Wachstum und Futterverwertung von Wassertieren, die mit gereinigtem Futter gefüttert werden, sind normalerweise geringer als die der Tiere, die praktischem Futter ausgesetzt sind (Kim et al. 1991). Dennoch ist die Verwendung von gereinigtem Futter für die Untersuchung des Nährstoffbedarfs unumgänglich. In der vorliegenden Studie wurden Fischmehl als Lockstoff sowie Gelatine und Kasein als gereinigte Zutaten als Hauptproteinquellen verwendet. Die halbgereinigten Versuchsfuttermittel wurden von den Garnelen während der gesamten Fütterungsversuche problemlos angenommen. Das Wachstum der Garnelen war gleich oder besser als bei L. vannamei ähnlicher Größe, die mit formulierten Futtermitteln ohne gereinigte Zutaten gefüttert wurden. Smith et al. (1985) führten drei Fütterungsversuche mit ähnlich großen Gruppen von L. vannamei durch und stellten eine Zunahme von 0,21, 0,15 und 0,10 g Körpergewicht pro Tag für Gruppen von 4,0, 9,8 bzw. 20,8 g fest. Rosas et al. (2001) berichteten über eine tägliche Körperzunahme von 0,04 bzw. 0,13 g für Gruppen mit einer Größe von 0,3 bzw. 1,5 g von L. vannamei. Xia et al. (2010) berichteten ebenfalls über eine tägliche Körperzunahme von etwa 0,10 g bei L. vannamei mit einer Größe von 6,2 g. In diesen früheren Studien (Smith et al. 1985; Rosas et al. 2001; Xia et al. 2010) wurden alle praktischen Futtermittel für die Fütterungsversuche verwendet. In der vorliegenden Studie wurde ein höheres Wachstum beobachtet, berechnet als tägliche Körperzunahme von 0,11, 0,17 und 0,15 für die 0,65, 4,81 und 10,5 g großen Gruppen von L. vannamei, obwohl halbgereinigte Futtermittel verwendet wurden. Daher scheint die halbgereinigte Nahrung in der vorliegenden Studie ernährungsphysiologisch ausgewogen formuliert zu sein, um ein optimales Wachstum von juvenilen, subadulten und adulten L. vannamei zu unterstützen.
Im Allgemeinen wurden in den meisten Studien zum Proteinbedarf von Penaeid-Garnelen praktische Versuchsnahrungen verwendet. In den meisten früheren Studien wurden praktische Zutaten, d.h. Fischmehl und Sojabohnenmehl als Hauptproteinquellen verwendet, um den Rohproteingehalt in den praktischen Versuchsdiäten zu erhöhen oder zu senken. Wenn Fischmehl als Hauptproteinquelle verwendet wird, um den Rohproteingehalt in Futtermitteln für Proteinbedarfsstudien schrittweise zu erhöhen (Xia et al. 2010; Yun et al. 2016), könnte das Ergebnis aufgrund unbekannter Wachstumsfaktoren im Fischmehl überschätzt werden. Wird hingegen Sojabohnenmehl (Kureshy und Davis 2002) als Hauptproteinquelle verwendet, könnte das Ergebnis aufgrund seiner antinutritiven Faktoren unterschätzt werden. In dieser Hinsicht könnte das vorliegende Ergebnis bei der Bereitstellung von Daten über den Proteinbedarf von Penaeid-Garnelen durch die Verwendung von halbgereinigten Versuchsnahrungen sehr bedeutsam sein.
Die empfohlenen Proteingehalte in der Nahrung aus früheren Studien schwanken zwischen 30 und 57 % für Penaeid-Garnelen. Die vorliegende Studie zeigte, dass die unterschiedlichen Proteingehalte das Wachstum und die Futterverwertung von L. vannamei beeinflussten (Tabelle 2). Eine Analyse der gestrichelten Linie auf der Grundlage der Gewichtszunahme ergab, dass der optimale Proteingehalt in der Nahrung 34,5 und 35,6 % für kleine (0,6-5 g) und mittelgroße (4-13 g) Gruppen von L. vannamei beträgt. Der optimale Proteingehalt in der Nahrung für ein maximales Wachstum von L. vannamei kann durch Unterschiede in der Garnelengröße, der Besatzdichte, der Garnelenart, dem Kultursystem und den Proteinquellen in der Nahrung beeinflusst werden. Im Bereich von etwa 1 g großen Garnelen wurde ein optimales Wachstum bei 33 bis 44 % Rohprotein in der Nahrung beobachtet, wenn Krillmehl als Hauptproteinquelle verwendet wurde (Rosas et al. 2001). Gao et al. (2016) berichteten, dass der optimale Proteingehalt in der Nahrung für L. vannamei (Größe 0,31-6,0 g) 34 % betrug, wenn ein halbgereinigtes Futter verwendet wurde. Shahkar et al. (2014) berichteten, dass ein Proteingehalt von 33 % in der Nahrung für ein optimales Wachstum von L. vannamei (Größe 1-11 g) optimal ist, wenn Fischmehl als Hauptproteinquelle verwendet wurde, während Martinez-Cordova et al. (2003) feststellten, dass der optimale Proteingehalt 25 % betrug, als L. vannamei (Größe 1-17 g) 16 Wochen lang in einem Teichsystem mit drei kommerziellen Futtersorten mit 25, 35 und 40 % CP gezüchtet wurde. Bei sehr hohem Salzgehalt (60 g/L) wurde der optimale Proteingehalt der Nahrung auf 46,7 % geschätzt, wenn L. vannamei (Größe 0,09-2,2 g) mit halbgereinigtem Futter gefüttert wurde (Sui et al. 2015).
