Ekoloji 21, 85, 89-97 (2012) doi: 10.5053/ekoloji.2012.8510 Soya İçerikli Gökkuşağı Alabalığı (Oncorhynchus mykiss) Yemlerine İlave Edilen Enzimlerin Büyüme Performansı, Sindirilebilirlik ve Azot-Fosfora İlişkin Çevresel Etkilerinin Belirlenmesi Ibrahim DILER 1, Huseyin SEVGILI 2, Muhammet ARABACI 3, Yılmaz EMRE 2 1Suleyman Demirel University, Faculty of Fisheries, Department of Aquaculture 32260 Isparta- TURKIYE 2Mediterranean Fisheries Research Production and Training institute 07040, Antalya- TURKIYE 3Yuzuncuyil University, Faculty of Fisheries 65100, Van- TURKIYE *Corresponding author: ibrahimdiler@sdu.edu.tr Özet Bu çalışma; % 40 soya içerikli gökkuşağı alabalığı (Oncorhynchus mykiss) yemlerine ilave edilen bazı ticari enzimlerin büyüme performansı, yemden yararlanma, protein ve azot-fosfor sindirilebilirlikleri ile ortama bırakılan azot-fosfor kirliliğinin belirlenmesi amacıyla yapılmıştır. Alabalıklar (başlangıç ağırlığı 87,0±l,5g.) tesadüfi parselleri metodu ile 3 tekerrürlü olarak 50 balık/tank stok oranı ile (toplam 1050 balık) 6,0 m3 lük su hacmindeki 21 adet beton havuzda denemeye alınmıştır. %43 protein - %12 yağ içerikli yemle beslenen balıklara; enzim ilavesiz (kontrol, K0) ve enzim ilaveli 6 grup (%02 proteaz (P), %02 miks enzim (M), %02 fitaz (F), %01 proteaz+%01 miks enzim (PM), %01 proteaz+%01 fıtaz (PF) ve %01 miks enzim+%01 fitaz (MF)) olmak üzere toplam 7 grup olarak deneme planlanmıştır. Deneme sonunda büyüme performansı bakımından kondüsyon faktöründe (1,21-1,23) önemsiz (p>0,05); oransal büyüme oranı (173,68-177,27), spesifik büyüme oranı (1,118-1,340) ve yemden dönüşüm oranı (1,26-1,30) gruplar arasında önemli bulunmuş (p<0,05) olup P ve F gruplarında K0 grubuna gore daha iyi değerler elde edilmiştir. Bu çalışmada azot sindirilebilirlik katsayısı (ADC-N) P grubunda en yüksek (85,49±1,98) elde edilirken K0 grubunda en düşük (72,82±0.01); aynı şekilde fosfor sindirilebilirliği (ADC-P) en iyi F grubunda (58.57±0.49) ve en düşük K0 grubunda (42.85±1.98) elde edilmiştir (p<0.05). Balık vücudunda tutulan azot, en yüksek P grubunda (%53,71) elde edilirken en düşük K0 grubunda (%17,69); suya bırakılan (atılan) azot, en düşük P grubunda (23,31g/kg) ve en yüksek K0 grubunda (46,91g/kg) bulunmuştur. Benzer şekilde balık vücudunda tutulan fosfor, en yüksek F grubunda (%68,74) ve en düşük K0 grubunda (%46,12); suya bırakılan (atılan) fosfor miktarları F grubunda en düşük (4,85g/kg) ve K0 grubunda ise en yüksek (6,94 g/kg) değerlerde elde edilmiştir (p<0,05). Anahtar Kelimeler: Azot, büyüme, fosfor, enzim, gökkuşağı alabalığı (Oncorhynchus mykiss), kirlilik, sindirilebilirlik. Determantion of Growth Parameters, Digestibility and Nitrogen-Phosphorus Enviromental Impacts of Enzyme Supplementation to Soybean Based Diet in Rainbow Trout (Oncorhynchus mykiss) Abstract This study was carried out to determine the effects on growth performance, feed utilization, apparent digestibility and reduce environment pollution waste output of nitrogen and phosphorus of diets based on Soybean Meal (40%) supplemented with exogenous enzymes in rainbow trout (Oncorhynchus mykiss) culture. Trout groups was began (initial mean weight 87.00±1,5g) method of random plots with 3 replications of 50 fish/pond with the ratio of 1050 fish with 6,0 metrik tonne in concrete ponds. 43% protein - 12% fat diet was used as the with no added enzyme in control group (K0) and diet supplemented with %02 protease enzyme (P), %02 mix enzyme (cellulose, xylanase, endo-ß-1,3:1,4-glucanase (M), %02 pyhtase enzyme (F), %01 protease + %02 mix enzyme (PM), %01 protease + %01 phytase (PF) and %01 mix enzyme + %01 phytase (MF) were tested in total 7 groups. About of growth performance were found while condition factor (1,21-1,23) were statistically similar (p>0.05) however growth rate (173,68-177,27), specific growth rate (1,118-1,340) and feed conversion ratio (1,26-1,30) significantly different among groups (p<0.05) at the end of the experiment. P and F groups significantly improved specific growth rate, feed conversion ratio better than control group. In this study, showed the highest nitrogen apparent digestibility coefficient (ADC-N) (85,49±1,98) in group of P while the poorest value (72,82±0.01) group of K0 obtained, respectively (p<0.05). Also the best (58.57±0.49) and lowest (42.85±1.98a) ADC-P for phosphorus was obtained from F and K0, respectively Geliş: 02.03.2012 / Kabul: 07.08.2012 No: 85, 2012 89
