Calanus finmarchicus 加水分解物は、ヨーロッパスズキの稚魚を用いた給餌試験で成長パフォーマンスを向上させ、細胞研究で骨格筋の成長を促進します

Scientific Reports volume 13、記事番号: 12295 (2023) この記事を引用 226 アクセス 7 Altmetric Metrics の詳細世界は、

Scientific Reports volume 13、記事番号: 12295 (2023) この記事を引用

226 アクセス

7 オルトメトリック

メトリクスの詳細

世界は、水産養殖産業の持続可能な成長を確実にするために、再生可能資源からの新規飼料原料の開発に依存することになるでしょう。 Calanus finmarchicus のような動物プランクトンは、水生動物にとって最適な栄養プロファイルを持ち、持続的に大量に収穫できる可能性があるため、実行可能な新しい原料候補です。この研究の目的は、C. finmarchicus のタンパク質加水分解物が魚の成長能力に影響を与えることができるかどうかを調査することでした。加水分解物を食事に含めることの効果は、ヨーロッパスズキ (Dicentrarchus labrax) の稚魚を用いた給餌試験でテストされ、市販の加水分解物に対してカラヌス加水分解物 (CH) のベンチマークが行われました。 CH を含む食餌は成長を促進し、試験終了時の体重はイワシやマグロの加水分解物よりも大幅に増加しました。観察された成長促進効果は、タイセイヨウサケの骨格筋細胞を用いた in vitro モデルを使用してさらに調査されました。 CHを含む培地で増殖させた筋細胞を用いた生物活性実験を通じて、低分子画分が筋特異的遺伝子の増殖、生存率、発現に最も大きなプラスの効果をもたらすことが判明しました。最も強力な画分の特性評価により、筋肉の成長の増加に関連するアミノ酸や海洋代謝物とともに、大量の小さなペプチドが明らかになりました。

世界人口は 2050 年までに 98 億人に達すると予測されており1、それに対応して世界の食糧生産の増加が必要となります。陸上の食料源は持続可能な最大容量に近づきつつあります2が、世界中で消費されているタンパク質のうち魚介類から得られるものはわずか 7% にすぎません3。魚介類には消化可能なタンパク質と必須アミノ酸が豊富に含まれており、水生動物は一般に陸生動物に比べて飼料転換率（FCR）が低いため、食事性タンパク質の高スループットが可能になります4。特に、環境への影響が少ない食事性タンパク質源の需要が今後数年間で大幅に増加すると予想されるため、増加する人口に魚介類をより多くの割合で供給できる可能性は明らかです5。

世界の多くの漁業の不確実性と現在の搾取を考慮すると、将来的には水産養殖が主要な魚介類の供給源になると予測されています3,5。水産養殖生産の拡大に伴い、その持続可能性、特に必要な飼料成分に関して疑問が生じています。魚粉は歴史的に水産養殖におけるタンパク質源として選択されてきましたが、その季節変動と量の制限により、成長する業界では追加のタンパク質源のニーズが生じています。したがって、近年の傾向は、大豆、トウモロコシ、ナタネなどの陸生植物タンパク質の量を増やして飼料を配合することです6。陸生植物タンパク質源は、海洋タンパク質と比較してアミノ酸プロファイルが最適ではなく、抗栄養因子やマイコトキシンを含む可能性があり、一般に嗜好性が低い7、8、9。これらの欠点は養殖魚の成長を低下させることが示されており、水産養殖用の新しく持続可能なタンパク質原料の需要に拍車がかかっています。提案された新規成分のうち、動物プランクトンなどの低栄養海洋資源は、再生可能なバイオマス量と海洋食物網における自然食品としての役割により、魅力的かつ実行可能な選択肢とみなされている。飼料として利用される動物プランクトンの 1 種は、北半球全域で見られる Calanus finmarchicus です。ノルウェー海とその隣接地域だけでも、C. finmarchicus とその近縁種の年間バイオマス生産量は約 2 億 9,000 万トンと推定されており、この地域で最も重要な再生可能資源の 1 つとなっています10。新しい海洋資源としての中遠洋種に関する最近のレビューでは、C. finmarchicus のバイオマスは十分に理解されており、年間総割当量 254,000 トンに対して 10 件の商業収穫ライセンスを発行する管理計画がその生物学的持続可能性を管理していることが述べられています 11。 C. finmarchicus は、その大量の量と水生動物に適した栄養組成物 12,13 を組み合わせることで、新規の水産養殖飼料成分として特に有望な原料となります。

742 Da (F1), 742 Da (F2), 527 Da (F3), 407 Da (F4), 316 Da (F5), and 260 Da (F6). The muscle cells were then cultured in growth media containing each of the peptide fractions to measure their individual influence, while the control cells were cultured in growth medium without supplementation of peptide fractions. F3, F4, and F6 were associated with the highest cell viability, significantly higher than the control and fractions F1 and F2, while F5 showed an intermediate effect (Fig. 4A). Likewise, cell culture medium supplemented with F6 induced the highest proliferative capacity, significantly higher than control and F5 (Fig. 4B). Overall, the results showed that fractions of lower molecular weight affected muscle growth more positively than those of higher molecular weight fractions. This is consistent with previous studies that showed growth-promoting effects of small molecular weight peptides33. Bakke et al.23 revealed that small peptides and amino acids formed during hydrolysis can facilitate the absorption of molecules in the intestinal tract by increasing the expression of peptide transporters. Rashidia, et al.34 found that low-molecular fractions from shrimp waste hydrolysate can improve growth performance of rainbow trout (Oncorhynchus mykiss), and Zheng et al.24 indicated a positive effect on growth and feed utilization in juvenile turbot (Scophthalmus maximus) by the use of low-molecular weight compounds from fish protein hydrolysate. Low-molecular weight fractions from protein hydrolysates have also been shown to be more bioactive in mammalian primary muscle cell studies35,36./p>

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