Factorial Approach to Determining Energy and Protein Requirements of Gilthead seabream (<i>Sparus aurata</i>) for Optimal Efficiency of Production

Abstract

Requirements for dietary energy and protein in growing fish can be quantified using the factorial approach which assumes that the requirement is the sum of growth and maintenance. Thus dietary intake can be calculated using the respective partial efficiencies of utilization. <br /> Growth for gilthead seabream as a function of body weight and temperature was predicted by the equation: y = 0.92 · BW (kg) ^0.613 · e ^{0.065 · T} (where y = weight gain in g fish^-1 day^-1, BW = body weight in kg and T = temperature in ⁰C). The composition of the gain was measured by analyzing whole fish ranging from 1 to 420g. The energy content was dependent upon fish weight and increased from 5.0 to 11.0 MJ kg^-1 body mass, whereas the protein content remained constant at 177g kg^-1. The comparative slaughter technique was used to determine the loss in the fish during starvation and the values amounted to 42.5 kJ BW(kg) ^-0.83 day^-1 and 0.42g BW(kg) ^-0.70 day^-1 for energy and protein respectively. <br /> The efficiencies of utilization of digestible energy (DE) and digestible protein (DP) for maintenance and growth were determined by feeding seabream of two sizes at increasing feeding levels, from zero to maximum voluntary feed intake. To estimate optimal protein utilization for protein deposition seabream were fed diets formulated to contain varying DCP/DE ratios (34 - 15g MJ^-1) in three consecutive trials. Fish were hand-fed to apparent satiation and the subsequent energy and protein gain were measured. <br /> The requirement for digestible energy for maintenance was determined to be 53.0 kJ BW(kg) ^-0.83 day^-1 and for digestible protein 0.77g BW(kg) ^-0.70 day^-1. The relationship between DE intake and energy gain was found to be constant at a value of k_DEg = 0.56 and was independent of feed intake, body weight and DCP/DE ratio. Efficiency of protein utilization for growth varied between 0.33 and 0.56 depending on the DCP/DE ratio in the diet and optimal protein utilization for protein deposition was estimated to be k_P = 0.48. Using these values allows optimization of practical feeding tables for seabream culture.

<strong>Faktorielle Berechnung des Energie- und Proteinbedarfs von Goldbrassen (<i>Sparus aurata</i>) zur Optimierung der praktischen Fütterung<br /></strong>Der Bedarf wachsender Fische an Energie und Protein im Futter läßt sich mit Hilfe der faktoriellen Methode quantifizieren, die den Bedarf als Summe aus Wachstum und Erhaltung unterstellt. Die Aufnahme über das Futter kann daher unter Verwendung der jeweiligen partiellen Wirkungsgrade kalkuliert werden.<br /> Das Wachstum von Goldbrassen wurde als Funktion von Körpergewicht und Temperatur mit Hilfe der folgenden Gleichung berechnet: y = 0,92 · BW(kg) ^0,613 · e ^{0,065 · T}</nobr> (mit y = Gewichtszunahme in g Fisch^-1 Tag^-1, BW = Körpergewicht in kg und T = Wassertemperatur in °C). Die Zusammensetzung des Gewichtszuwachses wurde durch Ganzkörperanalysen von Fischen im Gewichtsabschnitt von 1 bis 420 g bestimmt. Der Energiegehalt hing vom Gewicht des Fisches ab und stieg von 5,0 auf 11,0 MJ je kg Körpermasse an, während der Proteingehalt mit 177 g je kg konstant blieb. Mit Hilfe der vergleichenden Schlachttechnik wurde der Gewichtsverlust der Fische während einer Hungerperiode bestimmt. Die Werte betrugen 42,5 kJ BW(kg) ^-0,83 Tag^-1 für Energie, beziehungsweise 0,42 g BW(kg) ^-0,70 Tag^-1 für Protein. <br /> Die Wirkungsgrade für Erhaltung und Wachstum wurden für verdauliche Energie (DE) und verdauliches Protein (DP) bestimmt, indem Goldbrassen von zwei unterschiedlichen Größen zunehmende Futtermengen erhielten und zwar von Null bis zur maximalen freiwilligen Futteraufnahme. Zur Schätzung der optimalen Proteinausnutzung für den Proteinansatz erhielten Goldbrassen in drei aufeinanderfolgenden Versuchen Futter mit unterschiedlichem DCP/DE - Verhältnis (34 -15 g je MJ). Die Fische wurden per Hand bis zur offensichtlichen Sättigung gefüttert und der anschließende Energie- und Proteinansatz gemessen. <br /> Es wurde ein Erhaltungsbedarf an verdaulicher Energie in Höhe von 53,0 kJ BW (kg) ^-0,83 Tag^-1, sowie an verdaulichem Protein in Höhe von 0,77g BW(kg) ^-0,70 Tag^-1 ermittelt. Die Beziehung zwischen der Aufnahme an DE und Energieansatz erwies sich als konstant mit einem Wert von k_DEg = 0,56 und war unabhängig von Futteraufnahme, Körpergewicht und DCP/DE-Verhältnis. Die Effizienz der Proteinausnutzung variierte zwischen 0,33 und 0,56 in Abhängigkeit vom DCP/DE-Verhältnis in der Ration. Die optimale Proteinausnutzung für Proteinansatz wurde als k_P = 0,48 errechnet. Die Verwendung dieser Werte ermöglicht eine Optimierung der Fütterungstabellen für die praktische Fütterung bei der Haltung von Goldbrassen.