Innovationsraum Bioökonomie auf Marinen Standorten (BaMS)

Bioindikatoren für die Evaluierung der Haltung, Gesundheit und Produktqualität von Fischen in differenten Aquakultursystemen (BioFiA)

Optimale Haltungsbedingungen, gesunde Tiere und innovative Rohstoffe sind Voraussetzungen für eine nachhaltige Aquakultur tierischer Organismen, die Erzeugung von Qualitätsprodukten und profitablen Absatz. Obwohl die Zucht von Fischen in Aquakultur etabliert und eingefahren ist, ist das Wissen zum Tierwohl zum heutigen Tag rudimentär und in Folge dessen der Produktionserfolg vermindert. Mit angepassten molekularen Indikatoren und digitalen Technologien lassen sich Stress, Gesundheit und Tierwohl aquatischer Organismen in verschiedenen Abschnitten der Produktion vom Schlupf bis zum Erreichen des Erntegewichtes der Tiere messen, Haltungsbedingungen und Aquakulturanlagen zertifizieren und somit Fischproduktionsverfahren bis hin zum Schlachtprozess optimieren.

Das BioFiA-Projekt wird hierzu einen wertvollen Beitrag leisten, indem es insbesondere die frühen Lebensabschnitte mit hohen Mortalitäten intensiv betrachtet. Hierfür erfolgt im Rahmen von Auslenkungsversuchen in kontrollierter Umgebung ein umfassendes Monitoring der Haltungsbedingungen mit physikochemischer und Bildsensorik (u.a. Wasserparameter, Aktivitätsmuster, Gesundheitsstatus). Zusätzlich werden systemische Parameter, wie die Dynamik von Bakterien und Parasiten im Fisch sowie die Bestimmung der Zusammensetzung mikrobieller Gemeinschaften in Aquakultur-Filtersystemen und deren Nitrifizierungskapazität, erfasst und in die Auswertung einbezogen. Mit KI-Algorithmen erfolgen Big-Data-Analysen der Monitoringdaten. Die sensorische Analytik erlaubt eine frühzeitige Einschätzung und sogar Vorhersage des Tierwohls in Echtzeit.

Schwerpunkte des BioFiA-Vorhabens sind somit die Erfassung und Reduzierung negativer Einflüsse insbesondere auf juvenile Entwicklungsstadien von relevanten Aquakultur-Fisch-Arten, insbesondere aus der Familie der Salmoniden, die Bestimmung des Einflusses mikrobiologischer Parameter auf die Gesundheit dieser Aquakulturorganismen und der Einfluss von Mikroalgen als innovative präventiv wirkende Futtermittel auf die Immun- und Stressabwehr von Fischen. Außerdem erfolgt eine Prüfung der Produktqualität als Lebensmittel für den Menschen.

In enger Zusammenarbeit mit dem Schwesterprojekt SensoFiA, in dem die Entwicklung von speziesspezifischen molekularen Biochips für die wesentlichsten finalen Produktionsabschnitte in der Aufzucht von Salmoniden im Fokus stehen, wird ein interdisziplinärer Erkenntnisgewinn zu verbesserten Haltungsbedingungen für Fische in Aquakulturen erreicht. Das Vorhaben dient damit dem Gesamtziel, die Aquakulturproduktion ressourcenschonender, tiergerechter, nachhaltiger und produktiver zu gestalten.