La aquacultuur met microalgen Het is uitgegroeid tot een van de meest dynamische en veelbelovende gebieden binnen de aquacultuur. In slechts enkele decennia is het geëvolueerd van een bijna experimentele ondersteuning voor larven en weekdieren tot een sleutelcomponent in intensieve productiemodellen, biofloc-systemen, symbiotische systemen en grootschalige bioraffinaderijen. De moderne aquacultuur is nu onvoorstelbaar. de pecesschaaldieren en tweekleppigen, zonder rekening te houden met de rol van gekweekt fytoplankton.
Microalgen leveren hoogwaardige voeding, verbeterde waterkwaliteit en ecosysteemdiensten Moeilijk te reproduceren met conventionele methoden. Van het genereren van "groen water" in eenvoudige vijvers tot complexe, computergestuurde fotobioreactoren, het scala aan toepassingen is enorm. In dit artikel leggen we rustig en duidelijk uit wat ze zijn, hoe ze worden gekweekt, hoe ze in aquacultuursystemen worden geïntegreerd, hun voor- en nadelen, en waar het meest geavanceerde onderzoek naartoe gaat.
Wat zijn microalgen en waarom zijn ze zo belangrijk in de aquacultuur?
Microalgen zijn fotosynthetische eencellige micro-organismen Ze leven voornamelijk in waterrijke omgevingen, zowel in zee als in zoet water. Ze vormen de kern van het fytoplankton en staan aan de basis van de voedselketen in zeeën, lagunes en estuaria. Veel soorten zijn strikte autotrofen (ze produceren hun eigen voedsel uit licht, CO₂ en anorganische voedingsstoffen), maar er zijn ook heterotrofe en mixotrofe vormen die organische verbindingen kunnen benutten.
Vanuit biologisch oogpunt kan het volgende worden onderscheiden: prokaryotische en eukaryotische microalgenProkaryoten, zoals cyanobacteriën, hebben geen duidelijk gedefinieerde celkern; eukaryoten (chlorofyten, chrysophyten, bacillariofyten, haptophyten, dinoflagellaten, euglenofyten, enz.) hebben wel georganiseerde organellen. In de aquacultuur worden groepen zoals chlorofyten, chrysophyten, diatomeeën en sommige haptophyten veelvuldig gebruikt vanwege hun voedingswaarde en hun goede prestaties bij massakweek.
Hoewel men schat dat er meer dan 30.000 soorten microalgenSlechts enkele tientallen soorten zijn grondig bestudeerd, en ongeveer tien worden commercieel gekweekt. Hun belang beperkt zich niet tot het voeden van waterorganismen: ze worden ook steeds belangrijker in menselijke voeding, diervoeding, meststoffen, biobrandstoffen en cosmetica, maar hier zullen we ons concentreren op hun rol in de aquacultuur.
In aquatische ecosystemen zijn microalgen verantwoordelijk voor een een zeer belangrijk onderdeel van de zuurstofproductie en de wereldwijde fixatie van CO₂. Toegepast op een broederij vertaalt dit zich in een verbeterde kweekomgeving wanneer het oordeelkundig wordt beheerd, hoewel het ook ernstige problemen kan veroorzaken (zuurstofgebrek, pH-schommelingen, plotselinge sterfte) als het niet onder controle wordt gehouden.
Belangrijkste soorten microalgen die in de aquacultuur worden gebruikt
In de afgelopen decennia heeft zich een kleine groep soorten gevestigd die als zodanig worden beschouwd. “Referentie”-microalgen Voor broederijen en mestbedrijven is het geschikt vanwege de voedingswaarde, verteerbaarheid en het vermogen om in relatief stabiele massaculturen te groeien.
Tot de meest gebruikte behoren:
- Chlorella (Zoetwater- en zeechlorofyt): zeer rijk aan eiwitten en vitaminen, wordt het gebruikt in zowel de aquacultuur als in voedingssupplementen voor mensen. In de aquacultuur dient het als direct voer voor vissen en garnalen, en als onderdeel van larvenvoer.