Ekolo ji Diler ve ark. (p<0.05). The highest (53,71%) and lowest (17,69%) retained nitrogen was held in the P and K0 groups (p<0,05). Also the dropped to water (discarded), nitrogen effluent was lowest (23,31 g/kg) in the P group and highest (46,91 g/kg) in the K0 group, respectively (p<0,05). In addition, highest (68,74%) and lowest (46,12%) retained phosphorus levels were obtained in the F and K0 groups, respectively. Also the dropped to water (discarded) while phosphorus levels reached the maximum (6,.94 g/kg) in K0 group and minimum value was obtained in the F group (4,85 g/kg)(p<0,05). Keywords: Digestibility, enzyme, growth, nitrogen, phosphorus, pollution, rainbow trout ((Oncorhynchus mykiss) Diler I, Sevgili H, Arabacı M, Emre Y (2012) Determantion of Growth Parameters, Digestibility and Nitrogen-Phosphorus Enviromental Impacts of Enzyme Supplementation to Soybean Based Diet in Rainbow Trout (Oncorhynchus mykiss). Ekoloji 21 (85): 89-97. GİRİŞ Doğal yem katkı maddeleri olarak ta adlandırılan enzimlerin kullanımı; yemler, hayvan besleme ve biyoteknoloji alanlarında yapılan yoğun araştırmaların ışığı altındaki gelişmelere paralel olarak günümüzde yaygın hale gelmiştir. (Nir ve Senköylü 2000). Biyoteknoloji alanındaki gelişmeler, balıkların beslenmesinde önemli katkısı olan ancak oldukça pahalı olan balık unu yerine ikame edilebilecek bitkisel kökenli hammaddelerin daha etkin ve yararlı bir şekilde kullanılabilmesi, sindirilebilirliğini artırma, olumsuz antibesinsel faktörlerin azaltılması, bu yemlerden etkin olarak yararlanma konusunda yeni ufuklar açmıştır. Bu hammaddelerin sindirilebilirliğini artırmak için bazı enzimlerin kullanımı ile daha düşük fiyatlı hammaddelerin daha pahalı olan hammaddelere eşit ve bazen daha iyi performansla kullanılabilmektedir (Deguara ve ark. 1999, Nir ve Senköylü 2000, Ayhan ve ark. 2008). Yapılan bir çalışmada; bitkilerde bulunan %60-70 oranındaki fitin fosfatının balıklar tarafından tüketilemediğini, fitin fosfatının azaltılarak yemdeki fosfatın kullanılabilirliğini artıracağı bildirilmiştir. Fingerling alabalıklarda %0,2-0,4-0,6-0,8 olarak düzenlenip her gruba fitaz enzimi ilave edilen çalışmada alabalıklarda fosfattan ağırlık kazancından daha çok normal kemik gelişimi için gerek duyulduğunu, yemlerdeki minimum fitinsiz fosfor oranı %0,5-0,6 olması gerektiğini belirtmiştir. Yine aynı çalışmada fıtaz enzimi eklenmesi sonucu fosfat vücutta daha iyi değerlendirilerek dışarıya daha az oranda çıktı verilmiş ve fitazın yeme ticari olarak eklenmesinin sindirimde artışa neden olduğu belirtilmiştir (Ketola ve Richmond 1994). Tatlı sulardaki bitkilerin gelişiminde genellikle en sınırlayıcı faktör fosfor, denizlerde ise azottur. Yaygın olarak kullanılan bitkisel yem hammaddelerinde bulunan fosforun büyük bölümü (%50-80) bağlı formda fıtat yada fıtik asit olarak bulunur ve monogastrik hayvanlar tarafından sindirilememektedir (Graham ve Inborr 1991). Bu tür hayvanlar fitatı parçalayıp, fosforu açığa çıkaracak enzime sahip olmadıklarından, yem hammaddelerindeki fıtat yapısında bulunan fosforun serbest kalarak sindirilebilmesi için yeme yeterli miktarda fıtaz enzimi katılmaktadır (Lantzsch 1989, Sugiura ve ark. 2000, Sugiura ve ark. 2001, Saçaklı 2002). Mikrobiyal fıtaz enzimi, monogastrik hayvan rasyonlarında bitkisel yem hammaddelerindeki fitin şeklinde bağlı fosforun değerlendirilebilirliğini önemli derecede arttırmakta ve dışkı ile fosfor atılımından kaynaklanan çevre kirliliğinin azaltılmasında etkili olmaktadır. (Gibson ve Ulah 1990, Gordon ve Roland 1997, Cheng ve Hardy 2002, Ayhan ve ark. 2010). Rasyondaki protein düzeyini balığın gereksinim duyduğu düzeylerde tutmak, enerji:protein oranını yükseltmek ve aminoasit sindirilebilirliği yüksek hammaddeler kullanmak, atılan azot düzeyini düşürmede anahtar stratejilerdir (Vergara ve ark. 1996, Sugiura ve Hardy 2000, Cho ve Bureau 2003). Enzim ilave edilen yemlerle beslenen balıklarda ilave edilmeyen yemlere göre besin maddelerinin sindirilebilirliğinin arttığı, spesifik büyüme oranı ve protein etkinlik oranında belirgin bir iyileşme olduğu ve performansın iyileştiği gözlemlenmiştir (Tandler ve Kolkovski 1992, Deguara 1998, Deguara ve ark. 1999, Ayhan ve ark. 2008). Ülkemizde büyük ölçekli bir alabalık işletmesinde yapılan bir çalışmada toplam azot yükü giriş suyunda ortalama 0,403 mg/l, alabalık havuzlarında kullanıldıktan sonra tambur filtrasyon işleminden geçirilmeden ve geçirildikten sonra alıcı ortama verilen çıkış suyunda ise sırasıyla 0,623 mg/l ve 0,569 mg/l elde edilmiştir. Aynı şekilde, toplam fosfor; giriş suyunda 0,198 g/l, tambur filtrasyon işleminden geçirilmeden ve geçirildikten sonra alıcı 90 No: 85, 2012
