Losos atlantický patrí medzi najobľúbenejšie a najdostupnejšie ryby, pričom Nórsko sa zaraďuje medzi jeho najväčších producentov. Odhaduje sa, že chov lososa sa v krajine v najbližšom štvrťstoročí zvýši z 1,5 na 5 miliónov ton ročne. Viac lososa na tanieri však môže priniesť aj negatívne následky vrátane znečistenia životného prostredia.
Fosfor je jedným z hlavných zdrojov znečistenia spojeného s akvakultúrou. Z nórskych lososích fariem sa ho za posledný rok do fjordov dostalo približne 16-tisíc ton, čo by stačilo na zaplnenie piatich futbalových ihrísk do výšky dvoch metrov. Fosfor je pre lososa nevyhnutný, no jeho nadbytok v krmive ryba nedokáže využiť a vylučuje ho do okolitého prostredia. Otázke, ako zabezpečiť udržateľný rozvoj akvakultúry, sa venuje morská biologička Lucia Drábiková v nórskom Bergene.
Lucia Drábiková je rodáčka z Bratislavy. V anglickom Plymouthe vyštudovala morskú biológiu a oceánografiu. Magisterské štúdium vodnej patobiológie absolvovala v škótskom Stirlingu. Následne odišla do belgického Gentu, kde v roku 2023 obhájila doktorandský titul v prírodných vedách so zameraním na stavbu a mineralizáciu kostry rýb. Momentálne pôsobí v nórskom Inštitúte morského výskumu v Bergene, kde sa venuje vývojovej biológii a fyziológii rýb.
Pre zdravé kosti rýb
V Nórsku sa nachádza viac ako 900 lososích fariem. Ryby sú umiestnené v plávajúcich sieťových klietkach, ktoré majú na hladine kruhovitý tvar s priemerom 20 až 50 m a pod hladinou lievikový tvar s hĺbkou do 40 m. Sú upevnené ku skalnatému brehu a k susedným klietkam. Personál farmy zabezpečuje ich údržbu a každodennú starostlivosť, zatiaľ čo kŕmenie prebieha automaticky. Jedna klietka môže byť domovom aj pre 80-tisíc päťkilových lososov. Lososy dorastú do jatočnej veľkosti päť kilogramov približne za dva roky.
Fosfor je pre lososa rovnako ako pre iné živé organizmy esenciálnym prvkom, ktorý musí prijímať potravou. V krmive sa dopĺňa z anorganických zdrojov pochádzajúcich z povrchových ložísk fosfátových minerálov. Je dôležitý pre tvorbu bunkovej energie, stavbu molekúl ako DNA a RNA, rast organizmu aj správne fungovanie selektívnych bunkových membrán. Zároveň patrí medzi prvky potrebné na mineralizáciu kostry. Zdravé kosti sú pre ryby dôležité pri plávaní a prevencii deformít, ktoré sú nežiaduce z etického aj ekonomického hľadiska.
Metódy skúmania
Zdravie rýb a správna výživa sú piliermi úspešnej akvakultúry. Vo výskume sa zameriavame na zloženie krmív, ktoré pomáhajú predchádzať deformitám kostry. Kostra je dynamické tkanivo formované mechanickým tlakom.
Pre názorný príklad na chvíľu odbočme k ľudskej kostre. Kostra detí je po narodení slabo osifikovaná a postupne sa spevňuje, keď sa učia niesť hmotnosť vlastného tela. Naopak, astronauti v beztiažovom stave kostné tkanivo strácajú. Pri lososoch vzniká mechanický tlak na kostru najmä činnosťou svalov a pohybom počas plávania. Stabilita stavcov je preto dôležitá pre správny vývoj tela a prevenciu deformít chrbtice. Mechanickú silu lososích stavcov meriame pomocou textúrneho analyzátora, ktorý zisťuje ich schopnosť odolávať postupne sa zvyšujúcemu tlaku. Následne ich spopolníme pri 750 °C, aby sme určili celkový obsah minerálov.
Keď chýba fosfor
Stavce lososov okrem minerálov obsahujú aj sieť proteínov zabezpečujúcich odolnosť proti zlomeninám, tukové tkanivo a medzistavcové priestory vyplnené pružnými bunkovými vakuolami, ktoré sú potrebné pre stabilitu a flexibilitu chrbtice. Zdravie všetkých častí kostry je dôležité pre prevenciu deformít. Na ich hodnotenie používame röntgen, histológiu a CT.