- Spirulina (Cyanobacteriën): bekend om hun hoge gehalte aan antioxidanten en essentiële vetzuren. Ze worden voornamelijk gebruikt als supplement en natuurlijke kleurstof in diervoeding om de kleur te intensiveren en de gezondheid te verbeteren.
- dunaliella (Chlorophyceae): producent van carotenoïde pigmenten met antioxiderende eigenschappen; gebruikt als natuurlijke kleurstof in voedingsmiddelen. de peces en in sommige gevallen als bron van bioactieve stoffen.
- Nannochloropsis (kleine eukaryoot): gewaardeerd om zijn hoge gehalte aan omega-3-vetzuren en zijn zeer kleine celdiameter, ideaal als voeding larven de peces en schaaldieren.
- Tetraselmis suecica en andere Tetraselmis-soorten: grotere, beweeglijke chlorofyten met een goede eiwit- en lipidekwaliteit, die veel gebruikt worden in zeeaquaria en in biofloc-proeven.
- Isochrysis galbana en Isochrysis sp.: mariene chrysophyten rijk aan DHA, essentieel voor de larvenstadia van tweekleppigen en zeevis.
- Chaetoceros muelleri y Thalassiosira weissflogii (diatomeeën): essentieel voor de voeding van weekdieren en garnalen vanwege hun EPA-gehalte en hun bijzondere celwand.
Vergelijkende studies hebben aangetoond dat de stikstofbron van het kweekmedium Het beïnvloedt de productiviteit en samenstelling van deze microalgen. Studies met bijvoorbeeld Chaetoceros muelleri, Thalassiosira weissflogii, Isochrysis sp. en Tetraselmis suecica hebben aangetoond dat ureum en meststoffen zoals Nutrilake de delingssnelheid, droge biomassa, eiwitgehalte, koolhydraten en lipiden kunnen veranderen, met verschillende reacties afhankelijk van de soort.
Toepassingen van microalgen in de aquacultuur: veel meer dan alleen voedsel
Het meest bekende gebruik is de functie ervan als levend voer met een hoge voedingswaardeMaar dat is nog niet alles. Microalgen fungeren ook als biofilters, zuurstofproducenten, bioproductgeneratoren en vormen een essentieel onderdeel van groene watertechnologieën en symbiotische aquacultuur.
Voeding van larven en jonge dieren
In de beginfase de pecesHet dieet van schaaldieren en weekdieren moet bestaan uit: buitengewoon voedzaam en gemakkelijk verteerbaareen belangrijk principe in de aquacultuurvoedingMicroalgen leveren eiwitten van goede kwaliteit, langeketen meervoudig onverzadigde vetzuren (EPA, DHA), vitaminen en pigmenten die essentieel zijn voor de juiste ontwikkeling van organen, celmembranen en het zenuwstelsel.
Bij de larvenkweek van zeegarnalen (zoals Litopenaeus vannameiTetraselmis- en Isochrysis-culturen zijn essentieel gebleken voor het behalen van hoge overlevingspercentages vanaf het zoea III-stadium tot het postlarvale stadium. Deze microalgen leveren EPA (C20:5) en DHA (C22:6), vetzuren die niet voorkomen in landbronnen en essentieel zijn voor een gezonde groei in mariene omgevingen.
Ze worden ook gebruikt als Voedingssupplement voor jonge en volwassen vissenhetzij direct gedroogd, hetzij verwerkt in maaltijden of concentraten. Spirulina, Nannochloropsis of diatomeeënmengsels worden toegevoegd om de kleur, gewichtstoename, immuunrespons en filetkwaliteit te verbeteren.
Verbetering en beheersing van de waterkwaliteit
Microalgen gedragen zich als biologische afvalwaterzuiveringsinstallatiesZe vangen nitraten en fosfaten uit het water, twee voedingsstoffen die in overmaat leiden tot eutrofiëring en ongecontroleerde groei van ongewenste algen. Door ze in het systeem te integreren, wordt de ophoping van stikstof- en fosforverbindingen verminderd, waardoor een stabielere omgeving voor de gehouden dieren ontstaat.
Door middel van fotosynthese produceren deze micro-organismen Ze produceren zuurstof en verbruiken CO₂.Dit helpt om overdag een acceptabel niveau van opgeloste zuurstof te handhaven en buffert gedeeltelijk de koolstofdioxide-uitstoot. Dit effect heeft echter twee kanten: overmatige biomassa kan 's nachts ernstige zuurstofgebrek en pH-schommelingen veroorzaken, zoals we later in het hoofdstuk over groen water zullen zien.
Biofiltratie en waterzuivering
In technologisch geavanceerdere systemen worden microalgen geïntegreerd als biofilters in recirculatiecircuitsHet doel is om opgeloste voedingsstoffen te verwijderen. bepaalde zware metalen en een deel van de organische belasting, waardoor de behoefte aan grote waterverversingen afneemt.
Het is bewezen dat sommige soorten dat kunnen Het vasthouden van zware metalen en het verminderen van de populaties van pathogene bacteriën. door te concurreren om voedingsstoffen of door antimicrobiële metabolieten te produceren. In recirculerende aquacultuursystemen (RAS) en in vijvers die zijn aangesloten op fotobioreactoren, resulteert dit in een lagere ongewenste microbiële belasting en minder vervuilend afvalwater.
Productie van hoogwaardige bioproducten
Hoewel het niet het primaire gebruik binnen een boerderij is. de pecesMicroalgenkweek raakt steeds meer verbonden met algenbioraffinaderijUit de geproduceerde biomassa kunnen oliën rijk aan omega-3, carotenoïdepigmenten, antioxidanten, polysacchariden en andere interessante verbindingen voor hoogwaardig veevoer, meststoffen, biobrandstoffen en farmaceutische toepassingen worden gewonnen.
Het Europese project SABANA (Sustainable Algae Biorefinery for Agriculture and Aquaculture) heeft op industriële schaal aangetoond dat het haalbaar is om microalgen te kweken met stedelijk en agrarisch afvalwater en zeewaterHet integreren van waterzuivering met de productie van producten met toegevoegde waarde: visvoer, organische meststoffen en biobrandstoffen. Deze aanpak past perfect binnen de circulaire bio-economie en doet denken aan de Boiro-algenvalorisatiemodel: uitstoot verminderen, waterkwaliteit verbeteren en banen creëren in kustgebieden.
Microalgenkweek: systemen, kweekmedia en belangrijke parameters
Een van de grote aantrekkelijkheden van microalgen is hun zeer hoge groeisnelheid en aanpassingsvermogen in zeer uiteenlopende omgevingen. Onder optimale omstandigheden kunnen sommige soorten hun biomassa in enkele uren verdubbelen, waardoor continue productie mogelijk is die is afgestemd op de behoeften van de kwekerij.
Open systemen en gesloten fotobioreactoren
Gewassen kunnen worden ingedeeld in open systemen (ondiepe vijvers, rustieke lagunes, bouwtanks, grote buitenzakken) of in gesloten systemen (Buisvormige fotobioreactoren, vlakke fotobioreactoren, steriele zakken, laboratoriumkolven). Elke optie heeft zijn voor- en nadelen.
- In de open systemen Ze benutten zonlicht, vereisen minder initiële investering en zijn zeer geschikt voor warme klimaten met voldoende zonnestraling. Het in stand houden van zuivere monoculturen, het beheersen van besmetting door andere algen of protozoën en het nauwkeurig reguleren van parameters zoals temperatuur en zoutgehalte zijn echter een grotere uitdaging.
- De gesloten fotobioreactoren Ze maken een nauwkeurige controle mogelijk van licht, temperatuur, voedingsstoffen, pH en beluchting. Ze zijn de voorkeursoptie voor axenische culturen, de fase van inoculumproductie en experimentele proeven. Het grootste nadeel is de kosten van installatie en gebruik, vooral bij gebruik van kunstmatige verlichting.
In de praktijk combineren veel faciliteiten verschillende faciliteiten. kleine, gecontroleerde volumes in het laboratorium (om zuivere stammen te behouden en inoculum te genereren) met grotere tanks of eenvoudige vijvers voor massateelt, bedoeld voor het voeden van larven of het verkrijgen van biomassa voor andere doeleinden.
Fysieke parameters: licht, temperatuur, beluchting en diepte
Om gewassen goed te laten groeien, moeten verschillende parameters zorgvuldig worden afgesteld. verlichting De lichtsterkte wordt voor veel soorten meestal ingesteld tussen 2.000 en 4.000 lux, met fotoperiodes die kunnen variëren van continue verlichting (om de delingssnelheid te maximaliseren) tot dag/nachtcycli vergelijkbaar met natuurlijk licht, wat een stabielere en gezondere groei bevordert.
La optimale temperatuur Het verschilt per groep: veel diatomeeën groeien het best tussen 15 en 20 °C en slechts weinig verdragen temperaturen boven de 28 °C, terwijl sommige chlorofyten zoals Chlorella een breed temperatuurbereik aankunnen (ongeveer 12,5–30 °C in buitenkweek). De diepte van de tank is cruciaal voor voldoende lichtpenetratie; in zeer diepe systemen kan de onderste laag praktisch in het donker liggen.
La beluchting Het dient om voedingsstoffen te homogeniseren, sedimentatie te voorkomen en CO₂ toe te voegen. Bij grootschalige culturen wordt aanbevolen om kleine hoeveelheden CO₂ (ongeveer 0,5%) toe te voegen om de fotosynthese te verbeteren en de pH te stabiliseren. De vorm van de container speelt ook een rol: in sommige slecht ontworpen tanks hebben diatomeeën de neiging zich te verzamelen in gebieden met weinig turbulentie, waardoor de algehele groei wordt vertraagd.
Chemische vereisten en kweekmedia
Microalgen hebben, naast licht en CO₂, een aantal andere dingen nodig. macronutriënten en micronutriënten Deze behoeften moeten worden aangepast aan elke soort en elk systeem. Essentiële macronutriënten zijn koolstof, stikstof (in de vorm van nitraat, ammonium of ureum), fosfor, silicium (voor diatomeeën), magnesium, kalium, calcium en zwavel. Sporenelementen zoals ijzer, zink, mangaan, koper, molybdeen, boor en kobalt zijn in veel lagere concentraties nodig, maar zijn even essentieel.
Om een constante samenstelling van het medium te garanderen, zijn er talloze standaardformulesDeze media zijn geschikt voor zowel verrijkte zeewater- als zoetwaterculturen. Bekende media zijn onder andere CHU 10, Miguel (Allen-Nelson), Erd-Schreiber, Yashima en de modificaties daarvan, Guillard-formuleringen (f/2 en varianten), MET 44 voor Bacillariophyceae, en specifieke zoetwatermedia met macronutriënten, micronutriënten, vitaminen en Tris-achtige buffers. Elk medium is beter geschikt voor bepaalde groepen (chlorofyten, chrysophyten, diatomeeën, enz.) en kweekomstandigheden.
Bij grootschalige commerciële productie is dit gebruikelijk. zeewater verrijken met landbouwmeststoffen (ureum, drievoudig fosfaat, ammoniumnitraat) vanwege hun lage kosten, of zelfs het gebruik van organische bemesting in eenvoudige vijvers bedoeld voor herbivore soorten zoals karpers. Het belangrijkste is om de N:P:K-verhoudingen in evenwicht te houden en ervoor te zorgen dat er geen tekorten zijn aan essentiële micronutriënten.
Methoden voor isolatie, zuivering en bacteriologische controle
Om betrouwbare culturen te verkrijgen, worden verschillende technieken toegepast. isolatie en zuivering van stammenTot de meest gebruikte methoden behoren capillaire pipettering onder een microscoop (om individuele cellen groter dan 10 μm te selecteren), het uitstrijken van agarplaten met specifieke media voor microalgen, en seriële verdunningen in combinatie met klonale subculturen totdat monoculturen zijn verkregen.
Zuivering wordt vaak aangevuld met het zorgvuldige gebruik van antibiotica Om de bacteriële belasting te verminderen zonder de algen overmatig te beschadigen, worden media zoals Zobell's gebruikt om de aanwezigheid van bacteriën te monitoren. Monsters worden in petrischalen geplaatst en hun groei wordt geobserveerd. Op basis van het koloniepatroon kan worden bepaald of verdere behandeling nodig is of dat de kweek gezond is.
Sterilisatie- en desinfectiemethoden
Het is essentieel om het kweekmedium en het water vrij te houden van verontreinigingen. Bij de kweek van microalgen komen deze factoren samen. chemische en fysische sterilisatiemethodenOnder de chemicaliën vallen het gebruik van natriumhypochloriet voor het desinfecteren van containers en zeewater (dat vervolgens wordt geneutraliseerd met thiosulfaat), formaldehyde voor de behandeling van sterk vervuilde ruimtes en 70% ethylalcoholoplossingen voor glas en laboratoriumapparatuur op.
Wat betreft fysieke methoden, de vochtige hitte Intermitterende toepassing (tyndallisatie) en autoclaveren zijn de klassieke methoden voor kweekmedia, vitaminen en glaswerk. Filtratie met membranen (0,45–5 μm) of synthetische cartridges wordt gebruikt voor zowel kweekmedia als beluchtingssystemen. En de ultraviolette straling Het is gebleken een zeer nuttig middel te zijn voor het desinfecteren van zeewater en het drastisch verminderen van de bacteriebelasting in viskwekerijen. de pecesOesterteelt en microalgenteelt.
Talrijke studies hebben de vermindering van bacteriën en virussen gekwantificeerd op basis van de UV-dosis (μW·s/cm²)waarbij een rendement van bijna 100% werd behaald bij verschillende debieten en configuraties van recirculatiesystemen, opslagtanks en afvalwaterzuiveringsinstallaties.
Teeltmethoden: statisch, semi-continu en continu
Afhankelijk van de behoeften van de boerderij en de schaal van de productie worden er verschillende gebruikt. werkingsschema's:
- Statische teeltEen volume wordt geïnoculeerd, waarna het tot de exponentiële groeifase of een gewenste dichtheid mag groeien. Vervolgens wordt de gehele inhoud geoogst. Dit is de gebruikelijke methode voor het genereren van inoculum of voor het gebruiken van het gehele volume als voedingsstof op specifieke tijdstippen.
- Semi-continue teeltEen deel van het volume wordt periodiek geoogst en aangevuld met vers medium, waardoor de dichtheid binnen een specifiek bereik blijft. Dit systeem wordt veel gebruikt om een constante aanvoer van larven en filtervoedende organismen te garanderen, waarbij de verdunningsgraad wordt aangepast om een duurzame productie te maximaliseren.
- Continue teelt (Turbidostaten, chemostaten): constante toevoer en afvoer van medium en kweekmedium, waardoor een stabiel volume en een stabiele dichtheid in dynamisch evenwicht worden gehandhaafd. Vereist meer controle, maar zorgt voor een zeer uniforme biomassa.
Wiskundige modellen zoals die van Monod en Droop Deze methoden zijn gebruikt om de relatie tussen celdichtheid, verdunningssnelheid en productie te beschrijven in semi-continue culturen van soorten zoals Tetraselmis suecica, Isochrysis galbana en Chlorella saccharophila. Een optimale verdunningssnelheid wordt bepaald aan de hand van parabolische productiecurven, waardoor de oogstbare biomassa wordt gemaximaliseerd en tegelijkertijd een stabiele cultuur behouden blijft.
Groen water in de aquacultuur: voordelen, risico's en de relatie met symbiotische aquacultuur.
De oproep “groen water” Het is een wijdverbreid concept in de goedkope, extensieve en intensieve aquacultuur. Het verwijst naar waterlichamen (vijvers, lagunes, waterreservoirs op het platteland) waar een microalgenpopulatie domineert, waardoor het water een intense groene kleur krijgt door de aanwezigheid van chlorofyl.
Vanuit praktisch oogpunt kan groen water op twee manieren worden opgewekt: door gecontroleerde laboratoriumculturen en door overdracht naar het kweeksysteem, of door de groei van fytoplankton in de vijver zelf te bevorderen door middel van bemesting en beheer van de waterverversing.
Groen water, geproduceerd in een laboratorium.
Deze aanpak werkt op kleine tanks of afgesloten plastic zakkenIn dit systeem worden specifieke soorten geselecteerd (bijvoorbeeld Tetraselmis sp. en Isochrysis sp. voor garnalenlarven), en worden licht, temperatuur en voedingsstoffen gereguleerd met behulp van selectieve kweekmedia. Het resultaat is water dat rijk is aan nuttige microalgen en relatief vrij is van verontreinigingen.
Dit type groen water is cruciaal gebleken voor het behalen van succes in de voortplanting van belangrijke soorten zoals Litopenaeus vannamei, omdat dit het mogelijk maakt om EPA en DHA in de juiste verhoudingen en met celgroottes die geschikt zijn voor de verschillende larvenstadia aan te bieden.
Groen water dat buiten wordt opgewekt
De tweede aanpak is eenvoudiger en economischer. Deze bestaat uit het beheren van de waterverversing en bemesting In landelijke vijvers of tanks wordt op een manier gewerkt die de groei van natuurlijk voorkomend fytoplankton bevordert. Er worden geen specifieke soorten geselecteerd: voedingsstoffen (stikstof, fosfor, kalium en micronutriënten) worden toegevoegd en de inheemse microalgen krijgen de ruimte om zich te vermenigvuldigen.
Deze systemen worden vaak gedomineerd door opportunistische genres zoals Chlorelladie de voedingsstoffen die vrijkomen bij het kweekbeheer efficiënt benutten. Het resultaat kan een overvloedige natuurlijke voedselbron zijn voor tilapia, penaeïde garnalen en andere planktonetende of omnivore soorten die een groot deel van het plankton consumeren.
Voedingsbeperkingen en milieurisico's van groen water
Hoewel microalgen een Een uitstekende bron van essentiële vetzurenGroen water, dat wordt beschouwd als de enige voedselbron, bevat vaak weinig goed verteerbare eiwitten en andere voedingsstoffen die worden geleverd door de bacteriën en zoöplankton die geassocieerd zijn met biofloc-technologieën. Bioflocs combineren bacterieel materiaal (met een eiwitgehalte van 43-50%), microalgen, protozoa, microkreeftjes, raderdiertjes en nematoden, waardoor een veel evenwichtiger "cocktail" ontstaat.
Bovendien kan een te hoge concentratie microalgen gebeurtenissen in gang zetten die leiden tot... nachtelijke anoxieOverdag produceren algen zuurstof, maar 's nachts, wanneer de fotosynthese stopt, verbruiken ze zuurstof om te ademen. Als de biomassa erg hoog is, kan de zuurstofconcentratie binnen enkele uren onder de 2 mg/L dalen, wat massale sterfte tot gevolg heeft. de peces of garnalen.
Een ander veelvoorkomend probleem is... sterke pH-schommelingenOverdag verbruiken microalgen CO₂ en bicarbonaat, waardoor de vorming van koolzuur afneemt en de pH stijgt. 's Nachts, wanneer er geen fotosynthese plaatsvindt, hoopt CO₂ zich op en daalt de pH sterk. Deze schommelingen beïnvloeden zowel het metabolisme van dieren als belangrijke microbiële processen, zoals nitrificatie. Bovendien kan het continue verbruik van alkaliteit de verharding van het exoskelet bij garnalen belemmeren, waardoor ze kwetsbaarder worden voor kannibalisme en ziekteverwekkers.
In extreme situaties kunnen er episodes optreden van “plotselinge dood”Een plotselinge verandering in de omstandigheden (bijvoorbeeld hevige regenval die de pH en het zoutgehalte verandert) kan een massale sterfte van microalgen veroorzaken; doordat ze naar de bodem zakken en vervolgens ontbinden, ontstaat er een zuurstofarme laag, wordt waterstofsulfide geproduceerd en ontstaat er een giftige cocktail die dodelijk is voor garnalen en bodemvissen. Het typische symptoom is een vijver die binnen enkele uren helder wordt, met dode dieren erin drijvend.
