Skip to main content

Organiske mineraler – Når mindre er mer

Organiske mineraler

Det er på tide at oppdrettere begynner å utfordre fôrselskap slik at uorganiske mineraler erstattes med organiske mineraler. Da er det viktig å forsikre seg at disse har dokumentert virkning, for flere studier har vist at organiske mineraler varierer betydelig i kvalitet.

Mikromineraler, også kalt sporstoffer, er nødvendig i et utall av ulike prosesser i fisk og dyr. Metabolske, enzymatiske, sår-heling, proteinfordøyelse, antioksidasjon for å nevne noen. Mikromineraler som Fe, Cu, Mn og Zn tilsettes kommersielt fôr for å dekke fiskens behov. I dag tilsettes disse fôrets premiks som uorganiske salter i form av sulfater, oksider og klorider. Dette er ikke optimalt.

I fordøyelsessystemet til fisk vil slike salter kunne danne ladete ioner som reagerer med fettløselige vitaminer (A, D, E og K), antioksidanter og astaxhanthin, og redusere effekten av disse. Viktige enzymatiske prosesser kan bli negativt påvirket av uorganiske mineraler. 

Utfordringen med uorganiske mineraler er tiltagende. Dette skyldes spesielt økt bruk av vegetabilske råvarer der naturlige mineraler er mindre biotilgjengelig for fisken. En har derfor kompensert for lavere biotilgjengelighet med å øke nivåer av mineraler i premikser. Dette kan være ugunstig. Da vil utfordringene med uorganiske mineraler kunn øke og i tillegg vil antagonisme mellom mineraler hemme opptak av ett eller flere andre mineraler. 

Hva er organiske mineraler?

Et mineral i seg selv er ikke organisk. I naturen vil mineraler i næringskjeden bindes til ett eller flere karbonatomer slik at de blir biotilgjengelig for levende organismer. Husdyr beiter på planter hvor mineraler er tatt opp fra jordsmonnet og blitt organisk bundet av, og i selve planten. På samme måte vil fisk gjennom næringskjeden i havet få tilgang på mineraler som er naturlig bundet via alger, dyreplankton, krill og reker, og dermed blitt gjort naturlig tilgjengelig. Flere industrielle metoder er utviklet for å kopiere naturens måte å gjøre dette på. Målet er å gjøre mineralene naturlig og mer bio-tilgjengelig for fisk og dyr.

En dokumentert metode er å koble mineraler sammen med aminosyrer og peptider slik at man får såkalte chelater. Chelater brukes og er viktig innenfor flere fagfelt som blant annet biokjemi og medisin. Når mineraler chelateres vil de få en ringformet molekylstruktur som gjør dem mer stabile sammenlignet med for eksempel fosfatbindinger. Slike stabile og sterke bindinger er spesielt viktig ved lave pH-verdier. Er bindingen for svak vil lav pH føre til dannelse av ladete ioner som medfører uønskede oksidative reaksjoner i tarmsystemet til fisken. Opptaket fra tarm til blodstrøm reduseres og fisken har mindre mineraler tilgjengelig til viktige metabolske prosesser og det deponeres mindre mengder av mineraler i ulike organer og vev.

Det er forskjeller på organiske mineraler

Organiske mineraler kan produseres industrielt på ulike måter. Flere metoder har vært prøvd og anvendes med ulik grad av suksess. Type molekylbinding mellom aminosyrer, peptider og selve mineralet er viktig for hvor effektivt og stabilt mineralet er. Flere kommersielt tilgjengelige organiske mineraler er så svakt bundet at de i fordøyelsessystemet raskt brytes ned og de har dermed lik negativ påvirkning på fisk og dyr som det uorganiske mineraler har.

Selve teorien bak chelatering er enkel, men det er en rekke kriterier som må være til stede for at en skal oppnå et stabilt organisk chelatert mineral. Et «ekte» chelatert mineral vil ha en ringformet struktur formet av bindinger mellom amino- og karboksylsendinger til aminosyrer og metallionet. Effekten av organiske mineraler er med andre ord helt avhengig av riktig produksjonsmetode. En måte å vurdere kvaliteten på ulike chelaterte mineraler opp mot hverandre er å se på stabilitetskonstanter. Tabell 1 viser relative stabilitetskonstanter for et utvalg av ligander når de bindes til kobber. Molekylvekten er vist i parentes. Vi ser store variasjoner i bindingsstyrken. De samme variasjonene i stabilitet vil man se for andre chelaterte mineraler som sink, mangan og jern.

Figur 2 viser et utvalg av kommersielt tilgjengelig organiske kobber-chelateringer testet ved ulike pH nivåer. Resultatet viser at andel bundet kobbermineral faller betydelig når pH-verdien synker. De ulike organiske mineralene brytes opp og danner positive ioner tilsvarende uorganiske mineraler.