Pri nedostatku fosforu v krmive sa lososom vytvárajú charakteristicky zmenšené a viac rozostúpené stavce, viditeľné na röntgenových snímkach. V skutočnosti však nie sú menšie, röntgen zobrazuje najmä mineralizované kostné tkanivo, zatiaľ čo nemineralizované časti zostávajú menej viditeľné. Histologické analýzy potvrdili, že ryby kŕmené krmivom s nedostatkom fosforu majú rovnako veľké stavce ako ryby prijímajúce optimálne množstvo fosforu. Naďalej totiž tvoria nové kostné tkanivo a rastú, no chýba im fosfor potrebný na jeho osifikáciu. Organizmus tak uprednostňuje rast a fungovanie organizmu pred mineralizáciou kostry. Fosfor sa primárne využíva na rast kostí a jeho úloha pri mineralizácii je sekundárna. Čo sa však stane, ak ho losos prijíma priveľa?
Zdroj znečistenia prostredia
Chov lososov v sieťových klietkach je energeticky úsporný, pretože výmenu vody a prísun kyslíka zabezpečujú príliv a odliv. Všetko, čo je však menšie ako oká sietí, sa dostáva do okolitého prostredia.
V našom prípade ide o nevyužitý fosfor z neskonzumovaného krmiva alebo z krmiva, ktoré ryby nedokázali úplne stráviť a vylúčili ho v moči a exkrementoch. Vo fjordoch pôsobí ako hnojivo a podporuje premnoženie škodlivých rias. Tie môžu produkovať toxíny, poškodzovať žiabre rýb a pri ich rozklade znižovať obsah kyslíka vo vode až do vzniku bezkyslíkatých zón neobývateľných pre väčšinu organizmov.
Krmivo pre lososy sa neustále vyvíja a jeho zloženie sa mení s cieľom zvýšiť udržateľnosť aj využitie živín. Kým v 50. rokoch 20. storočia tvorili jeho hlavnú zložku divé ryby a lososy dokázali využiť len asi 10 % fosforu, dnes je ich podiel minimálny a fosfor sa dopĺňa z anorganických fosfátových minerálov. Preto nás zaujímalo, či sú súčasné odporúčania pre obsah fosforu v krmive neustále opodstatnené, alebo sa ho pridáva zbytočne veľa. Keďže fosfátové minerály patria medzi neobnoviteľné prírodné zdroje, je dôležité hospodáriť s nimi efektívne a predchádzať plytvaniu.
O 16 % menej
Naša štúdia spočívala v odchove lososov kŕmených stravou s rôznymi koncentráciami fosforu. Pomocou analýzy viacerých druhov vzoriek sme zisťovali, koľko fosforu ryba naozaj potrebuje na správny rast a mineralizáciu kostry. Okrem hodnotenia zdravia kostí sme sledovali rast rýb, príjem a vylučovanie fosforu aj jeho využitie na stavbu tela.
Výsledky ukázali, že chovný losos potreboval o 16 % menej fosforu, než obsahujú súčasné komerčné krmivá. Množstvo fosforu vylúčeného rybami by sa pritom znížilo o 20 %, čo značí, že ho ryby vedeli efektívnejšie využiť. Úprava zloženia krmiva by tak nielen šetrila fosfor ako neobnoviteľný prírodný zdroj, ale zároveň by znížila znečisťovanie životného prostredia.
A čo ďalej? V súčasnosti vyvíjam testy na kontrolu minerálnej výživy pomocou rybích šupín. Stačí pri nich ohľaduplne odobrať niekoľko šupín bez potreby usmrtenia ryby. Táto metodológia by mohla prispieť aj k znižovaniu počtu zvierat využívaných vo výskume. Zároveň pripravujem projekt, ktorý by mi pomohol zabezpečiť financovanie ďalších rokov práce v Inštitúte morského výskumu v Bergene.
Autorka článku a ilustrácií: Lucia Drábiková
Inštitút morského výskumu v Bergene
Viac takýchto článkov a exkluzívneho obsahu môžete získať vďaka predplatnému.
Máte predplatné?
Prihlásiť sa