Soya İçerikli Gökkuşağı Alabalığı (Oncorhynchus Mykiss) Yemlerine... Eko lo ji ortama verilen çıkış suyunda sırasıyla 0,283 mg/l ve 0,261 mg/l bulunmuştur (Tekinay ve ark. 2009). Tarım, endüstri ve evsel kullanımlardan etkilenen yer altı suları, yüzey suları, kıyılar ve denizlerin korunması amacıyla Avrupa Birliği ülkeleri tarafından 2000 yılında kabul edilen su Çerçeve Direktifi ne göre (Anonymous 2000) kirlilik etmenlerinin kaynaklarında engellenerek bu kirlilik kaynakların sürdürülebilir kontrolü için bir mekanizma kurulması gerekmektedir. Bu kapsamda ülkemizde su ürünleri işletmeleri çıkış suları kalite özelliklerinin belirlenmesi ve yasal düzenlemeler kapsamında değerlendirilmesi de önem taşımaktadır. Bu bilgiler ışığında ülkemizdeki alabalık işletmelerinin kirlilik yüklerine ilişkin yapılan bir çalışmada Muğla-Fethiye ilçesi Eşen çayı üzerinde karada kurulu bulunan alabalık işletmelerinin çıkış sularında; toplam fosfor konsantrasyonu orta (200 ton/yıl) ölçekli işletmede 0,13-0,47 mg/l, büyük ölçekli işletmede (2500 ton/yıl) 0,25-0,64 mg/l arasında bulunurken (Bilgin Yıldırım ve Pulatsu 2011) Avrupa da su ürünleri yetiştiriciliği çıkış sularında toplam fosfor derişimi 0,05-0,26 mg/l arasında değişmektedir (Lucas ve Soutgate 2003). Bu çalışmada; bitkisel kökenli yem hammaddelerinden daha etkin yararlanma, sularımıza balık yemi ve dışkı atıkları ile boşaltılan azot ve fosfor atılımını azaltmak, buna bağlı olarak çevre kirliliğini olumlu yönde katkı yapmak yani suya bırakılan kirleticilerden azot ve fosfor oranlarını azaltmak amacıyla ticari enzimlerden proteaz enzimi, enzim kokteyli ve fıtaz enziminin yeme ilavesiyle büyümeye etkisi ve azot-fosfor sindirilebilirliğini artırarak sularda azot-fosfor kirliliğinin azaltılması amaçlanmıştır. MATERYAL VE METOT Balık ve deneme deseni: Denemede kullanılan gökkuşağı alabalığı (Oncorhynchus mykiss) Gıda Tarım ve Hayvancılık Bakanlığı, Akdeniz Su Ürünleri Araştırma, Üretim ve Eğitim Enstitüsü Kepez Birimi Alabalık Ünitesinde üretilen balık-lardan temin edilmiş olup, ortalama 87,0±1,5g lık balıklar kullanılmıştır. 7 grup ve 3 tekerrürlü olarak düzenlenen deneme deseninde her grupta 50'şer balık olmak üzere toplam 1050 adet balık tesadüfi parselleri deneme desenine göre gruplandırılmıştır. Deneme; 6,0 m x 1,5 m x 0,7m boyutlarındaki 21 adet beton havuzda gerçekleştirilmiştir. Yem Materyali Denemede kullanılan yemler, aynı enstitünün yem yapım ünitesinde hazırlanmıştır. Hazırlanan deneme yemlerinin ve kullanılan hammaddelerin kullanım oranı ve yemlerin besin madde içerikleri Tablo 1'de verilmektedir. Deneme grupları; K0: Enzim ilavesiz kontrol grubu; P: %02 proteaz enzimi, M: %02 miks enzim kokteyli, F: %02 fitaz enzimi, PM: %01 proteaz + %01 miks enzim kokteyli, MF:%01 proteaz + %0,1 fitaz enzimi, PF: %01 Miks enzim kokteyli + %0,1 fitaz enzimi şeklinde düzenlenmiştir. Yem katkı maddesi olarak proteaz enzimi, enzim kokteyli (buradaki enzim kokteyli (M); Trichoderma longibrachiatum bakterisinden üretilmiştir. Bu üründeki enzim aktiviteleri; Cellulase (endo-1,4-ß-glucanase; EC 3.2.1.4);ß-glucanase (endo-1,3(4)-ß-glucanase; EC 3.2.1.6) and xylanase (endo-1,4-ß xylanase; EC şeklindedir) ve fıtaz enzimi kullanılmıştır. Deneme yemleri, Tablo.1 de verilen oranlarda öğütme-karıştırma-peletleme işlemlerinden geçirilerek yapılmıştır. Elde edilen karma (rasyon), 50 kg/saat kapasiteli pres-pelet makinesinde kuru olarak peletlenmiştir. Yemlere ilave edilen enzimler, pres-pelet yapımından sonra yağ ile birlikte dışarıdan püskürtme yolu ile ilave edilmiştir. Yemler +4ºC'deki soğutma dolabında saklanmıştır. Deneme süresince toplam yem tüketimi, kuru madde-protein ve azot-fosfor sindirilebilirlik analizleri yapılmıştır. Yem ve dışkıda; kuru madde, ham protein, ham yağ ve ham kül analizleri Weende Analiz yöntemine göre, fosfor analizleri Vanadat yöntemine göre yapılmıştır (Anonymous 1995). Sindirilebilir enerji değerleri ise kcal/kg olarak ve hesaplama yolu ile bulunmuştur (New 1987). Denemenin Yürütülmesi Toplam deneme süresi, 2 hafta adaptasyon süresi dahil 14 hafta olarak gerçekleştirilmiştir. Deneme süresince iki haftada bir biyometrik ölçümler yapılmıştır. Balıkların yemlemesi, su sıcaklığı-canlı ağırlık ilişkisine göre toplam canlı ağırlığın %1,5-3 arası düzeyinde ve günde 2 kez (09:00; 16:00) yemleme yapılmıştır. Deneme gruplarında elde edilen su sıcaklığı değişimi 14,5±0,76-18,5±1,05 C, çözünmüş oksijen 7.84±0.46 mg/l, ph 7,78±0,06, amonyak 0,01±0,0 mg/l ve nitrit 0,001±0,0 mg/l olarak tespit edilmiştir. Çalışmada doğal fotoperyot (15A : 9K) uygulanmıştır. Deneme, 15 Mayıs 2002-25 Ağustos 2002 arası yapılmıştır. Sindirim Çalışması Deneme; sindirim çalışması için normal No: 85, 2012 91
