utilizarea explantsEdit
Acvacultura bureților pentru producția de spongină sau metaboliți valorifică abilitățile regenerative ridicate ale celulelor buretelui totipotent prin utilizarea explantelor (bucăți tăiate dintr-un burete părinte, care apoi se vor regenera într-un burete complet) ca mijloc de cultivare a bureților. Bureții au o creștere nedeterminată, creșterea maximă fiind determinată mai degrabă de constrângerile de mediu decât de genetică. În timpul înființării inițiale a unei ferme, explantele cu burete vor fi alese prin caracteristicile lor fenotipice de creștere rapidă și spongină sau metaboliți de înaltă calitate.
acvacultură multi-trofică Integratăedit
acvacultura marină intensivă în ultimul deceniu a crescut considerabil și a avut efecte negative considerabile asupra mediului. Volumele mari de descărcare a materiei organice din furajele neconsumate și deșeurile excretoare din speciile acvaculturate au dus la niveluri ridicate de nutrienți în apele de coastă. Cantități mari de azot (~ 75%) excretate din bivalve, somon și creveți, intră în mediul de coastă, cu potențialul de a dezvolta flori de alge și de a reduce oxigenul dizolvat în apă.
un sistem integrat de acvacultură constă dintr-un număr de specii la diferite niveluri trofice ale lanțului alimentar. Astfel, generarea de deșeuri (organisme hrănite), cum ar fi peștele și creveții, sunt cuplate cu organisme extractive, cum ar fi abalone, bureți sau arici de mare, ca mecanism de îndepărtare a excesului de nutrienți din coloana de apă. Bureții de mare au un avantaj distinct ca organism extractiv într-un sistem integrat de acvacultură multi-trofică, deoarece au potențialul de a acționa ca bioremediator pentru a elimina atât bacteriile patogene, cât și materia organică. Buretele Hymeniacidon perlevis a prezentat o capacitate excelentă de a elimina carbonul organic total (TOC) din apa de mare în condiții integrate de acvacultură și ar putea fi un instrument de bioremediere potențial util pentru sistemele de acvacultură din regiunile în care poluarea apei este ridicată. În plus, îmbogățirea ecologică provenită din peștele de crescătorie din vecinătate poate stimula creșterea buretelui, având ca rezultat o acvacultură cu bureți de mare mai eficientă.
Aquacultureedit
multe ferme comerciale de bureți de mare își plasează siturile de acvacultură în ape mai adânci (>5 m), pentru a maximiza numărul de explante de burete care pot fi cultivate și pentru a crește productivitatea. Două metode principale de acvacultură burete de baie au fost testate cu bureți fie fiind cultivate pe o frânghie sau în interiorul unui sac de plasă.
metoda frânghiei
supraviețuirea bureților crescuți pe frânghii este, în general, mai mică, deoarece explantul are o deteriorare nerecuperabilă atunci când are loc filetarea pe frânghie. În plus, bureții cultivați pe frânghie au potențialul de a fi rupți de frânghie în timpul furtunilor, deoarece fluxul de apă crește semnificativ sau crește departe de frânghie și formează un burete în formă de gogoașă caracteristic, de valoare scăzută, care nu poate fi comercializat. Diferențele de creștere a buretelui și de sănătate apar la speciile caracterizate prin variații ale capacității regenerative, susceptibilitatea la infecții după tăiere, rezistență și potențial de creștere.
metoda sacului de plasă
nivelurile mai scăzute de deteriorare la unele specii de bureți cultivate prin pungi de plasă pot duce la niveluri mai ridicate de supraviețuire. Ratele de creștere pot fi scăzute, deoarece firele de plasă de pe pungi pot scădea debitul de apă, limitând disponibilitatea alimentelor. Acumularea de agenți de biofouling, cum ar fi briozoanii, ascidienii și algele pe plasă, poate limita și mai mult fluxul de apă. Firele subțiri de plasă cu goluri mari și un sit bine poziționat pot acționa ca un mijloc de atenuare a biofoulingului și a debitelor reduse.
combinație de metodeedit
prin combinarea atât a abordărilor de frânghie, cât și a sacului de plasă pentru acvacultura cu burete de baie într-o „perioadă de pepinieră”, pot apărea creșteri ale calității și producției. În metoda perioadei de pepinieră, bureții sunt inițial cultivați în pungi de plasă până când explantele s-au vindecat și regenerat pentru a filtra eficient apa. Explantele regenerate sunt transferate pe frânghie pentru a promova o creștere optimă până la recoltare. Această strategie este intensivă pentru muncă și costisitoare, ratele de creștere și supraviețuirea nu sunt mai mari decât atunci când agricultura are loc exclusiv prin metoda sacului de plasă.
