anvendelse af eksplanteredit
svampeopdræt til spongin-eller metabolitproduktion udnytter de totipotente svampecellers høje regenerative evner ved at bruge eksplantater (afskårne stykker af en forældersvamp, som derefter vil vokse tilbage til en fuld svamp) som et middel til dyrkning af svampe. Svampe har ubestemt vækst, med maksimal vækst bestemt gennem miljømæssige begrænsninger snarere end genetik. Under den første etablering af en gård, svampeksplantater vil blive valgt ud fra deres fænotypiske egenskaber ved hurtig vækst og svampin eller metabolitter af høj kvalitet.
integreret multitrofisk akvakulturrediger
intensiv marine akvakultur i det sidste årti er steget betydeligt og resulteret i betydelige negative miljøpåvirkninger. Store udledningsvolumener af organisk materiale fra ufortyndet foder og ekskretionsaffald fra akvakulturerede arter har resulteret i høje niveauer af næringsstoffer i kystfarvande. Store mængder kvælstof (~75%), der udskilles fra toskallede, laks og rejer, kommer ind i kystmiljøet med potentiale til at udvikle algeblomstringer og reducere opløst ilt i vandet.
et integreret akvakultursystem består af en række arter på forskellige trofiske niveauer i fødekæden. Således er affaldsgenererende (fodrede organismer) såsom fisk og rejer koblet med ekstraktionsorganismer såsom Abalon, svampe eller søpindsvin som en mekanisme til fjernelse af overskydende næringsstof fra vandkolonnen. Havsvampe har en klar fordel som en ekstraktionsorganisme i et integreret multitrofisk akvakultursystem, da de har potentialet til at fungere som en bioremediator til at fjerne både patogene bakterier og organisk materiale. Svampen Hymeniacidon perlevis har udvist en fremragende evne til at fjerne total organisk kulstof (TOC) fra havvand under integrerede akvakulturforhold og kan være et potentielt nyttigt bioremedieringsværktøj til akvakultursystemer i regioner, hvor vandforurening er høj. Desuden kan den økologiske berigelse fra fisk, der opdrættes i nærheden, stimulere svampevækst, hvilket resulterer i mere effektiv havsvamp akvakultur.
badesvamp akvakulturedit
mange kommercielle havsvampbedrifter placerer deres akvakulturområder i dybere farvande (> 5 m) for at maksimere antallet af svampeksplantater, der kan dyrkes og øge produktiviteten. To vigtigste metoder til bad svamp akvakultur er blevet afprøvet med svampe enten dyrkes på et reb eller inde i en mesh taske.
Rope methodEdit
overlevelse for svampe, der opdrættes på reb, er generelt lavere, da uoprettelig skade opstår på eksplanteren, når ‘trådning’ på rebet finder sted. Desuden har svampe dyrket på rebet potentialet til at blive revet af rebet under storme, da vandstrømmen stiger markant eller vokser væk fra rebet og danner en ikke-markedsførbar, lav værdi, karakteristisk donutformet svamp. Forskelle i svampevækst og sundhed forekommer inden for arter, der er kendetegnet ved variationer i regenerativ evne, modtagelighed for infektion efter skæring, hårdhed og vækstpotentiale.
Mesh bag methodEdit
lavere niveauer af skader i nogle arter af svampe dyrket via mesh poser kan føre til højere niveauer af overlevelse. Vækstraterne kan reduceres, da maskestrenge på poserne kan nedsætte vandstrømmen, hvilket begrænser tilgængeligheden af mad. Akkumuleringen af biofoulingmidler som f.eks. ascidianer og alger på masken kan yderligere begrænse vandstrømmen. Tynde maskestrenge med store huller og et godt placeret sted kan fungere som et middel til at afbøde mod biofuling og reducerede strømningshastigheder.
kombination af metoderredit
ved at kombinere både reb og mesh taske tilgange til bad svamp akvakultur i en “børnehave periode”, stigninger kan forekomme i kvalitet og produktion. I børnehaveperiodemetoden dyrkes svampe oprindeligt i maskeposer, indtil eksplantaterne er helet og regenereret for effektivt at filtrere vand. De regenererede eksplantater overføres til reb for at fremme optimal vækst indtil høst. Denne strategi er arbejdskrævende og dyr, med vækstrater og overlevelse, der ikke viser sig at være større, end når landbruget udelukkende sker via maskeposemetoden.
