I. Přehled klíčových funkcí
Trimethylamin-N-oxid dihydrát (TMAO·2H₂O) je velmi důležitá multifunkční krmná přísada v akvakultuře. Původně byla objevena jako klíčová atraktant pro krmení v rybí moučce. Díky hloubkovému výzkumu však byly odhaleny významnější fyziologické funkce, díky nimž se stala klíčovým nástrojem pro zlepšení zdraví a růstu vodních živočichů.

II. Hlavní aplikace a mechanismy účinku

1. Silný atraktant pro krmení
Toto je nejklasičtější a nejznámější role TMAO.

• Mechanismus: Mnoho vodních produktů, zejménamořské ryby,přirozeně obsahují vysoké koncentrace TMAO, který je klíčovým zdrojem charakteristické chuti „umami“ mořských ryb. Čichový a chuťový systém vodních živočichů je na TMAO vysoce citlivý a rozpoznává ho jako „potravní signál“.
• Účinky:
  • Zvýšený příjem krmiva: Přidání TMAO do krmiva může výrazně stimulovat chuť k jídlu ryb a krevet, zejména v počátečních fázích krmení nebo u vybíravých druhů, a rychle je přilákat ke krmení.
  • Zkrácená doba krmení: Zkracuje dobu, po kterou krmivo zůstává ve vodě, čímž se snižuje ztráta krmiva a znečištění vody.
  • Použitelnost v alternativních krmivech: Pokud se k nahrazení rybí moučky používají rostlinné zdroje bílkovin (např. sójová moučka), může přidání TMAO kompenzovat nedostatek chuti a zlepšit chutnost krmiva.

2. Osmolyt (regulátor osmotického tlaku)
Toto je životně důležitá fyziologická funkce TMAO pro mořské ryby a diadromní ryby.

• Mechanismus: Mořská voda je hyperosmotické prostředí, což způsobuje, že voda uvnitř těla ryby neustále uniká do moře. Pro udržení vnitřní vodní rovnováhy pijí mořské ryby mořskou vodu a akumulují vysoké koncentrace anorganických iontů (např. Na⁺, Cl⁻). TMAO působí jako „kompatibilní rozpuštěná látka“, která může působit proti rušivým účinkům vysokých koncentrací iontů na strukturu proteinů a pomáhá stabilizovat intracelulární funkci proteinů.
• Účinky:
  • Snížený osmoregulační energetický výdej: DoplňováníTMAOpomáhá mořským rybám efektivněji regulovat osmotický tlak, a tím směřuje více energie z „udržování života“ na „růst a reprodukci“.
  • Zlepšená tolerance stresu: Za podmínek kolísání slanosti nebo stresu z prostředí pomáhá suplementace TMAO udržovat homeostázu organismu a zlepšovat míru přežití.

3. Stabilizátor bílkovin
TMAO má jedinečnou schopnost chránit trojrozměrnou strukturu proteinů.

• Mechanismus: Za stresových podmínek (např. vysoká teplota, dehydratace, vysoký tlak) jsou proteiny náchylné k denaturaci a inaktivaci. TMAO může nepřímo interagovat s molekulami proteinů, přičemž je přednostně vyloučen z hydratační sféry proteinu, čímž termodynamicky stabilizuje nativní složený stav proteinu a zabraňuje denaturaci.
• Účinky:
  • Chrání zdraví střev: Během trávení musí střevní enzymy zůstat aktivní. TMAO může tyto trávicí enzymy stabilizovat, čímž zlepšuje stravitelnost a využití krmiva.
  • Zvyšuje odolnost proti stresu: Během období s vysokými teplotami nebo při přepravě, kdy vodní živočichové čelí tepelnému stresu, pomáhá TMAO chránit stabilitu různých funkčních proteinů (např. enzymů, strukturních proteinů) v těle a snižuje tak poškození související se stresem.

4. Zlepšuje zdraví a morfologii střev

• Mechanismus: Osmoregulační a proteiny stabilizující účinky TMAO společně poskytují stabilnější mikroprostředí pro střevní buňky. Může podporovat vývoj střevních klků a zvětšovat absorpční povrch.
• Účinky:
  • Podporuje vstřebávání živin: Zdravější střevní morfologie znamená lepší schopnost vstřebávání živin, což je klíčem ke zlepšení konverzního poměru krmiva.
  • Zlepšuje funkci střevní bariéry: Může pomoci udržet integritu střevní sliznice a snížit tak invazi patogenů a toxinů.

5. Donor methylových skupin
TMAO se může podílet na metabolismu v těle a působí jako donor methylových skupin.

• Mechanismus: Během metabolismu,TMAO může poskytovat aktivní methylové skupiny, které se účastní různých důležitých biochemických reakcí, jako je syntéza fosfolipidů, kreatinu a neurotransmiterů.
• Účinek: Podporuje růst, zejména během fází rychlého růstu, kdy se zvyšuje poptávka po methylových skupinách; suplementace TMAO může pomoci tuto poptávku uspokojit.

III. Cíle a aspekty aplikace

• Primární cíle aplikace:
  • Mořské ryby: Například kambala velká, kanice, velký žlutý sýkora, mořský okoun atd. Jejich potřeba TMAO je nejvýznamnější, protože jeho osmoregulační funkce je nepostradatelná.
  • Diadromní ryby: Například lososovité ryby (losos), které ho také potřebují během fáze mořského chovu.
  • Korýši: Například krevety/krevety a krabi. Studie také ukazují, že TMAO má dobré atraktantní a růst podporující účinky.
  • Sladkovodní ryby: Ačkoli sladkovodní ryby samy nesyntetizují TMAO, jejich čichové systémy ho stále dokáží detekovat, což z něj činí účinnou látku, která přitahuje potravu. Osmoregulační funkce však ve sladké vodě nefunguje.
• Dávkování a zvážení:
  • Dávkování: Typická dávka v krmivu je obvykle 0,1 % až 0,3 % (tj. 1–3 kg na tunu krmiva). Konkrétní dávkování by mělo být stanoveno na základě pokusů s ohledem na kultivovaný druh, fázi růstu, složení krmiva a podmínky vodního prostředí.
  • Vztah s cholinem a betainem: Cholin a betain jsou prekurzory TMAO a v těle se mohou na TMAO přeměnit. Nemohou však plně nahradit TMAO kvůli omezené účinnosti přeměny a jedinečným atraktantním a protein-stabilizačním funkcím TMAO. V praxi se často používají synergicky.
  • Problémy s předávkováním: Nadměrné přidávání (výrazně nad doporučené dávky) může vést k plýtvání náklady a potenciálně mít negativní účinky na určité druhy, ale v současné době je při konvenčních úrovních přidávání považováno za bezpečné.

IV. Shrnutí
Trimethylamin-N-oxid dihydrát (TMAO·2H₂O) je vysoce účinná, multifunkční krmná přísada v akvakulturách, která v sobě spojuje funkce přilákání potravy, regulace osmotického tlaku, stabilizace proteinů a zlepšení zdraví střev.

Jeho aplikace nejen přímo zvyšuje příjem krmiva a rychlost růstu vodních živočichů, ale také nepřímo zlepšuje efektivitu využití krmiva a zdraví organismů snížením fyziologického výdeje energie a posílením odolnosti vůči stresu. V konečném důsledku poskytuje silnou technickou podporu pro zvýšení produkce, efektivity a udržitelného rozvoje akvakultury. V moderních krmivech pro vodní živočichy, zejména v vysoce kvalitních krmivech pro mořské ryby, se stal nepostradatelnou klíčovou součástí.