Improved nutritional value of fish feed with plant protein ingredients by means of organic acid salts and solid state fermentation

Abstract

The objective of this work was to improve the nutritional value of plant protein sources to be used in fish feed by means of organic acid salts and solid state fermentation (SSF). Four studies were conducted to determine the effects of a blend of organic acid salts (OAB) in diets for rainbow trout (Oncorhynchus mykiss) and Nile tilapia (Oreochromis niloticus), SSF rapeseed meal in different types of diets for Nile tilapia, and thermal-hydro (steam) treatment on nutritional value of fermented rapeseed meal in diets for Nile tilapia. The first study was designed to evaluate the effects of adding an OAB (a mixture of sodium formate and butyrate) to a fish meal-based diet and a diet where 36% of the fish meal protein had been replaced by plant proteins (a mixture of soybean meal and pea protein concentrate). The diets were fed to rainbow trout reared in freshwater. Adding OAB to the plant protein-based diet before extrusion significantly reduced the digestibility of dry matter, organic matter, crude fat, and most amino acids. Supplementation of OAB after extrusion reduced the digestibility of crude fat both in the fishmeal and plant protein-based diets. Inclusion of OAB in both fishmeal and plant protein-based diets before extrusion significantly increased feed conversion ratio (FCR), and middle intestine to body weight ratio. Partly replacing fishmeal with plant proteins reduced the digestibility of dry matter, organic matter, crude fat, phosphorous and several amino acids, and increased FCR. The second study was carried out to determine the potential of laboratory-scale aerobic SSF with Aspergillus niger to increase the nutritional quality of rapeseed meal, and to evaluate the potential for use of untreated (RSM) and fermented rapeseed meal (FRSM) in diets for Nile tilapia. In Exp. 1, three moist diets were produced: a diet based on fish meal and soybean meal (SBM), and two diets in which SBM was fully replaced by RSM or FRSM. In Exp. 2, three extruded diets were produced with the same formulation as used in Exp. 1. Phytic acid and glucosinolates in RSM were reduced, the content of crude protein increased and total amino acids was decreased by SSF. In Exp.1, the growth rate of fish fed the SBM diet was significantly lower than that of tilapias fed the RSM and FRSM diets. FCR of fish fed RSM diet was significantly poorer than that of fish fed the SBM and FRSM diets. Fish fed the RSM diet had significantly higher whole body protein than fish fed the SBM diet. In Exp. 2, the growth rate showed no significant difference among the dietary treatments, while FCR differed among all 3 treatments (SBM

Målet med dette arbeidet var å forbedre ernæringsmessig kvalitet av proteinrike fôrmidler fra planter for bruk i fiskefôr ved hjelp av organiske syresalter og faststoff fermentering (SSF). Fire studier ble gjennomført for å undersøke effektene av organiske salter i fôr til regnbueørret (Oncorhynchus mykiss) og niltilapia (Oreochromis niloticus), SSF-behandlet rapsmel i ulike fôr til niltilapia, og fuktig varmebehandling (damp) på den ernæringsmessige verdien av fermentert rapsmel (FRSM) i fôr til niltilapia. Det første studiet ble utført for å evaluere effektene av å sette organiske syresalter (OAB, en blanding av natriumformat og butyrat) til et fiskemelbasert fôr og et fôr hvor 36 % av protein fra fiskemel var erstattet av planteprotein (en blanding av soyamel og erteproteinkonsentrat). Fôrene ble gitt til regnbueørret i ferskvann. Tilsetning av OAB før ekstrudering av fôrene med planteprotein førte til en signifikant reduksjon i fordøyelighet av tørrstoff og organisk materiale, råfett, og de fleste aminosyrene. Tilsetning av OAB etter ekstrudering reduserte fordøyeligheten av råfett både i fôrene med fiskemel og planteprotein. Tilsetning av OAB førte til signifikant høyere fôrforbruk per kg tilvekst, og økt vekt av midttarmen, i prosent av kroppsvekt, både i fôr med fiskemel og planteprotein. Delvis utbytting av fiskemel med planteprotein reduserte fordøyelighet av tørrstoff, organisk materiale, råfett, fosfor og flere aminosyrer, og økte fôrforbruk per kg tilvekst. Det andre studiet ble utført for å bestemme potensialet av laboratorium-skala aerob SSF ved hjelp av Aspergillus niger for å forbedre ernæringsverdien av rapsmel (RSM), og for å evaluere potensialet for bruk av RSM og fermentert rapsmel (FRSM) i fôr til niltilapia. Tre mykfôr ble produsert i forsøk 1: et fôr basert på fiskemel og soyamel (SBM), og to fôr hvor SBM ble helt erstattet med RSM og FRSM. I forsøk 2 ble tre ekstruderte fôr produsert med lik sammensetning som i forsøk 1. Fytinsyre og glukosinolater ble redusert, innholdet av råprotein økte, og det totale innholdet av aminosyrer ble redusert ved SSF. I forsøk 1 var veksthastigheten signifikant lavere hos fisk som fikk fôr med SBM enn hos tilapia som fikk RSM og FRSM i fôret. Fisk som fikk fôr med RSM trengte mer fôr per kg tilvekst enn tilapia som fikk fôr med SBM og FRSM. Fisk som fikk fôr med RSM hadde signifikant høyere innhold av protein i kroppen enn de som fikk fôr med SBM. Det var ingen signifikante forskjeller i veksthastighet i forsøk 2, mens fôropptaket per kg tilvekst var forskjellig for alle tre fôr (SBM