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© Anja Bunge / Thünen-Institut
Institut für

FI Fischereiökologie

Projekt

Anwendung stabiler Isotope in der Aquakulturforschung

Federführendes Institut FI Institut für Fischereiökologie
© Thünen-Institut für Fischereiökologie/Marc Willenberg

Anwendung stabiler Isotope in der Aquakulturforschung

Stoffflüsse sind wesentliches Merkmal aller Aquakultursysteme: Die Fische bzw. andere kultivierte Organismen werden gefüttert oder fressen Naturnahrung, unverdaute Futterbestandteile und Stoffwechselprodukte werden ausgeschieden und können in aquatischen Nahrungsketten weiter umgesetzt werden. Stabile Isotope von Kohlenstoff und Stickstoff bieten die Möglichkeit, diese Stoffflüsse gezielt zu verfolgen und zu quantifizieren, und damit die Effizienz zu verbessern oder Bewertungsgrundlagen zur Umweltwirkung zu geben.

Hintergrund und Zielsetzung

Die weltweit steigende Nachfrage nach Fisch und Meeresfrüchten kann nur durch eine Steigerung der Aquakulturproduktion befriedigt werden. Diese Steigerung muss nachhaltig erfolgen, d.h. Inputs wie Futtermittel müssen möglichst effizient genutzt werden, und die Aquakultur darf nicht zu einer Zerstörung der aquatischen Umwelt führen. Mittels stabiler Isotope können die Stoffströme in Aquakultursystemen verfolgt werden. Dies unterstützt die Ermittlung des spezifischen Bedarfs der Tiere z.B. an essentiellen Aminosäuren, und erlaubt Rückschlüsse auf die Verwertung einzelner Futtermittelkomponenten, und hilft so, den Futteraufwand pro Einheit Aquakulturprodukt zu reduzieren und so die Effizienz zu verbessern. Andererseits können organisches Material und Stickstoff, die aus dem Aquakultursystem in die Umwelt gelangen und von freilebenden Organismen aufgenommen werden, analysiert werden. Dies bietet eine Möglichkeit der quantitativen Bewertung der Umweltwirkung von Aquakulturen.

Zielgruppe

Aquakulturwirtschaft, Futtermittelhersteller, internationale Organisationen (ICES, HELCOM, …), nationale und regionale Umweltbehörden, Wissenschaftler

Thünen-Ansprechperson

Prof. Dr. Ulfert Focken

FI Institut für Fischereiökologie

Beteiligte externe Thünen-Partner

Zeitraum

10.2009 - 12.2026

Weitere Projektdaten

Projektstatus: läuft

Publikationen

  1. 0

    Svasand T, Asplin L, Boyd A, Ellis T, Keeley NB, Moberg O, Burgetz I, Engler C, Falconer L, Focken U, Grefsrud ES, Hui L, Jakobsen G, Laksa U, Lock E-J, McKindsey C, Moore A, Morris D, á Nordi G, O'Beirn F, et al (2020) Working Group on Environmental Interactions of Aquaculture (WGEIA). Copenhagen: ICES, 187 p, ICES Sci Rep 2(112), DOI:10.17895/ices.pub.7619

  2. 1

    Barreto-Curiel F, Focken U, D'Abramo LR, Mata-Sotres J, Viana MT (2019) Assessment of amino acid requirements for Totoaba macdonaldi at different levels of protein using stable isotopes and a non-digestible protein source as a filler. Aquaculture 503:550-561, DOI:10.1016/j.aquaculture.2019.01.038

  3. 2

    Callier MD, Byron CJ, Bengtson DA, Cranford PJ, Cross SF, Focken U, Jansen HM, Kamermans P, Kiessling A, Landry T, O'Beirn F, Petersson E, Rheault RB, Strand O, Sundell K, Svaasand T, Wykfors GH, McKindsey CW (2018) Attraction and repulsion of mobile wild organisms to finfish and shellfish aquaculture: a review. Reviews Aquacult 10(4):924-949, DOI:10.1111/raq.12208