Ekolo ji Diler ve ark. süresinin bitiminden sonra 2 hafta daha (dışkı eldesi için) devam ettirilmiştir. Bu nedenle deneme gruplarındaki balıklar deneme yemleri ile beslenmiş, sağım yolu ile dışkıları günlük olarak toplanmış ve analize kadar -20ºC'deki derin dondurucuda bekletilmiştir. Yemde ve dışkıda yapılan besin madde analizleri sonrası azot-fosfor sindirilebilirlik oranları aşağıdaki formüle göre hesaplanmıştır (Steffens 1989, Goddard 1996) %yemdeki indikatör %dışkıdaki besin maddesi Görünür Sindirim Katsayısı = 100 - (100 X ---------------- X --------------------------) (GSK) % dışkıdaki indikatör % yemdeki besin maddesi İstatistiksel analizler: Deneme gruplarından elde edilen sonuçların varyans analizleri (ANOVA) ile farklılığa neden olan grupların belirlenmesinde kullanılan Duncan çoklu karşılaştırma testleri, SAS paket programında Orhan ve ark. (2004) e göre yapılmıştır. BULGULAR Deneme gruplarının büyümeye ait performans verileri: Deneme gruplarında canlı ağırlık artışı ve performans kriterlerine ilişkin veriler Tablo 2 de verilmektedir. Tablo 2 ye göre, deneme başı ortalama canlı ağırlıklar bakımından istatistiki açıdan önemli bir fark bulunmamakla beraber (p>0.05), deneme sonunda farklı bulunmuştur (p<0,05). Buna göre en iyi canlı ağırlık artışı; 135,0±2,0 g proteaz (P) ve 135,0±3,5g ile fitaz (F) gruplarında görülürken en düşük canlı ağırlık artışı 131,0±5,0 'lik değerle miks enzim kokteyli (M) grubunda elde edilmiştir (Tablo 2, p<0,05). Spesifik büyüme oranı (SBO) açısından en iyi 1,34 ile proteaz (P) ve 1,29 ile fıtaz (F) grubunda elde edilirken, 1,12 ile en düşük mix+fitaz (MF) grubunda elde edilmiştir (Tablo 2, p<0,05). Yemden yararlanma (YDO) bakımından en iyi (yani en düşük) değer 1,26 ile proteaz (P) grubunda elde edilirken en kötü (yani en yüksek) ise 1,31 ile proteaz+fıtaz (PF) grubunda elde edilmiştir (Tablo 2, p<0,05). Kondüsyon faktörü (KF) açısından en iyi değer 1,23 ile proteaz (P) ve fıtaz (F) grubunda en düşük ise 1,20 ile proteaz+fitaz (PF) ve mix+fitaz (MF) gruplannda elde edilmiştir (Tablo 2, p<0,05). Deneme gruplarında azot-fosfor sindirilebilirliği: Deneme gruplarında azot sindirilebilirliği bakımından en yüksek değer %85,49 ile proteaz (P) ilaveli grupta elde edilirken en düşük değer ise %69,71 ile miks enzim (M) grubunda elde edilmiştir. Kontrol grubunda (K0) ise %72,82 lik bir 92 Tablo 1. Deneme gruplarında hammaddelerin kullanım oranları ve besin madde içerikleri. 1 : K0: enzim ilavesiz, (P): %02 proteaz, M: % 02 enzim kokteyli, F: %02 fitaz, PM: %01 proteaz+%01 miks, PF: %01 proteaz+%01 fitaz, MF: %0miks +%01 fitaz 2 Vitamin ön karışımı; her kg. da 4 000 000 IU vit. A, 480 000 IU vit. D3, 40 000 mg vit. E, 2400 mg vitamni K3, 4 000 mg vitamin B1, 6 000 mg vitamin B2, 40 000 mg niasin, 10 000 mg kalsiyum D- pantotenat, 4 000 mg vitamin B6, 10 mg vitamin B12, 100 mg D-biotin, 1 200 mg folik asit, 40 000 mg vitamin C ve 60 000 mg inositol içermektedir. 3 Mineral karışımı.; her kg'da 23 750 mg Mn, 75 000 mg Zn. 5 000 mg Zn, 2 000 mg Co, 2750 mg I, 100 mg Se, 200 000 mg Mg içermektedir. 4 Ufuk Kimya İlaç San. Ve Tic. Ltd. ŞtL İstanbul. 5 Lignosülfat 6 Etoksikuin 7 Allzyme Vegpro, All-Tech 8 Roxazyme G, Roche: 9 Ronozyme-P, Roche 10 Analiz edilmiş örnekler 11 Hesaplanmış örnekler değer bulunmuştur. Aynı şekilde fosfor açısından gruplar arasında en yüksek sindirilebilirlik değeri %86,58 ile fitaz (F) ilaveli grupta elde edilirken en düşük değer ise %74,99 ile kontrol grubunda (K0) elde edilmiştir (Tablo 2; Şekil.1b) (p<0,05). Deneme gruplarında tutulan ve atılan azot-fosfor değerleri: Deneme gruplarında azot bakımından vücutta en yüksek tutulma oranının %53,71 ile proteaz (P) grubunda, en düşük ise %17,69 ile kontrol (K0) grubunda elde edilmiştir. Vücuttan azotun suya atılım oranları ise en düşük 23,31 g/kg ile proteaz (P) grubunda en yüksek ise 46,91 g/kg ile kontol (K0) grubunda bulunmuştur (Tablo 2; Şekil 1c, 1d) (p<0,05). Deneme gruplarında fosfor No: 85, 2012
