I. Visió general de la funció principal
Dihidrat de N-òxid de trimetilamina (TMAO·2H₂O) és un additiu multifuncional molt important per a pinsos en l'aqüicultura. Inicialment es va descobrir com un atraient clau per a l'alimentació en la farina de peix. Tanmateix, amb una investigació en profunditat, s'han revelat funcions fisiològiques més significatives, convertint-lo en una eina crucial per millorar la salut i el rendiment de creixement dels animals aquàtics.

II. Principals aplicacions i mecanismes d'acció

1. Potent atraient alimentari
Aquest és el paper més clàssic i conegut de TMAO.

• Mecanisme: Molts productes aquàtics, especialmentpeixos marins,contenen naturalment altes concentracions de TMAO, que és una font clau del sabor "umami" característic dels peixos marins. Els sistemes olfactiu i gustatiu dels animals aquàtics són molt sensibles al TMAO, reconeixent-lo com un "senyal alimentari".
• Efectes:
  • Augment de la ingesta d'aliment: Afegir TMAO a l'aliment pot estimular significativament la gana dels peixos i les gambes, especialment durant les etapes inicials d'alimentació o per a espècies exigents, atraient-les ràpidament a l'alimentació.
  • Temps d'alimentació reduït: Escurça el temps que el pinso roman a l'aigua, reduint la pèrdua de pinso i la contaminació de l'aigua.
  • Aplicabilitat en pinsos alternatius: quan s'utilitzen fonts de proteïna vegetal (per exemple, farina de soja) per substituir la farina de peix, afegir TMAO pot compensar la manca de sabor i millorar la palatabilitat del pinso.

2. Osmòlit (regulador de pressió osmòtica)
Aquesta és una funció fisiològica vital del TMAO per a peixos marins i peixos diàdroms.

• Mecanisme: L'aigua de mar és un ambient hiperosmòtic, cosa que fa que l'aigua de l'interior del cos del peix es perdi constantment al mar. Per mantenir l'equilibri hídric intern, els peixos marins beuen aigua de mar i acumulen altes concentracions d'ions inorgànics (per exemple, Na⁺, Cl⁻). El TMAO actua com un "solut compatible" que pot contrarestar els efectes disruptius de les altes concentracions d'ions sobre l'estructura de les proteïnes, ajudant a estabilitzar la funció de les proteïnes intracel·lulars.
• Efectes:
  • Reducció de la despesa energètica osmoreguladora: suplementació ambTMAOajuda els peixos marins a regular la pressió osmòtica de manera més eficient, dirigint així més energia del "manteniment de la vida" cap al "creixement i la reproducció".
  • Millora de la tolerància a l'estrès: En condicions de fluctuació de la salinitat o estrès ambiental, la suplementació amb TMAO ajuda a mantenir l'homeòstasi de l'organisme i a millorar les taxes de supervivència.

3. Estabilitzador de proteïnes
El TMAO té la capacitat única de protegir l'estructura tridimensional de les proteïnes.

• Mecanisme: En condicions d'estrès (per exemple, alta temperatura, deshidratació, alta pressió), les proteïnes són propenses a la desnaturalització i la inactivació. El TMAO pot interactuar indirectament amb les molècules de proteïna, quedant preferentment exclòs de l'esfera d'hidratació de la proteïna, estabilitzant així termodinàmicament l'estat plegat natiu de la proteïna i evitant la desnaturalització.
• Efectes:
  • Protegeix la salut intestinal: Durant la digestió, els enzims intestinals han de romandre actius. El TMAO pot estabilitzar aquests enzims digestius, millorant la digestibilitat i la utilització de l'aliment.
  • Millora la resistència a l'estrès: Durant les temporades d'altes temperatures o el transport, quan els animals aquàtics s'enfronten a estrès tèrmic, el TMAO ajuda a protegir l'estabilitat de diverses proteïnes funcionals (per exemple, enzims, proteïnes estructurals) del cos, reduint els danys relacionats amb l'estrès.

4. Millora la salut i la morfologia intestinals

• Mecanisme: Els efectes osmoreguladors i estabilitzadors de proteïnes del TMAO proporcionen conjuntament un microambient més estable per a les cèl·lules intestinals. Pot promoure el desenvolupament de vellositats intestinals, augmentant la superfície d'absorció.
• Efectes:
  • Promou l'absorció de nutrients: una morfologia intestinal més saludable significa una millor capacitat d'absorció de nutrients, cosa que és clau per millorar la taxa de conversió alimentària.
  • Millora la funció de la barrera intestinal: pot ajudar a mantenir la integritat de la mucosa intestinal, reduint la invasió de patògens i toxines.

5. Donant de metil
El TMAO pot participar en el metabolisme dins del cos, actuant com a donant de metil.

• Mecanisme: Durant el metabolisme,TMAO pot proporcionar grups metil actius, participant en diverses reaccions bioquímiques importants, com ara la síntesi de fosfolípids, creatina i neurotransmissors.
• Efecte: Promou el creixement, especialment durant les fases de creixement ràpid on augmenta la demanda de grups metil; la suplementació amb TMAO pot ajudar a satisfer aquesta demanda.

III. Objectius i consideracions de l'aplicació

• Objectius principals de l'aplicació:
  • Peixos marins: Com ara el rèmol, el mero, la corvina groga gran, el llobarro, etc. El seu requisit de TMAO és més significatiu perquè la seva funció osmoreguladora és indispensable.
  • Peixos diàdroms: Com els salmònids (salmó), que també ho requereixen durant la fase de cultiu marí.
  • Crustacis: Com ara gambes/gambes i crancs. Els estudis també mostren que el TMAO té bons efectes atraients i promotors del creixement.
  • Peixos d'aigua dolça: Tot i que els peixos d'aigua dolça no sintetitzen TMAO ells mateixos, els seus sistemes olfactius encara el poden detectar, cosa que el fa eficaç com a atraient alimentari. Tanmateix, la funció osmoreguladora no és operativa en aigua dolça.
• Dosi i consideracions:
  • Dosi: El nivell típic d'addició al pinso sol ser del 0,1% al 0,3% (és a dir, d'1 a 3 kg per tona de pinso). La dosi específica s'ha de determinar en funció d'assajos que tinguin en compte les espècies cultivades, l'etapa de creixement, la formulació del pinso i les condicions ambientals de l'aigua.
  • Relació amb la colina i la betaïna: La colina i la betaïna són precursors del TMAO i es poden convertir en TMAO al cos. Tanmateix, no poden substituir completament el TMAO a causa de la limitada eficiència de conversió i de les funcions úniques d'atracció i estabilització de proteïnes del TMAO. A la pràctica, sovint s'utilitzen sinèrgicament.
  • Problemes de sobredosi: L'addició excessiva (molt per sobre de les dosis recomanades) pot comportar un malbaratament de costos i potencialment tenir efectes negatius en certes espècies, però actualment es considera segura als nivells d'addició convencionals.

IV. Resum
El dihidrat de trimetilamina N-òxid (TMAO·2H₂O) és un additiu alimentari multifuncional altament eficient en aqüicultura que integra les funcions d'atracció d'aliments, regulació de la pressió osmòtica, estabilització de proteïnes i millora de la salut intestinal.

La seva aplicació no només augmenta directament la taxa d'ingesta d'aliment i la velocitat de creixement dels animals aquàtics, sinó que també millora indirectament l'eficiència de la utilització dels aliments i la salut de l'organisme mitjançant la reducció de la despesa energètica fisiològica i el reforç de la resistència a l'estrès. En definitiva, proporciona un potent suport tècnic per augmentar la producció, l'eficiència i el desenvolupament sostenible de l'aqüicultura. En els aliments aquàtics moderns, especialment en els aliments d'alta gamma per a peixos marins, s'ha convertit en un component clau indispensable.