I. Преглед на основните функции
Триметиламин N-оксид дихидрат (TMAO·2H₂O) е многу важен мултифункционален додаток во храната за аквакултурата. Првично беше откриен како клучен атрактор за исхрана во рибиното брашно. Сепак, со длабинско истражување, откриени се позначајни физиолошки функции, што го прави клучна алатка за подобрување на здравјето и растот на водните животни.

II. Главни примени и механизми на дејство

1. Моќен атрактант за хранење
Ова е најкласичната и најпознатата улога на TMAO.

• Механизам: Многу водни производи, особеноморска риба,природно содржат високи концентрации на TMAO, што е клучен извор на карактеристичниот вкус „умами“ на морските риби. Мирисните и вкусните системи на водните животни се многу чувствителни на TMAO, препознавајќи го како „сигнал за храна“.
• Ефекти:
  • Зголемен внес на храна: Додавањето на TMAO во храната може значително да го стимулира апетитот кај рибите и ракчињата, особено во почетните фази на хранење или кај пребирливите видови, брзо привлекувајќи ги да се хранат.
  • Намалено време на хранење: Го скратува времето кога храната останува во водата, намалувајќи ја загубата на храна и загадувањето на водата.
  • Применливост во алтернативни храни: Кога растителни извори на протеини (на пр., соино брашно) се користат за замена на рибино брашно, додавањето на TMAO може да го компензира недостатокот на вкус и да ја подобри вкусот на храната.

2. Осмолит (регулатор на осмотски притисок)
Ова е витална физиолошка функција на TMAO за морските риби и дијадромните риби.

• Механизам: Морската вода е хиперосмотска средина, што предизвикува водата во телото на рибата постојано да се губи во морето. За да ја одржат внатрешната рамнотежа на водата, морските риби пијат морска вода и акумулираат високи концентрации на неоргански јони (на пр., Na⁺, Cl⁻). TMAO делува како „компатибилна растворена супстанца“ што може да ги неутрализира деструктивните ефекти од високите концентрации на јони врз структурата на протеините, помагајќи да се стабилизира функцијата на интрацелуларните протеини.
• Ефекти:
  • Намалена осморегулаторна потрошувачка на енергија: Дополнување соТМАОим помага на морските риби поефикасно да го регулираат осмотскиот притисок, со што насочуваат повеќе енергија од „одржување на животот“ кон „раст и репродукција“.
  • Подобрена толеранција на стрес: Во услови на флуктуација на соленоста или стрес од околината, суплементацијата со TMAO помага во одржувањето на хомеостазата на организмот и ги подобрува стапките на преживување.

3. Стабилизатор на протеини
TMAO има единствена способност да ја заштити тродимензионалната структура на протеините.

• Механизам: Под стресни услови (на пр., висока температура, дехидратација, висок притисок), протеините се склони кон денатурација и инактивација. TMAO може индиректно да реагира со протеинските молекули, при што е преференцијално исклучен од сферата на хидратација на протеинот, со што термодинамички ја стабилизира нативната превиткана состојба на протеинот и спречува денатурација.
• Ефекти:
  • Го штити здравјето на цревата: За време на варењето, цревните ензими треба да останат активни. TMAO може да ги стабилизира овие дигестивни ензими, подобрувајќи ја сварливоста и искористеноста на храната.
  • Ја зголемува отпорноста на стрес: За време на сезоните со високи температури или транспортот, кога водните животни се соочуваат со топлински стрес, TMAO помага во заштитата на стабилноста на разни функционални протеини (на пр., ензими, структурни протеини) во телото, намалувајќи ги штетите поврзани со стресот.

4. Го подобрува здравјето и морфологијата на цревата

• Механизам: Осморегулаторните и стабилизирачките на протеините ефекти на TMAO заедно обезбедуваат постабилна микросредина за цревните клетки. Може да го поттикне развојот на цревните ресички, зголемувајќи ја апсорптивната површина.
• Ефекти:
  • Промовира апсорпција на хранливи материи: Поздрава цревна морфологија значи подобар капацитет за апсорпција на хранливи материи, што е клучно за подобрување на односот на конверзија на храната.
  • Ја подобрува функцијата на цревната бариера: Може да помогне во одржувањето на интегритетот на цревната слузница, намалувајќи ја инвазијата на патогени и токсини.

5. Метил донатор
TMAO може да учествува во метаболизмот во телото, дејствувајќи како донатор на метил.

• Механизам: За време на метаболизмот,ТМАО може да обезбеди активни метил групи, учествувајќи во разни важни биохемиски реакции, како што се синтезата на фосфолипиди, креатин и невротрансмитери.
• Ефект: Го поттикнува растот, особено за време на фазите на брз раст каде што побарувачката за метил групи се зголемува; суплементацијата со TMAO може да помогне во задоволувањето на оваа побарувачка.

III. Цели на апликацијата и размислувања

• Примарни цели на апликацијата:
  • Морски риби: Како што се турбот, групер, голем жолт кркор, морски бас, итн. Нивната потреба за TMAO е најзначајна бидејќи неговата осморегулаторна функција е неопходна.
  • Дијадромни риби: Како што се салмоните (лососот), на кои исто така им е потребен за време на фазата на морско одгледување.
  • Ракови: Како што се ракчиња/скампи и ракови. Студиите исто така покажуваат дека TMAO има добри ефекти врз привлекувањето и поттикнувањето на растот.
  • Слатководни риби: Иако слатководните риби не синтетизираат TMAO самите, нивните олфакторни системи сè уште можат да го детектираат, што го прави ефикасен како атрактор за исхрана. Сепак, осморегулаторната функција не е оперативна во слатководните води.
• Дозирање и размислувања:
  • Дозирање: Типичното ниво на додавање во храната е обично од 0,1% до 0,3% (т.е. 1-3 кг на тон храна). Специфичната доза треба да се одреди врз основа на испитувања, земајќи ги предвид култивираните видови, фазата на раст, формулацијата на храната и условите на водната средина.
  • Врска со холин и бетаин: Холинот и бетаинот се прекурсори на TMAO и можат да се конвертираат во TMAO во телото. Сепак, тие не можат целосно да го заменат TMAO поради ограничената ефикасност на конверзија и уникатните функции на TMAO како привлекувач и стабилизирање на протеините. Во пракса, тие често се користат синергистички.
  • Проблеми со предозирање: Прекумерното додавање (далеку над препорачаните дози) може да доведе до губење на трошоците и потенцијално да има негативни ефекти врз одредени видови, но во моментов се смета за безбедно на конвенционални нивоа на додавање.

IV. Резиме
Триметиламин N-оксид дихидрат (TMAO·2H₂O) е високо ефикасен, мултифункционален додаток во исхраната во аквакултурата кој ги интегрира функциите на привлекување храна, регулирање на осмотскиот притисок, стабилизација на протеините и подобрување на здравјето на цревата.

Неговата примена не само што директно ја зголемува стапката на внесување храна и брзината на раст кај водните животни, туку индиректно ја подобрува ефикасноста на користењето на храната и здравјето на организмот со намалување на физиолошката потрошувачка на енергија и зајакнување на отпорноста на стрес. На крајот на краиштата, таа обезбедува моќна техничка поддршка за зголемување на производството, ефикасноста и одржливиот развој на аквакултурата. Во современата водена храна, особено храната за морски риби од висока класа, таа стана неопходна клучна компонента.