Soya İçerikli Gökkuşağı Alabalığı (Oncorhynchus Mykiss) Yemlerine... Eko lo ji Tablo 2. Alabalık deneme gruplarına ilişkin performans ölçüm değerleri (X±SD) 1. Tablo 3. Deneme gruplarına ilişkin kuru madde, protein, azot-fosfor sindirilebilirliği ile tutulan ve atılan azot-fosfor oranları (X±SD) 1 1 Aynı satırda farklı harf taşıyan ortalamalar arasındaki farklılıklar önemlidir (p<0.05) 2 : K0: enzim ilavesiz, P: %02 proteaz, M: %02 enzim kokteyli, F: %02 fitaz, PM: %01 proteaz+%01 enzim kokteyli, PF: %01 proteaz+%01 fitaz, MF: %01 enzim kokteyli+%01 fitaz 3 Deneme başı canlı ağırlığı (g) (DBCA) 4 Deneme sonu canı ağırlığı (g) (DSCA) 5 Canlı ağırlık artışı (g) 8CAA)= Son canlı ağırlığı İlk canlı ağırlığı 6 Spesifik büyüme oranı, SBO (%/gün)= ((Ln son canlı ağırlık Ln ilk canlı ağırlık)/günler) x 100 7 Yem Dönüşüm Oranı, YDO= Tüketilen yem miktarı (g) / Kazanılan canlı ağırlık (g). 8 Kondüsyon faktörü (KF)= (W/L3) x 100 Şekil 1. Deneme gruplarında; (a) azot-fosfor sindirilebilirliği, % (b) tutulan azot-fosfor değerleri, % (c) atılan azot-fosfor değerleri (g/kg). bakımından vücutta en yüksek tutulma oranları %68,74 ile fitaz (F) grubunda, en düşük ise %46,12 ile kontrol (K0) grubunda elde edilmiş, vücuttan fosforun suya atılım oranları ise en düşük 4,85 g/kg ile fitaz (F) grubunda en yüksek ise 6,94 g/kg ile kontol (K0) grubunda bulunmuştur (Tablo 2; Şekil 1c, 1d) (p<0,05). TARTIŞMA Bu çalışma; alabalık yemlerinde balık unu yerine ikame edilebilecek daha ekonomik protein kaynaklarından soyanın kullanımında proteaz, enzim kokteyli (Trichoderma longibrachiatum bakterisinden üretilen bu üründeki enzim aktiviteleri; Cellulase (endo-1,4-ß-glucanase; EC 3.2.1.4);ß-glucanase (endo-1,3(4)-ß-glucanase; EC 3.2.1.6) and xylanase (endo-1,4-ß xylanase; EC) fıtaz gibi bazı ticari 1 Aynı satırda farklı harf taşıyan ortalamalar arsındaki farklılıklar önemlidir (p<0.05) 2 K0: enzim ilavesiz, P: %02 proteaz, M: %02 enzim kokteyli, F: %02 fitaz, PM: %01 proteaz + %01 enzim kokteyli, PF: %01 proteaz + %01 fitaz, MF: %01 enzim kokteyli + %01 fitaz 4 Görünür Sindirilebilirlik Katsayısı (GSK) = 100 - ((yemde indik. madde,% / dışkıda indik.mad., %) x (dışkıda besin mad., % / yemde besin mad., %) x 100) 5 Tutulan Besin Maddesi, % = Depolanan besin maddesi / Yemle verilen besin maddesi 6 Atılan besin maddesi, g/kg = Yemdeki besin maddesi (g) - Depolanan besin maddesi (g)) / Canlı ağır. artışı (g) enzim ilavesinin büyümeye katkısı, sudaki kirletici unsurlar olan azot-fosforun ne kadar sindirilebildiği, çevre kirliliği azaltılmasına nasıl katkı yaptığının belirlenmesi amacıyla planlanmıştır. Deguara (1998), ort. 50 g.'lık çipura balıklarında yaptığı çalışmada %26 balık unu + %32 soya unu temel rasyonlu deneme gruplarına %o1'er oranında düşük ph lı proteaz+alfa-galaktosidaz enzim ile yüksek ph'lı proteaz+alfa-galaktosidaz enzimlerini ilave etmiştir. Çalışmada canlı ağırlık bakımından kontrol grubuna göre düşük ph'lı proteaz+alfagalaktosidaz enzim ilaveli grubunda yaklaşık 18 g.'lık bir iyileşme sağlarken, yüksek ph'lı proteaz+alfagalaktosidaz enzim grubunda kontrol grubuna göre 10g lık büyüme elde etmiştir. %25 balık unu+%40 soya unu temel rasyonlu çipura deneme grubunda Deguara nın sonuçlarına benzer şekilde proteaz (P) ve fıtaz (F) enzim ilaveli gruplarda canlı ağırlıkça diğer gruplara göre 4-6 g arası büyüme sağlanmıştır (Tablo 2). Deguara'nın (1998) yaptığı çalışmada; spesifik büyüme oranı bakımından kontrol grubunda %0,53'lük büyümeye karşın düşük ph lı proteaz+alfa-galaktosidaz enzim grubunda %0,77 ve yüksek ph'lı proteaz+alfa galaktosidaz enzim grubunda %0,71'lik bir değer elde edilmiştir. Bu çalışmada ise kontrol grubunun (K0) %1,12'lik büyümeye karşın, proteaz (P) grubunda %1,34 ve fıtaz (F) grubunda %1,29 olarak benzer büyüme trendi izlenmiştir (Tablo 2, p<0,05). Yem değerlendirme katsayısı açısından ise No: 85, 2012 93
Ekolo ji Diler ve ark. kontrol grubunda 2,62'lik değere karşın düşük ph'lı proteaz+alfa-gataktosidaz enzim grubunda 2,18 ve yüksek ph'lı proteaz+alfa galaktosidaz enzim grubunda 2,46'lık bir değer elde edilmiştir (Deguara, 1998). Yan ve ark. (1998)'de yaptıkları çalışmada 12,4 g.'lık kanal yayınlarında (Ictalurus punctatus) fitaz ilaveli (0, 500, 1000, 2000, 4000, 8000 unit/kg) yemlerle beslemişler, %0.57'lik total fosforun %0,16'sından yararlanılabildiğini, ağırlık artışında herhangi bir etkisinin olmadığını, ancak yem tüketiminde kontrol grubunda fıtazlara göre daha fazla olduğunu bildirmişlerdir. Bizim çalışmada proteaz (1,26) ve fıtaz (1,27) enzim ilaveli gruplarda yem değerlendirme katsayısı başta kontrol (2,90) grubu olmak üzere diğer guplara göre daha düşük seviyede yani daha olumlu düzeyde elde edilmiştir (Table 2, p<0,05). Buna göre FCR değerleri, özellikle fıtaz ve proteaz enzim ilaveli grupların yemden yararlanmada olumlu katkı sağladığı söylenebilir. Bunun