  4. 3

    Kusche H, Hillgruber N, Rößner Y, Focken U (2018) The effect of different fish feed compositions on delta13C and δ15N signatures of sea bass and its potential value for tracking mariculture-derived nutrients. Isotopes Environ Health Stud 54(1):28-40, DOI:10.1080/10256016.2017.1361419

  5. 4

    Barreto-Curiel F, Focken U, D'Abramo LR, Cuarón JA, Viana MT (2018) Use of isotopic enrichment to assess the relationship among dietary protein levels, growth and nitrogen retention in juvenile Totoaba macdonaldi. Aquaculture 495:794-802, DOI:10.1016/j.aquaculture.2018.06.001

  6. 5

    Mayrhofer R, Menanteau-Ledouble S, Pucher J, Focken U, El-Matbouli M (2017) Leaves from banana (Musa nana) and maize (Zea mays) have no phyto-prophylactic effects on the susceptibility of grass carp (Ctenopharyngodon idella) to Aeromonas hydrophila infection. BMC Vet Res 13:329, DOI:10.1186/s12917-017-1255-5

    https://literatur.thuenen.de/digbib_extern/dn059274.pdf

  7. 6

    Barreto-Curiel F, Focken U, D'Abramo LR, Viana MT (2017) Metabolism of Seriola lalandi during starvation as revealed by fatty acid analysis and compound-specific analysis of stable isotopes within amino acids. PLoS One 12(1):e0170124, DOI:10.1371/journal.pone.0170124

    https://literatur.thuenen.de/digbib_extern/dn058068.pdf

  8. 7

    Kusche H, Hillgruber N, Rößner Y, Focken U (2017) Plant protein-based feeds and commercial feed enable isotopic tracking of aquaculture emissions into marine macrozoobenthic bioindicator species. Isotopes Environ Health Stud 53(3):261-273, DOI:10.1080/10256016.2016.1267166

  9. 8

    Pucher J, Focken U (2017) Uptake of nitrogen from natural food into fish in differently managed polyculture ponds using 15N as tracer. Aquaculture Int 25(1):87-105, DOI:10.1007/s10499-016-0015-z

  10. 9

    Pucher J, Mayrhofer R, El-Matbouli M, Focken U (2014) 15N tracer application to evaluate nitrogen dynamics of food webs in two subtropical small-scale aquaculture ponds under different managements. Isotopes Environ Health Stud:in Press, DOI:10.1080/10256016.2014.922963

  11. 10

    Pucher J, Mayrhofer R, El-Matbouli M, Focken U (2013) 15N tracer application to evaluate nitrogen dynamics of food webs in two subtropical small scale aquaculture ponds under different managements. In: Book of abstracts / Jahrestagung der Arbeitsgemeinschaft Stabile Isotope (ASI), 30.09.-02.10.2013, Braunschweig.

  12. 11

    Gaye-Siessegger J, Mamun SM, Brinker A, Focken U (2013) Improving estimates of trophic (Delta-trophic) for diet reconstruction studies using enzyme activities. Comp Biochem Physiol A Mol Integr Physiol 164(4):579-583, DOI:10.1016/j.cbpa.2013.01.003

  13. 12

    Gaye-Siessegger J, McCullagh JS, Focken U (2011) The effect of dietary amino acid abundance and isotopic composition on the growth rate, metabolism and tissue ð13C of rainbow trout. Brit J Nutr 105(12):1764-1771, DOI:10.1017/S0007114510005696

  14. 13

    McCullagh JS, Gaye-Siessegger J, Focken U (2010) Studies on amino acid metabolism in rainbow trout: effect of dietary amino acid composition on growth performance and Omega13 C of amino acids. EAAP Sci Ser 127:143-144

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    Link zum: Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft