-
PROJECT DETAILS
- Category : ΕΣΠΑ 2014-2020
- Project Title : Alga Feed 4 Fish
- Principal Investigator : Ioannis (Yannis) Kotzamanis
- MIS : 5045858
- Budget : ................. €
- Start / End Date : 2019-2022
Large-scale microalgal cultivation and use of the produced biomass as an alternative raw material in fish feed
Brief description of the project
This project will research and develop efficient methods and processes to produce biomass of the microalgal genera Nannochloropsis, Isochrysis, Tetraselmis and Hematococcus. After appropriate processing, the algal biomass will be used as a raw material in the production of fish feed of high biological value. The processed microalgal biomass will then be tested for its quality and nutritional value in seabass rearing trials where it will be applied as “standard pilot feed”.
Two experimental stages will be implemented in this project:
Α. Laboratory-scale experiments will be performed to determine the specific parameters that lead to optimal efficiency of the microalgal biomass production process. The effect of different conditions on the specific growth rate and the ability of the microalgae to biosynthesize and produce essential nutrients for fish such as proteins, amino acids, lipids (in particular polyunsaturated fatty acids – PUFAs, DHA and EPA), polysaccharides and pigments (mainly astaxanthin and carotenoids) will be examined. The effect of CO2 supply on the growth and accumulation of lipids in microalgal cells will also be studied. The biomass produced will be processed by various methods (chemical and mechanical) to ensure that the nutrients it contains are bioavailable to fish.
B. Based on the results of the above experiments, large-scale pilot microalgae cultivation will be undertaken in a local fish farm. The pilot units will comprise open tank bioreactors with a total volume of 150 cubic meters each. One or more strains will be selected from the laboratory experiments and cultured within the pilot-scale reactors. The selection criteria for these cultivated strains will be high growth rates, high nutrient yields, rapid adaptation to changes in growth conditions, and resistance to contamination by other photosynthetic microorganisms, bacteria, and protozoa-predators. The most effective method of microalgal biomass processing will be determined from the pilot-scale experiments. The biomass will then be incorporated into experimental diets of seabass in different percentages. The health and growth of these seabass will be assessed as compared to a control fed with quantities of fishmeal used in current commercial practices of seabass aquaculture.
ΚΑΛΛΙΕΡΓΕΙΑ ΜΙΚΡΟΦΥΚΩΝ ΣΕ ΜΕΓΑΛΗ ΚΛΙΜΑΚΑ ΚΑΙ ΧΡΗΣΗ ΤΗΣ ΠΑΡΑΓΟΜΕΝΗΣ ΒΙΟΜΑΖΑΣ ΩΣ ΕΝΑΛΛΑΚΤΙΚΗ ΠΡΩΤΗ ΥΛΗ ΙΧΘΥΟΤΡΟΦΗΣ
Σύντομη περιγραφή του έργου
Αντικείμενο του έργου αποτελεί η διερεύνηση και η ανάπτυξη αποδοτικών μεθόδων και διεργασιών παραγωγής βιομάζας μικροφυκών των γενών Nannochloropsis, Isochrysis, Tetraselmis και Hematococcus, με σκοπό τη χρήση της έπειτα από κατάλληλη επεξεργασία ως πρώτης ύλης για την παραγωγή ιχθυοτροφών υψηλής βιολογικής αξίας. Οι ιχθυοτροφές που θα παραχθούν με την ενσωμάτωση της βιομάζας μικροφυκών θα ελεγχθούν ως προς την ποιότητά τους και τη διατροφική τους αξία σε πειραματική εκτροφή λαβρακιού που θα χρησιμοποιηθεί ως «πρότυπη πιλοτική εκτροφή».
Σε αυτό το έργο θα πραγματοποιηθούν δυο πειραματικά στάδια:
Α. Αρχικά, θα πραγματοποιηθούν πειράματα εργαστηριακής κλίμακας με σκοπό τον προσδιορισμό των παραμέτρων που θα οδηγήσουν στη βέλτιστη απόδοση της διεργασίας παραγωγής βιομάζας μικροφυκών. Θα εξεταστεί η επίδραση διαφόρων συνθηκών στον ειδικό ρυθμό αύξησης και στην ικανότητα βιοσύνθεσης και παραγωγής απαραίτητων θρεπτικών συστατικών για τους ιχθύες όπως πρωτεΐνες, αμινοξέα, λιπίδια (ειδικότερα πολυακόρεστα λιπαρά οξέα, polyunsaturated fatty acids – PUFAs, DHA και EPA), πολυσακχαρίτες και χρωστικές (κυρίως ασταξανθίνης και καροτενοειδών από μικροφύκη ικανά να βιοσυνθέτουν χρωστικές, όπως λ.χ. το Isochrysis και Hematococcus). Παράγοντες που θα μελετηθούν είναι η θερμοκρασία, η φωτοπερίοδος, η σύσταση του θρεπτικού μέσου και το pH. Επίσης, θα μελετηθεί η επίδραση της διοχέτευσης CO2 στην αύξηση και στη συσσώρευση λιπιδίων στα κύτταρα των μικροφυκών. Η παραγόμενη βιομάζα των μικροφυκών θα επεξεργαστεί με διάφορες μεθόδους (χημικές και μηχανικές) προκειμένου τα θρεπτικά συστατικά που περιέχονται σε αυτήν να καταστούν βιοδιαθέσιμα στους ιχθύες.
Β. Με γνώμονα τα αποτελέσματα των προαναφερθέντων πειραμάτων θα λάβει χώρα πιλοτική καλλιέργεια μικροφυκών σε μεγάλη κλίμακα, που θα περιλαμβάνει βιοαντιδραστήρες τύπου ανοικτής δεξαμενής ολικού όγκου 150 κυβικών μέτρων σε μονάδα ιχθυοκαλλιέργειας. Ένα ή περισσότερα στελέχη μικροφυκών που θα επιλεγούν από τα εργαστηριακά πειράματα θα καλλιεργηθούν στους αντιδραστήρες πιλοτικής κλίμακας. Κριτήρια επιλογής των στελεχών που θα καλλιεργηθούν και θα ελεγχθούν κατά τη διάρκεια της καλλιέργειας σε μεγάλη κλίμακα είναι οι υψηλοί ρυθμοί αύξησης, υψηλές αποδόσεις σε θρεπτικά συστατικά, ταχεία προσαρμογή στις μεταβολές των συνθηκών αύξησης και αντίσταση στις επιμολύνσεις από άλλους φωτοσυνθετικούς μικροοργανισμούς, από βακτήρια και από πρωτόζωα-θηρευτές. Θα εφαρμοστεί η πλέον αποτελεσματική μέθοδος επεξεργασίας της βιομάζας των μικροφυκών που θα αναδειχτεί από τα πειράματα πιλοτικής κλίμακας πριν αυτή ενσωματωθεί σε διαφορετικά ποσοστά σε πειραματικά σιτηρέσια του λαβρακιού. Η υγεία και η ανάπτυξη των ψαριών λαβρακιού που θα διατραφούν με αυτά τα σιτηρέσια θα εκτιμηθεί σε σχέση με μάρτυρα που θα περιλαμβάνει υψηλή ενσωμάτωση ιχθυάλευρου σύμφωνα με τις τρέχουσες εμπορικές πρακτικές που εφαρμόζονται στις ιχθυοτροφές του λαβρακιού.
RELATED PROJECTS