en mere økonomisk levedygtig metode til dyrkning af badesvampe ville være at overføre svampe til større maskeposer, da svampevækst opstår for at muliggøre tilstrækkelig vandstrøm og næringsstofbinding.
badesvamp akvakulturproduktion i Mikronesienredit
badesvampe produceres i øjeblikket ved hjælp af svampen Coscinoderma matthyvsi med produktion af omkring 12.000 svampe, der sælges lokalt til beboere og turister i Pohnpei, Mikronesiens Forenede Stater. Disse svampe er en af de eneste ægte bæredygtigt opdrættede havsvampe i verden. Svampene opdrættes via rebmetoden med lave investeringsomkostninger på et par tusind dollars til landbrugs-og vedligeholdelsesudstyr, der producerer 100% naturlige svampe uden hårde kemikalier tilsat under forarbejdning.
akvakulturproduktion af C. matthyvsi svampe blev foretaget af Marine and Environmental Research Institute of Pohnpei (MERIP) for at forsøge at generere en bæredygtig indkomst for lokale beboere med få muligheder for at tjene penge. Svampene tager cirka to år at nå høstbar størrelse, hvor frie dykkere rutinemæssigt fjerner tang og biofoulingmidler i hånden. Disse svampe behandles gennem naturlige processer, hvor de får lov til at lufttørre og derefter placeres i kurve og returneres til lagunen, hvor de blev dyrket. Denne proces fjerner alt det organiske stof i svampen, der efterlader det endelige badesvampprodukt. Yderligere behandling sker ved blødgøring af svampen, men der anvendes ingen blegemidler, syrer eller farvestoffer.
bioaktiv svamp akvakulturedit
forskning i landbrug havsvampe for bioaktive metabolitter forekommer i Middelhavet, Indo-Stillehavet og sydlige Stillehav regioner. Hovedmålene er at optimere bioaktive produktionsmetoder, akvakulturprocesser og miljøforhold for at maksimere deres produktion.
nye metoderrediger
i akvakultur for bioaktive stoffer er den endelige eksplanteringsform ikke bekymrende, hvilket gør det muligt at anvende yderligere produktionsmetoder. Nye metoder til bioaktiv dyrkning inkluderer “mesh array-metoden”, der bruger vandkolonnen til lodret at hænge et maskerør med enkelte eksplantater, der holdes i skiftende lommer.
antallet af svampe, der kræves til akvakultur bioaktive stoffer, reduceres, da svamp sekundære metabolitter kan høstes gentagne gange i mange år, hvilket reducerer omkostningerne og infrastrukturen, der kræves. De få svampe, der er valgt til metabolitproduktion, ville have høje produktionshastigheder for målmetabolitten for at optimere produktion og overskud.
faktorer, der påvirker produktionen af sekundær metabolitredit
en række faktorer påvirker produktionen af svampemetabolitter, hvor metabolitkoncentrationen varierer meget mellem nærliggende eksplantater. Lokaliserede forskelle i lysintensitet og bio-fouling er fysiske og biologiske faktorer, der har vist sig at påvirke metabolitbiosyntesen i svampe signifikant. Ændringer i miljøfaktorer kan ændre mikrobielle populationer og efterfølgende påvirke metabolitbiosyntesen.
forståelse af de miljømæssige faktorer, der påvirker metabolitbiosyntesen eller metabolitens økologiske rolle, kan bruges som en konkurrencemæssig fordel for at maksimere metabolitproduktionen og det samlede udbytte. For eksempel, hvis den sekundære målmetabolits økologiske rolle var at afskrække rovdyr, kan efterligning af rovdyr via sårning af svampen før høst være en effektiv teknik til at maksimere metabolitproduktionen.
nogle svampe, der producerer metabolitter, vokser ekstremt hurtigt, hvilket antyder, at landbrugssvampe kan være et levedygtigt alternativ til at producere bioaktive stoffer, der på nuværende tidspunkt ikke kan syntetiseres kemisk. Selvom svampeopdræt til bioaktive stoffer er mere lukrativt på grund af dets højere værdiskabende egenskaber, er der flere udfordringer, der ikke er til stede ved akvakultur af badesvampe, såsom de høje omkostninger forbundet med metabolitekstraktion og oprensning.