一, Биолошка основа спектралног утицаја на раст риба.
Диспаритет у типовима конусних и штапићастих ћелија унутар мрежњаче рибе диктира њихову спектралну осетљивост. На пример, калифорнијска пастрмка има четири типа конусних ћелија у својој мрежњачи, са вршним таласним дужинама од 420 нм, 455 нм, 530 нм и 570 нм. Након метаморфозе, ретине малолетног ромба су много осетљивије на плаво светло од 480 нм. Ова еволуциона флексибилност омогућава рибама да развију преференције за одређене спектре, што заузврат мења колико добро једу и како користе своју енергију.
ТхеНајбоље лед акваријумско осветљење за биљкеспектар контролише циркадијални ритам коришћењем осе мелатонина епифизе. Ово, заузврат, мења нивое хормона раста (ГХ) и инсулину-сличног фактора раста (ИГФ-И). Експерименти су показали да плава светлост (450-490нм) може потиснути производњу мелатонина у епифизи атлантског лососа, продужити трајање дневног храњења и повећати специфичну стопу раста (СГР) за 12% -15%. Штавише, зелено светло (520-560нм) стимулише пут хипоталамуса мрежњаче, што доводи до троструког побољшања експресије ИГФ-И мРНК код малолетног ромба и директно олакшава синтезу протеина.
2, Поглед на то како раст утиче на кључне спектралне опсеге
1. Плаво светло (450–490 нм): ефекат мача са две оштрице
Промоција раста: У узгоју сома, континуирано излагање плавој светлости повећава дневни прираст тежине за 18% и смањује ефикасност хране за 0,2. Ово се дешава зато што плаво светло активира ганглијске ћелије мрежњаче, стимулише хипоталамички центар за храњење кроз глутаматергијски пут и повећава активност желудачне протеазе за 25%.
Ризик од стреса: Плаво светло доводи до повећања нивоа кортизола у дугиним пастрмкама за 40%, а нивоа серотонина у мозгу 3 пута. Ово узрокује да јетра помера превише липида, што зауставља раст. Ова контрадикторна појава произилази из повећане осетљивости СВС2 конусних ћелија у ретини калифорнијске пастрмке на плаво светло, што доводи до неуроендокриних абнормалности.
2. Зелено светло (520–560 нм): специјалиста за оптимизацију метаболизма
Коришћење енергије: Зелено светло укључује комплекс митохондријалног респираторног ланца ИВ, што повећава садржај АТП-а у мишићима златног шарана за 22% и смањује количину амонијачног азота који се излучује за 15%. Ово значајно побољшава ефикасност претварања енергије хране у енергију мишића.
Имунолошка регулација: Зрачење зеленом светлошћу повећава активност лизозима (ЛЗМ) за 40% и смањује експресију протеина топлотног шока 70 (ХСП70) за 35% током периода метаморфозе ромба. Ово помаже расту смањујући негативне ефекте еколошког стреса.
3. Црвено светло (620–680 нм): начин за балансирање раста и репродукције
Развој полних жлезда: Црвено светло пролази кроз осовину гонада ретине хипофизе, што скраћује време потребно да гонаде драгог камења плаве шнурке сазре за 20 дана и повећава производњу јаја за 35%. Али ако је жута река изложена црвеном светлу дуже време, то би могло да исцрпи залихе витамина А у њиховој јетри, што може изазвати дегенерацију мрежњаче и пад стопе раста за 10%.
Раст мишића: Црвено светло покреће мТОР пут у брзим мишићним влакнима дугиних пастрмки, чинећи их 18% дебљима. Међутим, потребан му је фотопериод од 18Л: 6Д да би се спречило да залихе енергије пребрзо нестану.
4. Бело светло-пуног спектра: стабилизујућа улога
Бела светлост пуног спектра одржава стопу преживљавања златног шљунка изнад 92% током њиховог раста. Стопа раста је мало нижа од оне у монохроматској светлосној групи, али знатно смањује стопу деформитета (са 8% на 2%). Предност му је што опонаша природно светло, одржава конзистентне физиолошке ритмове риба и смањује ризик од болести повезаних са стресом{5}}.
3, Како користити стратегију спектралне оптимизације у стварном животу
1. Регулација животног циклуса у деловима
Тинејџерске године: 16Л:8Д фотопериод и 520нм зелено светло (500лук) се користе да помогну пробавном систему да расте. Ово резултира просечним дневним повећањем тежине од 0,8 г за младог ромба.
Период оплодње: Прелазак на плаво светло од 470 нм (300 лукса) повећава активност исхране, али држање зеленог светла укљученим 2 сата дневно убрзава метаболизам, снижавајући стопу конверзије хране калифорне пастрмке на 1. 1. Период размножавања: излагање атлантског лососа црвеном светлу (660 нм) и плавој светлости сваког дана (450 нм) за повећање производње за 450 м плавог дана. 40% и одржава стопу ђубрења преко 85%.
2. Протоколи који су својствени свакој врсти
Као пример прилагођавања дубоком мору, ромба користи плаво светло од 480 нм (интензитет од 200 лукса) да подстакне понашање бентокса и импулсе зеленог светла да подстакне храњење, што скраћује њихов циклус раста за 15%.
За типове површинског пливања као што је златни шмек, коришћење зеленог светла од 550 нм (интензитет од 800 лукса) све време може да задржи развојне перформансе у свом најбољем издању и заустави реакције на стрес изазване плавим светлом.
Нилска тилапија и друге свеједе рибе расту 20% брже и њихови мишићи изгледају боље када су изложени наизменичном црвеном (630нм) и белом светлу (14Л: 10Д).
3. Нове идеје за интеграцију технологије
Метода динамичке контроле за ЛЕД диоде: ИоТ уређаји који прате податке о квалитету воде у реалном времену и аутоматски мењају спектралне комбинације. На пример, систем постаје зелен када ниво раствореног кисеоника падне испод 5 мг/Л. Ово успорава метаболизам риба и смањује њихову употребу кисеоника.
Синергија исхране спектра: Храњење калифорнијске пастрмке храном са високим садржајем незасићених масних киселина у плавом светлу може повећати садржај ДХА у њиховим мишићима за 30% док такође смањује оксидативна оштећења изазвана плавим светлом.