Die meisten Studien zum Proteinbedarf von Garnelen beschränken sich auf das Jungtierstadium, und der Proteinbedarf der Stadien nach dem Jungtier wurde meist nur geschätzt. Es gibt nur wenige Informationen über den Proteinbedarf im Erwachsenenstadium der Garnele. Auf der Grundlage des Wachstums von großen Garnelen (10-20 g) in der vorliegenden Studie wurde der optimale Proteingehalt in der Nahrung anhand einer gestrichelten Linie auf 32,2 % geschätzt. Soweit uns bekannt ist, gibt es nur eine Studie (Smith et al. 1985), mit der das Wachstum von großen (10-20 g) L. vannamei in der vorliegenden Studie verglichen werden kann. Smith et al. (1985) berichteten, dass das Wachstum von ausgewachsenen Garnelen (20-25 g) nicht vom Proteingehalt, sondern von den Proteinquellen (tierisch oder pflanzlich) beeinflusst wurde, während das Wachstum von kleinen Garnelen (4-11 g) signifikant vom Proteingehalt beeinflusst wurde. Der Unterschied zwischen den Ergebnissen der vorliegenden Studie und denen von Smith et al. (1985) lässt sich hauptsächlich durch die unterschiedlichen Proteinquellen erklären, wie z. B. halbgereinigte Quellen (Kasein und Gelatine) bzw. praktische Quellen (Garnelenmehl), sowie durch unterschiedliche Versuchsbedingungen.
Das PER nahm tendenziell mit steigendem Nahrungsprotein ab, was mit den Ergebnissen bei Garnelen übereinstimmt (Hu et al. 2008; Xia et al. 2010; Shahkar et al. 2014). Die niedrigste PER, die bei einer Ernährung mit 40 bis 50 % Protein festgestellt wurde, deutet darauf hin, dass das überschüssige Protein für andere Stoffwechselzwecke als für das Wachstum verwendet wurde. Normalerweise wird ein geringes Nahrungsprotein von den Garnelen effizient für die Proteinsynthese genutzt (Shiau und Peng 1992; Hu et al. 2008; Xia et al. 2010). Auch die Unterschiede in den Proteinquellen können zu unterschiedlichen PER-Werten führen (Hajra et al. 1988). In der vorliegenden Studie wurde der Anteil an Fischmehl auf 18 % festgelegt und dann die Mischung aus Kasein und Gelatine (4:1, v/v) schrittweise erhöht, um den Proteingehalt in der Nahrung zu variieren. Daher könnten die Unterschiede in den PER-Werten in der vorliegenden Studie nur auf den Unterschied im Proteingehalt und nicht auf die Proteinqualität zurückzuführen sein.
Die Unterschiede in der Menge oder Qualität des Proteins, das Verhältnis von Nahrungsprotein zu Energie und die Tierart tragen zu den unterschiedlichen Auswirkungen des Nahrungsproteins auf die Zusammensetzung des Schlachtkörpers bei (Hubbard et al. 1986; Siccardi, 2006). Der geringere Ganzkörperproteingehalt wurde bei niedrigem Proteingehalt in der Nahrung (P25-Diät) beobachtet, was bei Fischarten häufig berichtet wurde (Kim und Lee 2009; Shahkar et al. 2014). Auch Siccardi (2006) bewertete den täglichen Bedarf an verdaulichem Protein (DP) und verdaulicher Energie (DE) von L. vannamei mit zwei Futtertypen (25 % CP und 35 % CP) und unterschiedlichen Fütterungsregimen. Sie kamen zu dem Schluss, dass der Proteinbedarf von Garnelen unter Berücksichtigung von Fütterungsmethoden wie ad libitum/beschränkte Fütterung und der täglichen Futtermenge sowie des Energiegehalts der Nahrung neu bewertet werden muss.