The technical development and application of a recirculating aquaculture respirometer system (RARS) for fish metabolism studies

• Main Author: Stiller, Kevin Torben
• Other Authors: Schulz, Carsten, Focken, Ulfert
• Format: Doctoral or Postdoctoral Thesis
• Language: English
• Published: 2016
• Subjects: thesis; ddc:000; Group respirometry; Recirculating aquaculture Respirometer system; Fish metabolism; Metabolic fuel use; Scophthalmus maximus
• Online Access: https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:gbv:8-diss-187297; https://macau.uni-kiel.de/receive/diss_mods_00018729; https://macau.uni-kiel.de/servlets/MCRFileNodeServlet/dissertation_derivate_00006576/Diss_K_T_Stiller_2016.pdf

In dieser Arbeit wurde ein Recirculating Aquaculture Respirometre System (RARS) technisch entwickelt und die Einsatzmöglichkeiten in verschiedenen metabolischen Studien an Fischen unter Einbeziehung der Futtermittelverwertung evaluiert. Kapitel 1 stellt das RARS und die eingebauten online Messgeräte vor. Die Funktionalität des RARS wurde durch einige Beispielmessungen an Regenbogenforellen (Oncorhynchus mykiss) und Steinbutt, (Scophthalmus maximus) gezeigt. Im Kapitel 2 wurden über 8 Wochen das Wachstum, der Korpulenz-Faktor und die Proteinkatabolismus-Raten von juvenilen Steinbutt, bei drei verschiedenen CO2-Konzentrationen (5, 26, 42 mg l-1) im Haltungswasser untersucht. Es zeigte sich, dass die Fische, welche unter der höchsten CO2-Konzentration gehalten wurden, eine 3-fache Proteinnutzung im Energiestoffwechsel aufwiesen, verglichen mit Tieren, die bei den niedrigsten Konzentrationen gehalten wurden. Schlussendlich waren die Wachstumseinbußen und die Verringerung des Korpulenz-Faktors beim Steinbutt bei erhöhten CO2-Konzentrationen maßgeblich durch eine abnehmende Futteraufnahme bedingt. Im Kapitel 3 wurde das RARS erfolgreich zur Erfassung des Sauerstoffverbrauchs, des Proteinkatabolismus als Ammoniak-Quotient (AQ) und den Energiehaushalt von Regenbogenforellen bei variierendem Protein- und Sauerstoffangebot eingesetzt. Die Ergebnisse der vorliegenden Arbeit zeigen, dass reproduzierbare Umwelt-Manipulationen (CO2, O2 und Temperatur) für verschiedene Aquakultur-Verfahren simuliert und über die installierte Messtechnik überwacht, sowie durch das Computersystem des RARS aufgezeichnet werden konnten. Die verwendete Messtechnik für O2 und NH3/NH4+ arbeitete zufriedenstellend und die generierten Daten eigneten sich für die Berechnung von Stoffwechselraten inklusive des Anteils des Proteins am Energiestoffwechsel.