordelen van BFT-technologie in Pacu-kweek aan - het verbeteren van de waterkwaliteit, de productie-efficiëntie en de gezondheid van vissen. Als een duurzame aquacultuuroplossing biedt BFT nieuwe ontwikkelingsmogelijkheden voor Pacu-kweek. Door voortdurende systeemoptimalisatie, kostenreductie en de verspreiding van technologie staat BFT klaar om een steeds vitalere rol te spelen in de toekomst van de aquacultuur.

Deze bevindingen ondersteunen

in situ implementatie van biofloc om de efficiëntie te verbeteren en de productie van jonge Pacu te versterken. Complementair onderzoek door Adineh et al. (2019), El-Sayed (2021), Khanjani et al. (2024), Shourbela et al. (2021) en Zhang et al. (2018) valideert verder de waarde van BFT in de aquacultuur - met name voor de kweek van Nijltilapia en karper - waar het waterwisseling vermindert of elimineert en tegelijkertijd de waterkwaliteit en gezondheidsnormen handhaaft. Deze studie onderstreept het potentieel van biofloc-technologie als een duurzaam, hoogwaardig P. mesopotamicus kweeksysteem dat de groeiprestaties verbetert, superieure watercondities garandeert, de productie-efficiëntie verhoogt en de immuunreacties van jonge vissen versterkt.