I. Prehľad základných funkcií
Dihydrát trimetylamín-N-oxidu (TMAO·2H₂O) je veľmi dôležitá multifunkčná kŕmna prísada v akvakultúre. Pôvodne bola objavená ako kľúčová kŕmna atraktatívna látka v rybej múčke. Vďaka hĺbkovému výskumu sa však odhalili významnejšie fyziologické funkcie, vďaka čomu sa stala kľúčovým nástrojom na zlepšenie zdravia a rastu vodných živočíchov.

II. Hlavné aplikácie a mechanizmy účinku

1. Silný atraktant na kŕmenie
Toto je najklasickejšia a najznámejšia rola TMAO.

• Mechanizmus: Mnoho vodných produktov, najmämorské ryby,prirodzene obsahujú vysoké koncentrácie TMAO, ktorý je kľúčovým zdrojom charakteristickej chuti „umami“ morských rýb. Čuchový a chuťový systém vodných živočíchov je na TMAO vysoko citlivý a rozpoznáva ho ako „potravný signál“.
• Účinky:
  • Zvýšený príjem krmiva: Pridanie TMAO do krmiva môže výrazne stimulovať chuť do jedla rýb a kreviet, najmä počas počiatočných fáz kŕmenia alebo u vyberavých druhov, čím ich rýchlo priláka ku kŕmeniu.
  • Skrátený čas kŕmenia: Skracuje čas, počas ktorého krmivo zostáva vo vode, čím sa znižuje strata krmiva a znečistenie vody.
  • Použiteľnosť v alternatívnych krmivách: Ak sa rastlinné zdroje bielkovín (napr. sójová múčka) používajú ako náhrada rybej múčky, pridanie TMAO môže kompenzovať nedostatok chuti a zlepšiť chutnosť krmiva.

2. Osmolyt (regulátor osmotického tlaku)
Toto je životne dôležitá fyziologická funkcia TMAO pre morské ryby a diadrómne ryby.

• Mechanizmus: Morská voda je hyperosmotické prostredie, čo spôsobuje, že voda vo vnútri tela ryby neustále uniká do mora. Na udržanie vnútornej vodnej rovnováhy morské ryby pijú morskú vodu a akumulujú vysoké koncentrácie anorganických iónov (napr. Na⁺, Cl⁻). TMAO pôsobí ako „kompatibilná rozpustená látka“, ktorá môže pôsobiť proti rušivým účinkom vysokých koncentrácií iónov na štruktúru bielkovín a pomáha stabilizovať intracelulárnu funkciu bielkovín.
• Účinky:
  • Znížený osmoregulačný energetický výdaj: DoplnenieTMAOpomáha morským rybám efektívnejšie regulovať osmotický tlak, čím smeruje viac energie z „udržiavania života“ na „rast a reprodukciu“.
  • Zlepšená tolerancia stresu: V podmienkach kolísania slanosti alebo environmentálneho stresu pomáha suplementácia TMAO udržiavať homeostázu organizmu a zlepšovať mieru prežitia.

3. Stabilizátor bielkovín
TMAO má jedinečnú schopnosť chrániť trojrozmernú štruktúru bielkovín.

• Mechanizmus: Za stresových podmienok (napr. vysoká teplota, dehydratácia, vysoký tlak) sú proteíny náchylné na denaturáciu a inaktiváciu. TMAO môže nepriamo interagovať s molekulami proteínov, pričom je prednostne vylúčený z hydratačnej sféry proteínu, čím termodynamicky stabilizuje natívny zložený stav proteínu a zabraňuje denaturácii.
• Účinky:
  • Chráni zdravie čriev: Počas trávenia musia črevné enzýmy zostať aktívne. TMAO dokáže tieto tráviace enzýmy stabilizovať, čím zlepšuje stráviteľnosť a využitie krmiva.
  • Zvyšuje odolnosť voči stresu: Počas sezón s vysokými teplotami alebo počas prepravy, keď vodné živočíchy čelia tepelnému stresu, TMAO pomáha chrániť stabilitu rôznych funkčných proteínov (napr. enzýmov, štrukturálnych proteínov) v tele, čím znižuje poškodenie súvisiace so stresom.

