Weiss, Monika; Hörterer, Christina; Zeytin, Sinem and Slater, Matt (2018) Optimierung von Lupinenmehl für die Aquakultur. [Optimization of lupin meal for aquaculture.] Alfred-Wegener-Institut, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung (AWI), D-Bremerhaven und Verein zur Förderung des Technologietransfers an der Hochschule Bremerhaven e.V., D-Bremerhaven .
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Summary
Lupine aus ökologischen Anbau stellt eine nachhaltige und kostengünstige Alternative zu Fisch- und Sojamehl in Futtermitteln für die Aquakultur dar. Das Projekt "Optimierung von Lupinenmehl für die Aquakultur" (OLA) entwickelte Verfahren zur Steigerung der Verdaulichkeit von Lupinenmehl in Futtermitteln für karnivoren Wolfsbarsch, und analysierte die Vermarktungschancen von Lupine in der Fischfutterindustrie.
Ein Hindernis in der Nutzung pflanzlicher Proteinquellen stellen Substanzen dar, sogenannte antinutritive Substanzen, die die Futteraufnahme und Verdauung von Fischen negativ beeinflussen können. Der Projektpartner, das ttz Bremerhaven, entwickelte in diesem Projekt ein enzymatisches Fermentationsverfahren um diese Substanzen im Lupinenmehl zu reduzieren und Verdaulichkeit und Akzeptanz zu fördern.
Die Aquakulturforschung am AWI testete das fermentierte Lupinenmehl gegen herkömmliches Lupinenmehl in steigenden Mengen als Ersatz für Fischmehl in Akzeptanz- und Wachstumsversuchen. Diese zeigten, dass ein Futter mit 50% Lupine vergleichbare Wachstumsraten wie Futter aus 65% Fischmehl hervorbringt. Obwohl die Fermentation eine starke Reduktion der Phytinsäure im Lupinenmehl herbeiführte, hatte dies keine Wirkung auf die Wachstumsperformance bei Tieren über 15 g. Bei kleineren Tieren hatte die Fermentation jedoch eine positive Wirkung auf Wachstum. Enzymatische Analysen zeigten eine signifikante Beeinträchtigung der Verdauungsenzyme durch Lupine. In-vitro Analysen mit der pH-Stat Methode zeigten, dass diese durch Fermentation sowie Toasting reduziert wird. Stakeholderanalysen zeigten eine grundsätzliche positive Bewertung von Lupinen aus ökologischen Landbau als sinnvollen Futtermittelinhaltsstoff. Jedoch wurden Schwankungen beim Angebot, Qualität und Zusammensetzung sehr häufig bei größeren Abnehmern als Ausschluss Kriterium wahrgenommen. Insgesamt zeigte das Projekt, dass Lupinenbasierte Futtermittel (mit oder ohne thermische/ enzymatische Behandlung) sehr gut geeignet sind um sämtliche nutritiven Bedürfnisse der karnivorer Wolfsbarsche zu decken. Lupine wird aber sein Potential als Futtermittelinhaltsstoff nur erfüllen, wenn Engpässe in der Wertschöpfungskette durch Sicherung der Produkt-Qualität und Supply-Chain überwunden werden.
Summary translation
Organically farmed lupins offer a sustainable and low-cost alternative to fishmeal and soya meal in aquaculture diets. The OLA Project “Optimisation of Lupins for Aquaculture” developed methods to improve the digestibility of lupin flour in diets for carnivorous European Seabass, and analysed market opportunities for lupin in the fodder industry.
One main hindrance to the use of plant proteins in animal feeds is the presence of so-called anti-nutritive substances that negatively influence consumption and digestion of lupins by aquacultured species. The project partner ttz Bremerhaven developed an enzymatic fermentation process to reduce the presence of anti-nutritive substances in the lupin flour, and to improve digestion and acceptance.
The aquaculture research group at AWI tested the fermented lupin flour against ‘raw’ lupin flour in acceptance and growth experiments, adding increasing amounts of both as a replacement for fishmeal.
The diet tests showed that a feed with 50% lupin resulted in similar growth rates to feeds containing 65% fishmeal. Although fermentation did reduce the amount of phytic acid significantly in lupin flour, fermentation had no influence on the growth performance of fish over 15 g. Smaller animals did however exhibit a positive increase in growth when feed fermented diets. Enzymatic analyses showed a significant reduction in digestive enzyme activity as a result of lupin inclusion in diets. In vitro analysis using the pH-stat method showed that negative effects could be reduced by fermentation and toasting of lupins.
Stakeholder analyses revealed a general positive perception of lupin from organic farms as a diet ingredient. Nonetheless, fluctuations in availability, quality and proximate composition (especially protein content) were frequently considered reason enough to exclude lupins from the purchasing activities of large potential customers.
Overall the OLA project was able to show that lupin-based diet‘s (with or without thermic / enzymatic treatment) were very well suited to cover all nutritional requirements of carnivorous European sea bass. Lupin will however only fulfil its potential as a diet ingredient if bottlenecks in the value chain are overcome through assurance of product quality and supply.
| EPrint Type: | Report |
|---|---|
| Keywords: | BÖLN, BOELN, BÖL, BOEL, FKZ 14EPS023, FKZ 14EPS024, Lupine, Aquakultur, Wolfsbarsch, Antinutritive Substanzen, Stakeholder |
| Subjects: | Crop husbandry > Production systems > Cereals, pulses and oilseeds Animal husbandry > Feeding and growth Farming Systems > Social aspects Animal husbandry > Production systems > Aquaculture |
| Research affiliation: | Germany > Federal Organic Farming Scheme - BOELN > Animals > Animal Feeding Germany > Federal Agency for Agriculture and Food - BLE - Protein Strategy Germany > Other organizations |
| Related Links: | https://www.bundesprogramm.de, http://orgprints.org/cgi/search/advanced?addtitle%2Ftitle=&keywords=14EPS023&projects=BOEL&_order=bypublication&_action_search=Suchen, http://orgprints.org/id/saved_search/1570 |
| Deposited By: | Snigula, Jasmin |
| ID Code: | 36373 |
| Deposited On: | 23 Aug 2019 10:01 |
| Last Modified: | 17 Aug 2021 06:46 |
| Document Language: | German/Deutsch |
| Status: | Unpublished |
| Refereed: | Not peer-reviewed |
| Additional Publishing Information: | Gefördert durch das Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages im Rahmen der BMEL Eiweißpflanzenstrategie. Koordination des Verbundvorhabens und Projektleitung des Teilprojektes FKZ 14EPS023: Dr. Matthew Slater, Alfred-Wegener-Institut Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung Projektleitung des Teilprojektes FKZ 14EPS024: Tobias Fitzel, Verein zur Förderung des Technologietransfers an der Hochschule Bremerhaven e.V. Bei dem hier eingestellten Schlussbericht handelt es sich um einen Gesamtschlussbericht, an dem die Teilprojekte FKZ 14EPS023 und FKZ 14EPS024 beteiligt waren. |
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