o metodă mai viabilă din punct de vedere economic pentru cultivarea bureților de baie ar fi transferul bureților în pungi de plasă mai mari, deoarece creșterea buretelui are loc pentru a permite un flux adecvat de apă și sechestrarea nutrienților.
producția de acvacultură cu burete de baie în Micronezia
bureții de baie sunt în prezent produși folosind buretele Coscinoderma matthewsi cu o producție de aproximativ 12.000 de bureți, vândute local rezidenților și turiștilor din Pohnpei, Statele Federate ale Microneziei. Acești bureți sunt unul dintre singurii bureți de mare cu adevărat crescuți în mod durabil din lume. Bureții sunt crescuți prin metoda frânghiei, cu costuri reduse de investiții de câteva mii de dolari pentru echipamente agricole și de întreținere, producând bureți 100% naturali, fără substanțe chimice dure adăugate în timpul procesării.
producția de acvacultură a bureților C. matthewsi a fost întreprinsă de Institutul de cercetări Marine și de mediu din Pohnpei (MERIP), pentru a încerca să genereze un venit durabil pentru locuitorii comunității locale, cu puține opțiuni de a câștiga bani. Bureții durează aproximativ doi ani pentru a ajunge la dimensiunea recoltabilă, scafandrii liberi îndepărtând în mod obișnuit algele marine și agenții de biofouling cu mâna. Acești bureți sunt prelucrați prin procese naturale, unde sunt lăsați să se usuce la aer și apoi așezați în coșuri și returnați în Laguna unde au fost crescuți. Acest proces elimină toată materia organică din burete, lăsând în urmă produsul final de burete de baie. Prelucrarea ulterioară are loc prin înmuierea buretelui, dar nu se utilizează înălbitori, acizi sau coloranți.
bioactive sponge aquacultureEdit
cercetarea în creșterea bureților de mare pentru metaboliții bioactivi are loc în regiunile mediteraneene, Indo-Pacific și Pacificul de Sud. Principalele obiective sunt optimizarea metodelor de producție bioactive, a proceselor de acvacultură și a condițiilor de mediu pentru a maximiza producția acestora.
noi metodeedit
în acvacultura pentru bioactive, forma finală a explantului nu este îngrijorătoare, permițând utilizarea unor metode de producție suplimentare. Noile metode de cultivare bioactivă includ „metoda matricei de plasă” care utilizează coloana de apă pentru a agăța vertical un tub de plasă cu explante unice ținute în buzunare alternante.
numărul de bureți necesari pentru bioactivele din acvacultură este redus, deoarece metaboliții secundari ai buretelui pot fi recoltați repetat timp de mai mulți ani, scăzând costurile și infrastructura necesare. Cei câțiva bureți selectați pentru producția de metaboliți ar avea rate de producție ridicate pentru metabolitul țintă pentru a optimiza producția și profiturile.
factori care afectează producția metabolitului secundaredit
o serie de factori afectează producția metabolitului burete, concentrația metabolitului variind foarte mult între explantele vecine. Diferențele localizate în intensitatea luminii și bio-murdărirea sunt factori fizici și biologici care s-au dovedit a afecta în mod semnificativ biosinteza metaboliților în bureți. Modificările factorilor de mediu pot modifica populațiile microbiene și, ulterior, pot afecta biosinteza metaboliților.
înțelegerea factorilor de mediu care afectează biosinteza metabolitului sau rolul ecologic al metabolitului poate fi utilizată ca un avantaj competitiv pentru a maximiza producția de metaboliți și randamentul total. De exemplu, dacă rolul ecologic al metabolitului țintă secundar a fost de a descuraja prădătorii, imitarea prădării prin rănirea buretelui înainte de recoltare poate fi o tehnică eficientă pentru a maximiza producția de metaboliți.
unii bureți care produc metaboliți cresc extrem de repede, sugerând că bureții de creștere pot fi o alternativă viabilă la producerea de bioactivi care în prezent nu pot fi sintetizați chimic. Deși cultivarea bureților pentru bioactivi este mai profitabilă datorită proprietăților sale cu valoare adăugată mai mare, există mai multe provocări care nu sunt prezente la acvaculturarea bureților de baie, cum ar fi costurile ridicate asociate cu extracția și purificarea metabolitului.