4. Zlepšuje zdravie a morfológiu čriev

• Mechanizmus: Osmoregulačné a proteín-stabilizačné účinky TMAO spoločne poskytujú stabilnejšie mikroprostredie pre črevné bunky. Môže podporovať vývoj črevných klkov, čím sa zväčšuje absorpčný povrch.
• Účinky:
  • Podporuje vstrebávanie živín: Zdravšia črevná morfológia znamená lepšiu kapacitu absorpcie živín, čo je kľúčom k zlepšeniu konverzie krmiva.
  • Zlepšuje funkciu črevnej bariéry: Môže pomôcť udržiavať integritu črevnej sliznice, čím sa znižuje invázia patogénov a toxínov.

5. Donor metylu
TMAO sa môže podieľať na metabolizme v tele a pôsobí ako donor metylu.

• Mechanizmus: Počas metabolizmu,TMAO môže poskytovať aktívne metylové skupiny, ktoré sa zúčastňujú rôznych dôležitých biochemických reakcií, ako je syntéza fosfolipidov, kreatínu a neurotransmiterov.
• Účinok: Podporuje rast, najmä počas fáz rýchleho rastu, keď sa zvyšuje dopyt po metylových skupinách; suplementácia TMAO môže pomôcť uspokojiť tento dopyt.

III. Ciele a aspekty aplikácie

• Primárne ciele aplikácie:
  • Morské ryby: Napríklad kambaly veľké, kanice veľké, krákance veľké žlté, morské ostrieže atď. Ich potreba TMAO je najvýznamnejšia, pretože jeho osmoregulačná funkcia je nevyhnutná.
  • Diadrómne ryby: Napríklad lososovité ryby (losos), ktoré ho potrebujú aj počas fázy morského chovu.
  • Kôrovce: Ako napríklad krevety a kraby. Štúdie tiež ukazujú, že TMAO má dobré atraktívne a rast podporujúce účinky.
  • Sladkovodné ryby: Hoci sladkovodné ryby samy nesyntetizujú TMAO, ich čuchový systém ho stále dokáže detekovať, vďaka čomu je účinný ako atraktant pre potravu. Osmoregulačná funkcia však v sladkej vode nie je účinná.
• Dávkovanie a zváženie:
  • Dávkovanie: Typická hladina pridávania do krmiva je zvyčajne 0,1 % až 0,3 % (t. j. 1 – 3 kg na tonu krmiva). Konkrétne dávkovanie by sa malo stanoviť na základe pokusov s ohľadom na pestovaný druh, štádium rastu, zloženie krmiva a podmienky vodného prostredia.
  • Vzťah s cholínom a betaínom: Cholín a betaín sú prekurzory TMAO a v tele sa môžu na TMAO premeniť. Nemôžu však úplne nahradiť TMAO kvôli obmedzenej účinnosti premeny a jedinečným atraktívnym a proteín stabilizačným funkciám TMAO. V praxi sa často používajú synergicky.
  • Problémy s predávkovaním: Nadmerné pridávanie (ďaleko nad odporúčané dávky) môže viesť k plytvaniu nákladmi a potenciálne mať negatívne účinky na určité druhy, ale v súčasnosti sa pri konvenčných úrovniach pridávania považuje za bezpečné.

IV. Zhrnutie
Dihydrát trimetylamín-N-oxidu (TMAO·2H₂O) je vysoko účinná, multifunkčná kŕmna prísada v akvakultúre, ktorá integruje funkcie prilákania potravy, regulácie osmotického tlaku, stabilizácie bielkovín a zlepšenia zdravia čriev.

Jeho aplikácia nielen priamo zvyšuje príjem krmiva a rýchlosť rastu vodných živočíchov, ale nepriamo tiež zlepšuje účinnosť využitia krmiva a zdravie organizmov znížením fyziologického výdaja energie a posilnením odolnosti voči stresu. V konečnom dôsledku poskytuje silnú technickú podporu pre zvýšenie produkcie, efektívnosti a udržateľného rozvoja akvakultúry. V moderných vodných krmivách, najmä v špičkových krmivách pre morské ryby, sa stal nenahraditeľnou kľúčovou zložkou.