I. Panoramica delle funzioni principali
Trimetilammina N-ossido diidrato (TMAO·2H₂O) è un additivo alimentare multifunzionale molto importante in acquacoltura. Inizialmente è stato scoperto come attrattivo chiave nella farina di pesce. Tuttavia, ricerche approfondite hanno rivelato funzioni fisiologiche più significative, rendendolo uno strumento cruciale per migliorare la salute e le prestazioni di crescita degli animali acquatici.

II. Principali applicazioni e meccanismi d'azione

1. Potente attrattivo alimentare
Questo è il ruolo più classico e conosciuto di TMAO.

• Meccanismo: Molti prodotti acquatici, in particolarepesci marini,contengono naturalmente elevate concentrazioni di TMAO, che è una fonte chiave del caratteristico sapore "umami" dei pesci marini. Il sistema olfattivo e gustativo degli animali acquatici è altamente sensibile al TMAO, riconoscendolo come un "segnale alimentare".
• Effetti:
  • Aumento dell'assunzione di mangime: l'aggiunta di TMAO al mangime può stimolare significativamente l'appetito di pesci e gamberetti, soprattutto durante le fasi iniziali di alimentazione o per le specie più esigenti, attirandoli rapidamente al cibo.
  • Tempo di alimentazione ridotto: riduce il tempo in cui il mangime rimane nell'acqua, riducendo la perdita di mangime e l'inquinamento dell'acqua.
  • Applicabilità in mangimi alternativi: quando si utilizzano fonti di proteine ​​vegetali (ad esempio farina di soia) per sostituire la farina di pesce, l'aggiunta di TMAO può compensare la mancanza di sapore e migliorare l'appetibilità del mangime.

2. Osmolyte (regolatore della pressione osmotica)
Questa è una funzione fisiologica vitale del TMAO per i pesci marini e i pesci diadromi.

• Meccanismo: l'acqua di mare è un ambiente iperosmotico, che causa una costante perdita di acqua all'interno del corpo del pesce. Per mantenere l'equilibrio idrico interno, i pesci marini bevono acqua di mare e accumulano elevate concentrazioni di ioni inorganici (ad esempio, Na⁺, Cl⁻). Il TMAO agisce come un "soluto compatibile" in grado di contrastare gli effetti dirompenti di elevate concentrazioni di ioni sulla struttura proteica, contribuendo a stabilizzare la funzione proteica intracellulare.
• Effetti:
  • Riduzione del dispendio energetico osmoregolatorio: integrazione conTMAOaiuta i pesci marini a regolare la pressione osmotica in modo più efficiente, indirizzando così più energia dal "mantenimento della vita" verso "crescita e riproduzione".
  • Miglioramento della tolleranza allo stress: in condizioni di fluttuazione della salinità o di stress ambientale, l'integrazione di TMAO aiuta a mantenere l'omeostasi dell'organismo e a migliorare i tassi di sopravvivenza.

3. Stabilizzatore proteico
Il TMAO ha la capacità unica di proteggere la struttura tridimensionale delle proteine.

• Meccanismo: in condizioni di stress (ad esempio, alta temperatura, disidratazione, alta pressione), le proteine ​​sono soggette a denaturazione e inattivazione. Il TMAO può interagire indirettamente con le molecole proteiche, essendo preferenzialmente escluso dalla sfera di idratazione della proteina, stabilizzando così termodinamicamente lo stato nativo ripiegato della proteina e prevenendo la denaturazione.
• Effetti:
  • Protegge la salute intestinale: durante la digestione, gli enzimi intestinali devono rimanere attivi. Il TMAO può stabilizzare questi enzimi digestivi, migliorando la digeribilità e l'utilizzo degli alimenti.
  • Migliora la resistenza allo stress: durante le stagioni ad alte temperature o durante il trasporto, quando gli animali acquatici sono sottoposti a stress termico, il TMAO aiuta a proteggere la stabilità di varie proteine ​​funzionali (ad esempio enzimi, proteine ​​strutturali) nel corpo, riducendo i danni correlati allo stress.