Symbiotische aquacultuur en bestrijding van microalgen met behulp van biofloc.
bij systemen symbiotische aquacultuurTechnologieën zoals biofloc en aquamimicry zijn erop gericht om de bacteriële gemeenschap en het bijbehorende consortium van micro-organismen het systeem te laten domineren en microalgenbloei onder controle te houden. De bacteriën produceren onder andere enzymen zoals cellulases die in staat zijn de celwanden van veel algen af te breken, waardoor ze de omgeving niet volledig kunnen overheersen.
In deze systemen is de kleur van het water meestal bruin, groenbruin of koffiekleurigNooit diepgroen. Microalgen zijn aanwezig, ze maken deel uit van de vlokken en dragen bij aan de verwijdering van ammoniak en nitraten en de productie van zuurstof, maar hun populaties worden relatief onder controle gehouden door microbiële activiteit en het complexe trofische netwerk van de biofloc.
Innovatie, hergebruik en grote projecten met microalgen
Naast traditionele kwekerijen betreedt de microalgenkweek een fase waarin prioriteit wordt gegeven aan efficiënt gebruik van water, voedingsstoffen en energieEen duidelijk voorbeeld hiervan is het onderzoek dat op de Canarische Eilanden is uitgevoerd met Tetraselmis striata in openluchttanks van maximaal 10.000 liter, die in semi-continue modus werden gebruikt.
Deze studie heeft bereikt Recirculeer gedurende twee maanden 100% van het kweekmedium. Na de oogst werd het supernatant na centrifugatie direct hergebruikt zonder verdere behandeling. Er werden geen significante verschillen waargenomen in productiviteit, biochemische samenstelling of microbiologische kwaliteit in vergelijking met culturen met vers water, wat de technische haalbaarheid van bijna volledig recirculerende modellen aantoont.
Op industrieel niveau maken deze strategieën het mogelijk om... Het volume van de geproduceerde afvalstoffen met wel 84% verminderen. en de energie die nodig is voor het oppompen van zeewater met ongeveer 51% te verminderen, wat neerkomt op een reductie van circa 7,5% in het totale energieverbruik van het productieproces. De buitenproductie bereikte ongeveer 43,7 ton per hectare per jaar, met een eiwitgehalte van meer dan 50% op asvrije basis, waardoor het zeer aantrekkelijk is als voer voor de aquacultuur.
Bovendien voldeed de verkregen biomassa aan de Europese veiligheidsnormen op het gebied van zware metalen en microbiologische kwaliteit voor zowel dierlijk als, mogelijk, menselijk voedsel. In installaties van circa 10 hectare zou dit model de lozing van minstens 3 ton nitraat en 1 ton fosfaat per jaar voorkomen, waarmee de rol van microalgenkweek als oplossing voor nutriëntenvervuilingsproblemen wordt versterkt.
Parallel daaraan zijn er projecten zoals SABANA en de activiteiten van centra zoals de ICMAN-CSICHet Andalusisch Centrum voor Aquacultuurtechnologie (CTAQUA) en bedrijven die gespecialiseerd zijn in mariene fytoplankton laten zien hoe de integratie van microalgenbiotechnologie, afvalwaterzuivering en aquacultuur de sector versterkt. circulaire bio-economiemodellen op regionaal en Europees niveau.
De huidige realiteit is dat microalgen zich hebben gevestigd als kruisgereedschap In de aquacultuur maakt fytoplankton het mogelijk om veeleisende larven te voeden, de waterkwaliteit gedeeltelijk te stabiliseren, lozingen te verminderen, afvalstoffen te benutten, waardevolle stoffen te produceren en veerkrachtigere symbiotische systemen te ondersteunen. De uitdaging ligt in het verder verfijnen van de kweek-, beheersings- en recirculatiemethoden, en in het trainen van viskwekers in beheerpraktijken die de voordelen van fytoplankton optimaal benutten en tegelijkertijd de risico's van zuurstofgebrek, pH-onevenwichtigheden of massale sterfte als gevolg van gebrekkige fytoplanktonbeheersing minimaliseren.