Hvordan ulike komponenter i premikser innvirker negativt på hverandre er i stor grad oversett. Flere nylige studier har satt fokus på problemet og viser betydelig negative effekter knyttet til oksydasjons-og interaksjonsprosesser. Figur 3 viser reduksjon av vitamin E og A over tid (dager) etter eksponering fra organiske (Bioplexes) - og Uorganiske mineraler (Inorganic salts). Vitaminer er en kostnad i fôr og når da uorganiske mineraler tar ned effekten av disse, betaler man for noe man ikke får.

Figur 4 viser resultater fra Alltech Coppens forskningsenter hvor man så på levetiden til astaxanthin i to ulike premikser basert på uorganiske mineraler (Old premix) og organiske mineraler (AQUATE). Astaxhanthin er en antioksidant og figuren viser en betydelig reduksjon av astaxhantin over tid. Ser man økonomisk på det betaler man i dette tilfellet for 20% mer astaxanthin enn det man får utnyttet. Resultatet er lavere innfarging enn det man burde forventet.

Dokumenterte effekter

På husdyr er det gjort flere hundre studier som viser positive effekter på evnen til sårheling, redusert dødelighet, bedre vekst og gjennomgående bedre dyrehelse ved bruk av Bioplex organiske mineraler. Flere forsøk er gjort og flere studier pågår for å dokumenter effekter på laks og ørret. Nofima dokumenterte signifikant bedre mineraldeponering i laks da de testet organiske- mot uorganiske mineraler (Cu, Fe, Zn og Mn). Effekten var spesielt tydelig når fisken ble stresset. Da så man også betydelig bedre vekst hos fisk som hadde fått organiske mineraler, som etter all sannsynlighet skyldes bedre biotilgjengelighet. Mer mineraler deponert i organer og vev gav fisken bedre evne til å håndtere stress. Andre forsøk tyder på at organiske mineraler kan ha en positiv effekt på melanin, katarakt, filetutbytte, skinnhelse, omega-3 nivå i fillet og gaping.

Alltech utfører i dag flere parallelle forsøk med ulike oppdrettere for å dokumentere positive effekter ved bruk av organiske mineraler. I tillegg er det et mål å finne optimale mineralnivåer for laks og ørret i ulike livsstadier når man tar i bruk organiske mineraler. Gjennom tildeling av totalt seks FoU-konsesjoner ble et 3-årig prosjekt i fjor høst tildelt fem aktører, Alltech, Nofima, SalmoNor, Blom Fiskeoppdrett og Salten FoU. Hovedformålet i prosjektet er å studere de positive effektene organiske mineralene har på laks. I tillegg vil man også dokumentere lavere utslippsgrad av tungmetaller til omgivelsene, og da spesielt sink og kobber. 

Hva gjør industrien?

Problemstillingen med uorganiske mineraler har vært kjent i over tyve år. Landbruksnæringen har kommet betydelig lengre i å ta i bruk organiske mineraler. Noen land (f.eks. Brasil) har egne retningslinjer hvor man skiller mellom bruk av organiske- og uorganiske mineraler i premikser. Her kan man redusere mineralnivåer betydelig (opp mot 50 %) ved å bruke organiske mineraler. Mindre mineraler i fôr pluss bedre opptak gir lavere miljøavtrykk. Kun et fåtall oppdrettere og fôrselskap har fulgt etter landbruk på dette området. Fram til nå har fôrindustrien i havbruksnæringen tilsatt uorganiske mineraler direkte i fôret og ikke fokusert på naturlige mineraler. Årsaken til dette er todelt: kostnad ved innkjøp og mangel på kunnskap.

Konklusjon

Først og fremst er det oppdretterne selv som bestemmer hva fisken skal fôres med. Det er oppdretterne som har ansvar for fiskehelse og miljøutslipp. Det er derfor på tide at oppdrettere begynner å utfordre fôrselskap slik at uorganiske mineraler erstattes med organiske mineraler. Da må en forsikre at disse har dokumentert virkning. Flere studier har vist at organiske mineraler varierer betydelig i kvalitet. Med de utfordringene som oppdrettsnæringen har vil en overgang til organiske mineraler være en enkel og kostnadseffektiv måte for å oppnå bedre fiskehelse, lavere dødelighet, samt redusert utslipp av blant annet sink, kobber og fosfor til omgivelsene.

Referanser
Murphy R. (2018). Organic Trace Minerals: Optimised Stability Enhances Bioavailability International Animal Health Journal Volume 5 Issue 2, s 31-34
Kousoulaki. K (2017). A study of trace minerals in farmed Atlantic Salmon. International Aquafeed - February 2017. 32 – 35.
Personlig kommunikasjon med Dr. Richard Murphy.
Nofima rapport 34/2015. Mørke flekker i laksefilet.

Kontakt oss

Elin Kvamme 

Aqua Division Manager 

+4790722815

ekvamme@alltech.com 

 

Torkell Tveit 

Aqua Supply Chain Manager 

+4748020837

ttveit@alltech.com 

 

Roar Tomassen

Sales Manager - Aqua  

+4790605555

roar.tomassen@alltech.com 

 

 

Loading...