nedeni bitkisel protein kaynaklarındaki fitin fosfatının fıtaz enzimi vasıtası ile balıkları tarafından yararlı hale getirilmesi sonucu olduğu kanısına varılabilir. Kondüsyon faktörü bakımından Deguara (1998) nın çalışmasında kontrol grubunda 1,42'lik. değere karşın düşük ph'lı proteaz+alfa-galaktosidaz enzim grubunda 1,49'luk ve yüksek ph'lı proteaz +alfa galaktosidaz grubunda 1,44'lük bir değer elde edilmesine rağmen bizim çalışmamızın proteaz +miks (PM) ve miks+fitaz (MF) grularında 1,21 iken, proteaz (P) ve fitaz (F) ilaveli gruplarda 1,23 olarak bulunmuştur (Tablo 2, p<0,05). Deneme gruplarında sudaki kirleticilerden birisi olan azot miktarının ne oranda ortama bırakıldığını tespit etmek amacıyla yemde ve dışkıda azot sindirilebilirliği ile tutulan ve atılan azot-fosfor değerleri ölçülmüştür. Gruplar bakımından karşılaştırmak gerekirse kontrol grubuna göre proteaz (P) ve fitaz (F) enzim ilaveli gruplarda azot ve fosfor tutulumunun daha yüksek olduğu dolayısıyla azotfosfor atılımının daha az düzeylerde olduğu dikkat çekmektedir (Tablo 3; Şekil 1b, 1c) (p<0,05). Ramseyer ve Garling (2000), balık yemlerinde hiçbir katkı madde eklenmeksizin yemle alınan azotun %30'unun vücut tarafından değerlendirildiğini %70 inin dışkı ve idrar yolu ile atıldığını; yemle alınan fosforun %32'sinin vücut tarafından değerlendirildiğini %68'inin dışkı ve idrar yolu ile atıldığını bildirmişlerdir. Alabalıklar için yemlerde sindirilebilir fosfor 94 ihtiyacı %0,5-0,8'dir. Ancak yemlerde bu değerin yaklaşık 1.5 katı fazla fosfor bulunmalıdır (Ketola ve Richmond 1994, Garcia-Ruiz ve Hail 1996). Aynı şekilde fıtat, bitkisel protein kaynaklarındaki toplam fosforun %70'ini oluşturmakta ve fıtat fosforu monogastrik hayvanlarda (balıklar) çok düşük değerlendirilmektedir (Vielma ve ark. 1998). Fitat fosforu; kanal yayın balığı, alabalık, salmon, mercan ve sazanlarda fıtaz enzimi bulunmadığından yeterince değerlendirilememektedir (Anonymous 1993, Hardy 2000). Bu yüzden balık yemlerine ticari fıtaz enzimi ilavesi ile bitkisel protein kaynaklarında bulunan fosfor balıklar için değerlendirilebilir hale gelmektedir (Riche ve Brown, 1996). Lanari ve ark. (1998) çalışmalarında %2'lik yemleme oranında fosfor atılımının kontrol grubunda 1,8 g/kg ve fıtaz ilaveli grupta 0,89 g/kg olarak bulmuşlardır. Yine aynı çalışmada 115,3 g.'lık % 33 soya ilaveli alabalık yemlerine %o1 fıtaz enzimi ilave ettiği çalışma sonunda fıtaz enzimi ilave edilen grupta fosfor sindirilebilirliğinde %9,52 (kontrol grubu: %58,01; fıtaz enzimli grup: %68.1 (p<0,01) artış olduğunu bulmuşlardır. Schafer ve ark. (1995) tarafından juvenil sazan balıklarında fıtaz ilaveli grupta fosfor atılımının %25 azaldığı belirtilmiştir. Deguara (1998) ise fosfor sindirilebilirliğinde kontrol grubunda %45,66'lık değere karşın düşük ph lı proteaz+alfa-galaktosidaz enzim grubunda %59,52 ve yüksek ph'lı proteaz+alfa galaktosidaz grubunda %53,68 olarak bulmuştur. Sazanlarda yapılan bir çalışmada, balık unu düzeyinin tüy unu, kan unu ve yağsız soya küspesi kombinasyonu ile %25 ten %15 e düşürülmesi çevreye bırakılan fosfor düzeylerini de düşürmüştür Bu sonuç, yapılan ikame ile rasyondaki fosfor düzeyinin düşürülmesi ve dolayısıyla tutulan fosfor oranının arttırılmasına bağlanmıştır (Inborr 1990). Bizim çalışmamızda; tutulan azot bakımından %53,71 ile en yüksek proteaz (P) ve %51,52 ile fitaz (F) gruplarında elde edilirken, en düşük %17,69 ile kontrol (K0) grubunda bulunmuştur. Azotun suya bırakılan oranları ise en az 23,31 g/kg ile proteaz (P) grubunda, en çok atılım ise 46,91 g/kg kontrol (K0) grubunda elde edilmiştir. Aynı şekilde fosfor tutulumu açısından en iyi %68,74 ile fitaz (F) grubunda, en düşük ise %44,68 ile proteaz+miks (PM) ve %46,12 ile kontrol (K0) gruplarında bulunmuştur. Bu değerler yukarıdaki yazarların sonuçları ile benzerlik göstermektedir (Tablo 3; Şekil 1c,1d) (p<0,05). No: 85, 2012
