Στοιχεία επιβλεπόντων καθηγητών:
Δρ. Αθηνά Οικονόμου-Αμίλλη Ομ. Καθηγήτρια Τμήμα Βιολογίας ΕΚΠΑ (Επιβλέπων),
Δρ. Ιωάννης Κλαδάς, Καθηγητής Πανεπιστημίου Πατρών, Τμήμα Ζωικής Παραγωγής, Αλιείας και Ιχθυοκαλλιεργειών,
Δρ. Εμμανουήλ Φλεμετάκης, Καθηγητής Γεωπονικού Πανεπιστημίου Αθηνών, Τμήμα Βιοτεχνολογίας.
Περίληψη:
Τα μικροφύκη αποτελούν τη βάση του τροφικού πλέγματος στο υδάτινο περιβάλλον και σε αυτά βασίζεται η παραγωγικότητα στην πλειονότητα τέτοιων οικοσυστημάτων, συμπεριλαμβανομένων των λιμνοθαλασσών και άλλων παράκτιων μεταβατικών συστημάτων. Οι οργανισμοί των παράκτιων οικοσυστημάτων έχουν προσαρμοσθεί ώστε να ανταπεξέρχονται στις έντονες και ξαφνικές διακυμάνσεις των περιβαλλοντικών συνθηκών που επικρατούν στα συστήματα αυτά, επιδεικνύοντας υψηλή παραγωγικότητα και συνήθως παραγωγή δευτερογενών μεταβολιτών, οι οποίοι μπορεί να έχουν υψηλή διατροφική αλλά και βιοτεχνολογική αξία. Στην παρούσα μελέτη, χρησιμοποιήθηκαν πέντε στελέχη μικροφυκών (LOG 1-1, VON 1-3, MPA 1-3, D4, D5) απομονωμένα από ελληνικά μεταβατικά οικοσυστήματα, τις λιμνοθάλασσες Λογαρού, Βόντα, Μπαστιάς και τις αλυκές της περιοχής Μεγάλο Έμβολο. Τα στελέχη αυτά τα οποία βρίσκονται κατατεθειμένα στην τράπεζα μικροφυκών Athu-Al, χαρακτηρίστηκαν με τη χρήση τόσο μοριακών όσο και κλασσικών μεθόδων ταξινόμησης (οπτική και ηλεκτρονική μικροσκοπία) καθώς επίσης πραγματοποιήθηκε βασικός βιοκινητικός και βιοχημικός χαρακτηρισμός τους (κινητική μελέτη καλλιεργειών, βιοόγκος, περιεκτικότητα σε πρωτογενείς μεταβολίτες και χρωστικές). Τα αποτελέσματα χρησιμοποιήθηκαν ώστε να αξιολογηθεί το καλλιεργητικό και βιοτεχνολογικό ενδιαφέρον τους. Επίσης τα δεδομένα για την ανάπτυξη και τη θρεπτική αξία των εν λόγω στελεχών παρέχουν χρήσιμες πληροφορίες για τη χρήση τους ως τροφή κατά την εκτροφή τροχοζώων.
Τα τροχόζωα αποτελούν μια από τις πιο διαδεδομένες ζωοπλαγκτικές ομάδες οι οποίες χρησιμοποιούνται ως ζωντανή τροφή για την εκτροφή προνυμφών ιχθύων στις θαλάσσιες ιχθυοκαλλιέργειες, με το γένος Brachionus να χρησιμοποιείται ευρέως στους ιχθυογεννητικούς σταθμούς εξαιτίας της σχετικά εύκολης και χαμηλού κόστους εκτροφής του. Σε πρώτο στάδιο πραγματοποιήθηκαν πειράματα εκτροφής ενός ελληνικού στελέχους τροχοζώου του είδους Brachionus plicatilis (Φύλο: Τροχόζωαa, Κλάση: Monogononta, Τάξη: Plioma, Οικογένεια: Brachionidae, Γένος: Brachionus, Είδος: Brachionus plicatilis) το οποίο αποκτήθηκε από συνεργαζόμενο εργαστήριο του Πανεπιστημίου Πατρών με υπεύθυνο καθηγητή τον κ. Χώτο χρησιμοποιώντας ως τροφή τα προαναφερθέντα στελέχη.
