Bio-vlokkentechnologie: nutritonele eigenschappen en invloed op Vibrio harveyi en Vibrio campbellii

De meerwaarde van bio-vlokken in aquacultuur

Iedereen die af en toe vis eet, heeft het wel al eens gehoord: die vis wordt vaak helemaal niet meer gevangen in de zee, wel wordt ze gekweekt aan de hand van aquacultuur. Maar de consumenten blijven wantrouwig tegenover aquacultuur, want brengt dat niet een hele hoop problemen met zich mee? Moeten er geen grote hoeveelheden vis gevangen worden om als voeder te gebruiken? Zorgen die grote volumes vervuild water niet voor een zware belasting van de omgeving? En indien dit water gezuiverd wordt, kost dat dan niet te veel geld? Zitten er geen antibiotica in de visfilets door het gebruik ervan tegen ziektes tijdens het kweken van de vis?

Er wordt echter al geruime tijd gezocht naar alternatieve manieren om aan aquacultuur te doen. Zo werd een tiental jaar geleden reeds gesproken over het gebruik van bio-vlokken in aquacultuur. Dit zijn samenvlokkingen van brokjes, bacteriën, schimmels en kleine diertjes binnen de kweekvijver. De groei en samenvlokking van deze bacteriën en diertjes wordt gestimuleerd door een koolstofbron zoals zetmeel of glycerol aan het water toe te dienen. Wanneer er voldoende koolstof aanwezig is in het water, kunnen de bacteriën en diertjes groeien en zullen ze de stikstof die in het water aanwezig is in eiwit omzetten, waarna ze die eiwitten inbouwen in hun cellen.

De stikstof in het water is afkomstig uit het voeder dat niet geconsumeerd werd door het gekweekte dier en uit de afvalstoffen die door het dier uitgescheiden werden. Het is belangrijk dat de stikstof uit het water verwijderd wordt aangezien een te hoge concentratie aan stikstof-afval in het water toxisch is voor het gekweekte dier. Bovendien is het ook deze stikstof die de omgeving zwaar belast wanneer het water geloosd wordt. Omdat het afval uit het water verwijderd wordt, moet er minder vaak vers water aan de kweekvijver toegediend worden. Bovendien zorgt de verwijdering van stikstof uit het water aan de hand van bio-vlokken ervoor dat er geen waterzuiveringsinstallatie gebruikt moet worden, wat voor de kweker een besparing in de investeringen betekent.

De bio-vlokken bevinden zich in het water tussen de vissen en blijken opgegeten te worden door het gekweekte dier. De bio-vlokken zorgen er dus niet enkel voor dat het afval uit het water verwijderd wordt, ze zorgen er ook nog eens voor dat het wordt omgezet in een nuttige component,  namelijk voedsel voor het gekweekte dier. Naast de kostenbesparing bij de waterzuivering, is er dus ook een lagere werkingskost doordat er minder voedsel voor de vissen aangekocht moet worden.

Dat bio-vlokken het stikstof-afval verwijderen en dat ze een waarde als voedsel voor het gekweekte dier hebben, is al enige tijd bekend, maar nu blijkt dat dit wel eens niet de enige voordelen van bio-vlokken zouden kunnen zijn. In de praktijk worden bio-vlokken reeds enkele jaren gebruikt om vis (zoals tilapia) en schaaldieren (zoals gamba) te kweken. De aquacultuur van gamba heeft in het verleden echter sterk geleden onder massale sterfte door het uitbreken van ziektes. Een van de vaak voorkomende ziektes bij gamba is vibriose, dat veroorzaakt wordt door bepaalde bacteriën van het genus Vibrio. In vitro testen waarbij een pekelkreeftje met Vibrio harveyi besmet wordt, lijken nu echter aan te tonen dat de bio-vlokken het pekelkreeftje beschermen tegen Vibrio harveyi. Uit de huidige resultaten kan nog niet geconcludeerd worden welke eigenschap of welk deel van de bio-vlokken dit beschermende effect veroorzaakt. Het lijkt echter mogelijk dat bio-vlokken de quorum sensing, dit is het systeem waarmee bacteriën met elkaar communiceren, beïnvloeden. Dit dient echter nog bevestigd en verder onderzocht te worden. Onafgezien van het feit dat het mechanisme achter het beschermende effect niet ontsluierd werd, kan dit effect op Vibrio harveyi gezien de grote economische impact van vibriose, een belangrijk neveneffect zijn van de aanwezigheid van bio-vlokken in een kweekvijver.

Analoge testen met Vibrio campbellii, een ander lid van het genus Vibrio, toonden echter geen beschermend effect aan. Tot nu toe werd altijd verondersteld dat de quorum sensing bij Vibrio harveyi en Vibrio campbellii behoorlijk gelijkaardig was, maar indien de resultaten uit dit onderzoek bevestigd kunnen worden en er aangetoond kan worden dat de waargenomen bescherming tegen Vibrio harveyi te wijten is aan het beïnvloeden van de quorum sensing, dan kan besloten worden dat de communicatie bij deze twee verwante soorten bacteriën verschillend is.

De toepassing van bio-vlokken kan natuurlijk niet alle problemen in de aquacultuur oplossen, want zo kunnen bio-vlokken bijvoorbeeld niet door alle vissoorten geconsumeerd worden, maar het kan wel bijdragen tot het ontstaan van een meer duurzame aquatische productie van hoogwaardige eiwitproducten zoals vis en gamba.