Soya İçerikli Gökkuşağı Alabalığı (Oncorhynchus Mykiss) Yemlerine... Eko lo ji Gökkuşağı alabalıklarında, balık unu yerine bitkisel protein kaynaklarının kullanılmasıyla fosfor elverişliliğinin önemli ölçüde arttığını tespit etmişlerdir (Riche ve Brown 1999, Sugiura ve Hardy 2000, Cho ve Bureau 2003). Satoh ve ark. (2003) ticari bir yem ile büyük bir oranda bitkisel protein (soya küspesi) içeren rasyonu, fosfor bakımından gökkuşağı alabalığında karşılaştırmışlar ve ikinci yemin, tutulan-atılan fosfor değerleri bakımından ticari yemden önemli ölçüde daha üstün olduğunu rapor etmişlerdir. Yapılan başka bir çalışmada juvenil sazan balıkları besleme çalışmasında fıtaz ilaveli grupta fosfor atılımının % 25 azaldığı belirtilmiştir (Schafer ve ark. 1995). Riche and Brown (1999). Bizim çalışmada gruplarda düşük oranda balık unu ve yüksek oranda bitkisel hammaddelerin kullanımı ile fitaz enziminin kullanılması, tutulan fosfor düzeyinin önemli derecede yükselmesine, atılan fosfor düzeyinin ise azalmasına neden olmuştur. Pek çok çalışmalar yemlere enzim ilavesinin genellikle yavru veya fingerlingler gibi küçük bireylerde olumlu sonuçlarını elde ederken, Degura (1998) bu ve benzeri çalışmalarda (Ayhan ve ark. 2008) ise büyük balıklarda da benzer pozitif sonuçlar elde edilmektedir. Bu pozitif sonuçlar sadece performansı düzeltmekle kalmıyor aynı zamanda balık ununun rasyonda daha az düzeyde kullanılmasına imkan tanıyor. Zaten pek çok çalışmalarda balık unu yerine belli oranda soya kullanımı oldukça yaygınlaşmıştır. Ancak yinede benzeri çalışmalara ihtiyaç vardır. Sonuç olarak bitkisel kökenli hammaddelerdeki fitin fosfatının sindirilebilirliğini daha iyi artırmak için balık yemlerine ilave edilen proteaz ve fitaz enzimlerinin azot ve fosfordan yararlanmayı artırdığı, enzim ilaveli gruplardaki azot ve fosforun tutulma oranlarının daha yüksek olduğu (yani balığın vücudu tarafından daha yüksek oranda sindirilebildiği) bu çalışma ile belirlenmiştir. Aynı şekilde yetiştiricilikte çevre kirliliğinin en büyük sorumlusu olan yem ve dışkıdan kaynaklanan azot ve fosforun suya atılım oranlarının proteaz ve fitaz enzim ilaveli gruplarda daha düşük olduğu ortaya çıkarılmıştır. Bu sonuçlarda yetiştiricilikte yemden kaynaklanan kirlilik parametrelerinin azaltılması demek olacaktır. Suya bırakılan azot-fosfor oranlarında binde birlik bir iyileştirme bile sularımızın ve çevrenin korunması anlamında son derece olumlu bir değer katmaktadır. Bu yöndeki çalışmalar artırılarak yemden kaynaklanan kirlilik oranları olabildiğince azaltılmaya gidilebilecektir. TEŞEKKÜR Bu çalışmanın yazarları Gıda Tarım ve Hayvancılık Bakanlığı Tarımsal Araştırmalar Genel Müdürlüğü ne (Proje Kodu: TAGEM/HAYSÜD /2001/07/01/04) desteklerinden dolayı teşekkür etmektedir. KAYNAKLAR Anonymous (1990) Official Methods of Analysis of AOAC International, 16th Ed., Vol.1 Arlington, Washington DC. Anonymous (1993) Nutrient Requirements of Fish. National Research Council, National Academy Press, Washington. Anonymous (2000) Directive 2000/60/EC of the European Parliament and of the Council of 23 October 2000, Establishing a Framework for Community Action in the Field of Water Policy (Water Framework Directive), Brussels. Ayhan V, Diler İ, Arabacı M, Sevgili H (2008) Enzyme Supplementation to Soybean Based Diet in Gilthead Sea Bream (Sparus aurata): Effects on Growth Parameters and Nitrogen and Phosphorus Excretion, Kafkas Üniversitesi Veteriner Fakültesi Dergisi 14(2):161-168. Bilgin Yıldırım, H, Pulatsu S (2011) Evaluation of the Effluents Characteristics in Land-based Trout Farms (Fethiye, Mugla) within the Frame of Legal Arrangements. Ekoloji 20 (81): 48-54. Cheng ZJ, Hardy RW (2002) Effect of Microbial Phytase on Apparent Nutrient Digestibility of Barley, Canola Meal, Wheat and Wheat Middlings, Measured in vivo Using Rainbow Trout (Oncorhynchus mykiss). Aquaculture Nutrition 8(4): 271-277. Cho Y, Brueau DP (2003) A Review of Diet Formulation Strategies and Feeding Systems to Reduce Excretory and Feed Wastes in Aquaculture. Aquaculture Research 32: 349-360. Deguara S (1998) Effect of supplementary enzymes on the growth and feed utilization of gilthead sea bream, Sparus aurata L. PHd thesis, Institute of Aquaculture University of Stirling, Scotland. No: 85, 2012 95
Ekolo ji Diler ve ark. Deguara S, Jauncey K, Feord J, Lopez J (1999) Growth and feed utilization of gilthead sea bream, Sparus aurata, fed diets with supplementary enzymes, Feed manııfacturing in the Mediterranean region. Options Mediterranean 37: 195-215. Garcia-Ruiz R, Hail GH (1996) Phosphorus fractionation and mobility in the food and faeces of hatchery reared rainbow trout (Oncorhvnchus mykiss). Aquaculture 145:183-193. Gibson DM, Ulah AHJ (1990) Phytase and their actions onphytic acid. Plant Biology 9: 77-92. Goddard S (1996) Feed Management in Intensive Aquaculture. Chapman and Hall Press, New York. Gordon RW, Roland DA (1997) Performance of commercial laying hens fed various phosphorus levels, with and without supplemental phytase. Poultry Science 76: 1172-1177. Graham H, Inborr J (1991) Enzymes in monogastric feding. Agro-Industry Hi-Tech 2(1): 45-48. Hardy RW (2000) New Developments in Aquatic Feed Ingredients, and Potential of Enzyme Supplements. In: Cruz-Suarez, LE, Ricque-Marie D, Tapia-Salazar M, Olvera-Novoa, Civera-Cerecedo R (eds). Avaces en Nutricion Acuicola V. Memorias del V Simposium Internacional de Nutricion Acuicola. 