Πιο αναλυτικά, μετά από τον εγκλιματισμό των τροχοζώων πραγματοποιήθηκαν πειράματα εκτροφής τους χρησιμοποιώντας ως πηγή τροφής τα πέντε απομονωμένα στελέχη μικροφυκών καθώς και το στέλεχος Dunaliella tertiolecta UTEX 999 ως στέλεχος αναφοράς. Όλα τα φύκη που χρησιμοποιήθηκαν αναπτύχθηκαν σε καλλιέργειες όγκου 5 L ενώ κάθε 24 ώρες πραγματοποιούνταν μετρήσεις της κυτταρικής πυκνότητας. Οι καλλιέργειες των τροχοζώων πραγματοποιήθηκαν σε όγκο ενός λίτρου ενώ χρησιμοποιήθηκαν πλαστικά δοχεία των 2 L για καλύτερη κατανομή και ανταλλαγή αερίων ενώ κάθε 24 ώρες
5
πραγματοποιούνταν μετρήσεις πυκνότητας πληθυσμού τροχοζώων, συνολικού αριθμού αυγών καθώς και του ποσοστού των θηλυκών που έφεραν αυγά.
Μετά από τη λήψη των προαναφερθέντων μετρήσεων, χρησιμοποιώντας το βιοόγκο και την κυτταρική πυκνότητα της καλλιέργειας του εκάστοτε μικροφύκους σε συνδυασμό με την κυτταρική πυκνότητα της καλλιέργειας των τροχοζώων, υπολογιζόταν η κατάλληλη ποσότητα σίτισης και πραγματοποιείτο η σίτιση των τροχοζώων. Το βήμα αυτό κρίθηκε απαραίτητο ώστε να παραμένει σταθερή η βιομάζα που προσθετόταν ανά τροχόζωο καθώς διέφεραν τα μεγέθη των χρησιμοποιηθέντων μικροφυκών και μεταβάλλονταν καθημερινά οι κυτταρικές πυκνότητες τόσο των καλλιεργειών των μικροφυκών όσο και των καλλιεργειών των τροχοζώων.
Με βάση τα αποτελέσματα του παραπάνω πειράματος, τα δύο στελέχη (LOG 1-1 και D4), ξεχώρισαν καθώς οδήγησαν σε ανάπτυξη η οποία ήταν συγκρίσιμη ή υπό περιπτώσεις ακόμα και καλύτερη από αυτήν που επετεύχθη με τη χρήση του μικροφύκους αναφοράς (Dunaliella tertiolecta UTEX 999), τα στελέχη (VON 1-3 και D5) οδήγησαν σε μικρή ανάπτυξη και το στέλεχος (MPA 1-3) δεν κατάφερε να στηρίξει την ανάπτυξη της καλλιέργειας των τροχοζώων.
Εκτός από την επιτυχημένη εκτροφή των τροχοζώων μία πολύ σημαντική παράμετρος για τη χρήση τους στους ιχθυογεννητικούς σταθμούς είναι η διατροφική τους αξία που παίζει καίριο ρόλο στη σωστή ανάπτυξη των πρώιμων σταδίων ζωής των καλλιεργούμενων ψαριών. Για το λόγο αυτό, δοκιμάστηκε ένα πρωτόκολλο εμπλουτισμού του υπό μελέτη τροχοζώου με τη χρήση των έξι προαναφερθέντων στελεχών μικροφυκών. Σκοπός της διαδικασίας του εμπλουτισμού στην υδατοκαλλιέργεια αποτελεί η αύξηση της θρεπτικής αξίας των τροχοζώων που προορίζονται για τροφή των αρχικών σταδίων ανάπτυξης ψαριών, μαλακίων και λοιπών καλλιεργούμενων οργανισμών. Τα λιπαρά οξέα και δη τα πολυακόρεστα λιπαρά οξέα (PUFA), αποτελούν έναν από τους σημαντικότερους στόχους του εμπλουτισμού. Για το λόγο αυτό πραγματοποιήθηκε ανάλυση της σύνθεσης των στελεχών των μικροφυκών σε λιπαρά οξέα, καθώς και των τροχοζώων ύστερα από σύντομη περίοδο σίτισής τους με περίσσεια βιομάζας από το εκάστοτε στέλεχος. Αξίζει να σημειωθεί ότι όλα τα στελέχη μικροφυκών που χρησιμοποιήθηκαν οδήγησαν σε σημαντική ενίσχυση της περιεκτικότητας του υπό μελέτη τροχοζώου σε ολικά λιπαρά οξέα (αύξηση από 33 έως 182 %) καθώς και στον εμπλουτισμό με αξιοσημείωτες ποσότητες σημαντικών πολυακόρεστων λιπαρών οξέων όπως το λινολεικό οξύ (LA) και το α-λινολενικό οξυ (ALA).
Λέξεις-κλειδιά:
Μικροφύκη, Τροχόζωα,Καλλιέργεια, FAMEs, Υδατκαλλιέργεια
