I. Преглед на основните функции
Триметиламин N-оксид дихидрат (TMAO·2H₂O) е много важна многофункционална фуражна добавка в аквакултурите. Първоначално е открита като ключов привличащ храната агент в рибното брашно. Въпреки това, с задълбочени изследвания са разкрити по-значими физиологични функции, което я прави ключов инструмент за подобряване на здравето и растежа на водните животни.

II. Основни приложения и механизми на действие

1. Мощен примамлив агент за хранене
Това е най-класическата и добре позната роля на TMAO.

• Механизъм: Много водни продукти, особеноморска риба,естествено съдържат високи концентрации на TMAO, който е ключов източник на характерния вкус "умами" на морските риби. Обонятелната и вкусовата системи на водните животни са силно чувствителни към TMAO, разпознавайки го като "хранителен сигнал".
• Ефекти:
  • Повишен прием на храна: Добавянето на TMAO към храната може значително да стимулира апетита на рибите и скаридите, особено по време на началните етапи на хранене или при претенциозни видове, като бързо ги привлича към храна.
  • Намалено време за хранене: Съкращава времето, през което храната остава във водата, намалявайки загубите на храна и замърсяването на водата.
  • Приложимост в алтернативни фуражи: Когато източници на растителни протеини (напр. соево брашно) се използват за заместване на рибното брашно, добавянето на TMAO може да компенсира липсата на вкус и да подобри вкусовите качества на фуража.

2. Осмолит (регулатор на осмотичното налягане)
Това е жизненоважна физиологична функция на TMAO за морските риби и диадромните риби.

• Механизъм: Морската вода е хиперосмотична среда, което води до постоянна загуба на вода от тялото на рибата в морето. За да поддържат вътрешния воден баланс, морските риби пият морска вода и натрупват високи концентрации на неорганични йони (напр. Na⁺, Cl⁻). TMAO действа като „съвместимо разтворено вещество“, което може да противодейства на разрушителните ефекти на високите концентрации на йони върху протеиновата структура, помагайки за стабилизиране на вътреклетъчната протеинова функция.
• Ефекти:
  • Намален осморегулаторен разход на енергия: Допълване сТМАОпомага на морските риби да регулират осмотичното налягане по-ефективно, като по този начин насочва повече енергия от „поддържане на живота“ към „растеж и размножаване“.
  • Подобрена толерантност към стрес: При условия на колебания в солеността или стрес от околната среда, добавките с TMAO помагат за поддържане на хомеостазата на организма и подобряване на процента на оцеляване.

3. Протеинов стабилизатор
TMAO има уникалната способност да защитава триизмерната структура на протеините.

• Механизъм: При стресови условия (напр. висока температура, дехидратация, високо налягане), протеините са склонни към денатурация и инактивация. TMAO може индиректно да взаимодейства с протеиновите молекули, като преференциално се изключва от хидратационната сфера на протеина, като по този начин термодинамично стабилизира естественото сгънато състояние на протеина и предотвратява денатурацията.
• Ефекти:
  • Защитава здравето на червата: По време на храносмилането чревните ензими трябва да останат активни. TMAO може да стабилизира тези храносмилателни ензими, подобрявайки смилаемостта и усвояването на храната.
  • Повишава устойчивостта на стрес: По време на сезони с високи температури или транспорт, когато водните животни са изправени пред топлинен стрес, TMAO помага за защита на стабилността на различни функционални протеини (напр. ензими, структурни протеини) в тялото, намалявайки щетите, свързани със стреса.

4. Подобрява чревното здраве и морфология

• Механизъм: Осморегулаторните и протеин-стабилизиращите ефекти на TMAO колективно осигуряват по-стабилна микросреда за чревните клетки. Това може да насърчи развитието на чревни вили, увеличавайки абсорбиращата повърхност.
• Ефекти:
  • Подпомага усвояването на хранителни вещества: По-здравословната чревна морфология означава по-добър капацитет за усвояване на хранителни вещества, което е ключово за подобряване на коефициента на конверсия на фуража.
  • Подобрява чревната бариерна функция: Може да помогне за поддържане на целостта на чревната лигавица, намалявайки инвазията на патогени и токсини.

5. Донор на метил
TMAO може да участва в метаболизма в тялото, действайки като донор на метил.

• Механизъм: По време на метаболизма,ТМАО може да осигури активни метилови групи, участващи в различни важни биохимични реакции, като синтеза на фосфолипиди, креатин и невротрансмитери.
• Ефект: Насърчава растежа, особено по време на бързи фази на растеж, когато търсенето на метилови групи се увеличава; добавките с TMAO могат да помогнат за задоволяване на това търсене.

III. Цели и съображения на приложението

• Основни цели на приложението:
  • Морски риби: Като калкан, групер, голям жълт крокодил, лаврак и др. Тяхната нужда от TMAO е най-значителна, защото неговата осморегулаторна функция е незаменима.
  • Диадромни риби: Като сьомга, която също се нуждае от нея по време на фазата на морско отглеждане.
  • Ракообразни: Като скариди и раци. Проучванията показват също, че TMAO има добри привличащи и стимулиращи растежа ефекти.
  • Сладководни риби: Въпреки че сладководните риби не синтезират сами TMAO, обонятелните им системи все още могат да го засекат, което го прави ефективен като примамка за хранене. Осморегулаторната функция обаче не е оперативна в сладководни води.
• Дозировка и съображения:
  • Дозировка: Типичното ниво на добавяне към фуража обикновено е от 0,1% до 0,3% (т.е. 1-3 кг на тон фураж). Конкретната доза трябва да се определи въз основа на опити, като се вземат предвид култивираният вид, етапът на растеж, формулата на фуража и условията на водната среда.
  • Връзка с холин и бетаин: Холинът и бетаинът са прекурсори на TMAO и могат да се превърнат в TMAO в тялото. Те обаче не могат напълно да заместят TMAO поради ограничената ефективност на преобразуване и уникалните функции на TMAO като атрактант и стабилизатор на протеини. На практика те често се използват синергично.
  • Проблеми с предозирането: Прекомерното добавяне (много над препоръчителните дози) може да доведе до разхищение на разходи и потенциално да има отрицателни ефекти върху определени видове, но понастоящем се счита за безопасно при конвенционални нива на добавяне.

IV. Обобщение
Триметиламин N-оксид дихидрат (TMAO·2H₂O) е високоефективна, многофункционална фуражна добавка в аквакултурите, която интегрира функциите на привличане на храна, регулиране на осмотичното налягане, стабилизиране на протеините и подобряване на чревното здраве.

Приложението му не само директно увеличава приема на храна и скоростта на растеж на водните животни, но и косвено подобрява ефективността на усвояване на храната и здравето на организмите чрез намаляване на физиологичния разход на енергия и засилване на устойчивостта на стрес. В крайна сметка, той осигурява мощна техническа подкрепа за увеличаване на производството, ефективността и устойчивото развитие на аквакултурите. В съвременните фуражи за водни животни, особено във висококачествените фуражи за морски риби, той се е превърнал в незаменим ключов компонент.