19-22 November 2000, Merida, 216-226. Inborr J (1990) Practical application of feed enzymes. Feed International 10: 16-27. Ketola, HG, Richmond ME (1994) Requirement of Rainbow Trout for Dietary Phosphorus and Its Relationship to the Amount Discharged in Hatchery Effluents. Transactions of the American Fisheries Society, 123 (4): 587-594. Lanari D, D'Agora E, Turri C (1998) Use of nonlinear regression to evaluate the effects of phytase enzyme treatment of plant protein diets for rainbow trout (Oncorhynchus mykiss). Aquaculture, 161: 345-356. Lantzsch HJ (1989) Einführung und Stand der Diskussion zur intestinalen Verfügbarkeit des Phosphors beitn Schwein. In: Industrieverband Agrare. V., Fachausschss Futterphosphate. 53-77. Lucas JS, Southgate PC (2003) Aquaculture Farming Aquatic Animals and Plants. Fishing News Books, Blackwell Publishing, Oxford. New M (1987) Feed and Feeding Fish and Shrimp: A Manual on the Preparation and Presantation of Compound Feeds for Shrimp and Fish in Aquaculture. FAO, Rome. Nir I, Senköylü N (2000) Sindirimi Destekleyen Yem Katkı Maddeleri. Tekirdağ Üniversitesi Ziraat Fakültesi Yayınları, Tekirdağ. Orhan H, Efe E, Sahin M (2004) SAS software with statstical analyses. Tuğra Press, Isparta. Ramseyer LJ, Garling DL (2000) Fish nutrition and aquaculture waste management. Michigan State University, American Fisheries Society, East Lansing. Riche M, Brown PB (1996) Availability of phosphorus from feedstuffs fed to rainbow trout, (Oncorhynchus mykiss). Aquacultııre 142: 269-282. Riche M, Brown PB (1999) Incorporation of Plant Protein Feedstuffs into Fish Meal Diets for Rainbow Trout Increases Phosphorus Availability. Aquaculture Nutrition 5: 101-105. Rodehutscord M, Gregus Z, Pfeffer E (2000) Effect of Phosphorus on Fecal and Non-Fecal Phosphorus Excretion in Rainbow Trout (Oncorhynchus mykiss) and The Consequences for Comparative Phosphorus Availability Studies. Aquaculture 188: 383-398. Sacakli P (2001) Kanatlılarda fıtat fosforunun önemi ve fıtaz kullanımı. Interkim Kimya Sanayi Yayını 5(13): 2-4. Satoh S, Hernández A, Tokoro T, Morshita Y, Kiron V, Watanabe T (2003) Comparision of Phosphorus Retention Efficiency between Rainbow Trout (Oncorhynchus mykiss) Fed a Commercial Diet and a Low Fish Meal Based Diet. Aquaculture 224: 271-282. Schafer A, Koppe WM, Meyer-Burgdorff KH, Günther KD (1995) Effects of a microbial phytase on the utilization of native phosphorus by carp in a diet based on soybean meal. Water Science and Technology 31(10): 149-155. Steffens W (1989) Principles of Fish Nutrition. Ellis Horwood Ltd, Chichester. Sugiura SH, Hardy RW (2000) Enviromentally Friendly Feeds. Stickney R (ed), Encyclopedia of Aquaculture, John Wiley and Sons Inc. New York, 299-310. 96 No: 85, 2012
Soya İçerikli Gökkuşağı Alabalığı (Oncorhynchus Mykiss) Yemlerine... Eko lo ji Sugiura SH, Dong FM, Hardy RW (2000) A new approach to estimating the minimum dietary requirements of phosphorus for large rainbow trout based non-fecal excretions of phosphorus and nitrogen. Journal of Nutrition 130: 865-872. Sugiura SH, Gabaudan J, Dong FM, Hardy, RW (2001) Dietary microbial phytase supplementation and the utilization of phosphorus, trace minerals and protein by rainbow trout, Oncorhynchus mykiss (Walbaum), fed soybean meal-based diets. Aquaculture Research 32 (7): 583-592. Tandler A, Kolkovski S (1992) Rates of Ingestion and Digestibility as Limiting Factors in the Successful Application of Microdiets in Gilthead Seabream, Sparus aurata, Larvae. Journal of Aquaculture Bamidgeh 44 (4): 128-129. Tekinay AA, Güroy D, Çevik N (2009) The Environmental Effect of a Land-Based Trout Farm on Yuvarlakçay, Turkey. Ekoloji 19(73): 65-70. Vergara IM, Robainâ L, Izquerdo M, De La Higuera M (1996) Protein sparing effect of lipids in diets for fingerlings of gilthead sea bream. Fisheries Science 62: 624-628. Vielma J, Lall SP, Koskela J, Schöner FJ, Mattila P (1998) Effects of dietary phytase and cholecalciferol on phosphorus bioavailability in rainbow trout (Oncorhynchus mykiss). Aquaculture 163 (3-4): 309-323. Yan F, Kersey JH, Waldroup PW (2001) Phosphourus requirements of broiler chicks three to six weeks of age as influenced by phytase supplementalion, Poultry Science 80:455-459. No: 85, 2012 97