4. Migliora la salute e la morfologia intestinale

• Meccanismo: gli effetti osmoregolatori e stabilizzanti delle proteine ​​del TMAO forniscono collettivamente un microambiente più stabile per le cellule intestinali. Può promuovere lo sviluppo dei villi intestinali, aumentando la superficie assorbente.
• Effetti:
  • Favorisce l'assorbimento dei nutrienti: una morfologia intestinale più sana implica una migliore capacità di assorbimento dei nutrienti, fondamentale per migliorare il rapporto di conversione alimentare.
  • Migliora la funzione della barriera intestinale: può aiutare a mantenere l'integrità della mucosa intestinale, riducendo l'invasione di agenti patogeni e tossine.

5. Donatore di metile
Il TMAO può partecipare al metabolismo all'interno dell'organismo, agendo come donatore di metile.

• Meccanismo: Durante il metabolismo,TMAO può fornire gruppi metilici attivi, partecipando a varie importanti reazioni biochimiche, come la sintesi di fosfolipidi, creatina e neurotrasmettitori.
• Effetto: favorisce la crescita, soprattutto durante le fasi di crescita rapida in cui aumenta la richiesta di gruppi metilici; l'integrazione di TMAO può aiutare a soddisfare questa richiesta.

III. Obiettivi e considerazioni applicative

• Obiettivi primari dell'applicazione:
  • Pesci marini: come il rombo, la cernia, la corvina gialla, il branzino, ecc. Il loro fabbisogno di TMAO è molto elevato perché la sua funzione osmoregolatrice è indispensabile.
  • Pesci diadromi: come i salmonidi (salmoni), che ne hanno bisogno anche durante la fase di allevamento marino.
  • Crostacei: come gamberi e granchi. Studi dimostrano anche che il TMAO ha buoni effetti attrattivi e stimola la crescita.
  • Pesci d'acqua dolce: sebbene i pesci d'acqua dolce non sintetizzino autonomamente il TMAO, il loro sistema olfattivo è comunque in grado di rilevarlo, rendendolo efficace come attrattivo alimentare. Tuttavia, la funzione osmoregolatrice non è operativa in acqua dolce.
• Dosaggio e considerazioni:
  • Dosaggio: il dosaggio tipico da aggiungere al mangime è solitamente compreso tra lo 0,1% e lo 0,3% (ovvero 1-3 kg per tonnellata di mangime). Il dosaggio specifico deve essere determinato in base a prove che tengano conto della specie allevata, dello stadio di crescita, della formulazione del mangime e delle condizioni ambientali dell'acqua.
  • Relazione con colina e betaina: colina e betaina sono precursori del TMAO e possono essere convertiti in TMAO nell'organismo. Tuttavia, non possono sostituire completamente il TMAO a causa della limitata efficienza di conversione e delle esclusive funzioni attrattive e stabilizzanti delle proteine ​​del TMAO. In pratica, vengono spesso utilizzati in sinergia.
  • Problemi di sovradosaggio: un'aggiunta eccessiva (molto al di sopra delle dosi raccomandate) può comportare sprechi di denaro e potenzialmente avere effetti negativi su alcune specie, ma attualmente è considerata sicura ai livelli di aggiunta convenzionali.

IV. Riepilogo
La trimetilammina N-ossido diidrato (TMAO·2H₂O) è un additivo alimentare multifunzionale altamente efficiente per l'acquacoltura che integra le funzioni di attrazione alimentare, regolazione della pressione osmotica, stabilizzazione delle proteine ​​e miglioramento della salute intestinale.

La sua applicazione non solo aumenta direttamente il tasso di assunzione di mangime e la velocità di crescita degli animali acquatici, ma migliora anche indirettamente l'efficienza di utilizzo del mangime e la salute dell'organismo, riducendo il dispendio energetico fisiologico e rafforzando la resistenza allo stress. In definitiva, fornisce un potente supporto tecnico per aumentare la produzione, l'efficienza e lo sviluppo sostenibile dell'acquacoltura. Nei moderni mangimi per pesci acquatici, in particolare nei mangimi per pesci marini di alta gamma, è diventato un componente chiave indispensabile.