Prosjektnummer
901282
Samspill fett i for, miljø og fiskehelse (OptiHealth)
Ny kunnskap om sammenheng mellom fôrdiett og fiskehelse som vil bidra til bedret vekst og velferd for laks
• Fôring med økt nivå av planteolje i dietten bedret tilveksten til laksen i ferskvannsfasen, mens økende nivåer av EPA og DHA bedret tilveksten i sjøvannsfasen.
• Økt energinivå i fôret bedret ytelsen til laksen under hypoksistress, men resulterte i mindre sunt tarmmikrobiom og hjertehelse og lavere mineral og sinknivå i helkropp.
• Genetisk seleksjon for høy kapasitet til syntese av EPA og DHA førte til redusert fettnivå og økte nivåer av EPA og DHA i lever til laks fôret en diett rik på planteolje (bedret leverhelse).
• Immunrespons etter vaksinering var lite påvirket av fettsyresammensetningen av dietten.
• Forhøyet n-6/n-3-ratio i fôret gav økt leverfett og etter hypoksistress førte økt ratio til redusert kortisolrespons i plasma og økte nivåer av eikosanoidene PGE2 og PGD2 i leveren, men påvirket ikke sykdomsforløpet og uttrykk av gener relatert til immunrespons under AGD gjelleinfeksjon.
Sammendrag av resultater fra prosjektets faglige sluttrapport (Summary in English further below)
Hovedmålet med prosjektet har vært å skaffe til veie ny kunnskap om hvilke nivåer av fett og fettsyrer som kreves for å sikre produksjonen av en robust atlantisk laks i ulike livsfaser og under ulike produksjonsforhold.
Hovedmålet med prosjektet har vært å skaffe til veie ny kunnskap om hvilke nivåer av fett og fettsyrer som kreves for å sikre produksjonen av en robust atlantisk laks i ulike livsfaser og under ulike produksjonsforhold.
Resultater fra prosjektet viste at fôring med en planteoljerik diett i ferskvannsfasen bedret tilveksten til laksen, mens økende nivåer av EPA og DHA i fôret bedret tilveksten i sjøvannsfasen. Laks som var tilvent høyt nivå av planteoljer i fôret i ferskvannsfasen med god tilvekst, hadde ingen fordeler etter overføringen til sjøvann sammenlignet med en laks fôret høyere nivåer av marine oljer. Immunresponsen etter vaksinering var lite påvirket av fettsyresammensetningen av dietten til laksen. Behovet for EPA og DHA, basert på vekstrespons under ideelle miljøforhold i tidlig sjøvannsfase, ble definert til 5–7 % av totale fettsyrer i dietten, men i senere faser i merder i sjø under utfordrende miljøforhold kan dataene tyde på økt behov for disse fettsyrene for å opprettholde god helse og muskelkvalitet, da økende nivåer av EPA og DHA i fôret fra 10 g/kg til 35 g/kg (4–10 % av totale fettsyrer) bedret vekst, velferds- og helseindikatorer, muskelkvalitet og mineralstatus til laksen.
Økt energinivå (fettnivå) i fôret bedret veksten til laksen i tidlig sjøvannsfase, mens i senere fase i merder i sjø førte lavere fettnivå (økt proteinnivå) til bedret tilvekst. Økt energiinnhold i dietten økte ytelsen til laksen under hypoksistress (redusert oksygennivå i vannet), men resulterte i mindre sunt tarm-mikrobiom (bakterieflora) og hjertehelse og lavere mineral og sinknivå i helkropp.
Genetisk seleksjon for høy kapasitet til syntese av EPA og DHA førte til redusert fettnivå og økte nivåer av EPA og DHA i lever til laks fôret en diett rik på planteolje (bedret leverhelse).
Forhøyet n-6/n-3-ratio i fôret gav økt leverfett og etter hypoksistress førte økt ratio til redusert kortisolrespons i plasma og økte nivåer av eikosanoidene PGE2 og PGD2 (prostaglandiner, betennelsesregulerende stoffer) i leveren, men påvirket ikke sykdomsforløpet og uttrykk av gener relatert til immunrespons under gjelleinfeksjon med AGD (amøbisk gjellesykdom).
Results achieved
Summary of results from the project's final report
Important research questions in this project have been to study whether n-3 fatty acids, n-6 fatty acids and/or n-6/n-3 ratio and fat level affects growth, nutrient utilisation, robustness and health, flesh quality of Atlantic salmon in different life phases and under different production conditions.
Vitenskapelig publisering/Scientific publications
– Bjørg Kristine Hundal, Nina S. Liland, Grethe Rosenlund, Marta Bou, Ingunn Stubhaug, and Nini H. Sissener, ‘Increasing dietary n-6 fatty acids while keeping n-3 fatty acids stable decreases EPA in polar lipids of farmed Atlantic salmon (Salmo salar)’, British Journal of Nutrition, 125 (2021), 10–25. doi.org/10.1017/S0007114520002494 (open access).
– Bjørg Kristine Hundal, Nina S. Liland, Grethe Rosenlund, Erik Høglund, Pedro Araujo, Ingunn Stubhaug, and Nini H. Sissener, ‘Increasing the dietary n-6/n-3 ratio alters the hepatic eicosanoid production after acute stress in Atlantic salmon (Salmo salar)’, Aquaculture, 534 (2021), 736272. doi.org/10.1016/j.aquaculture.2020.736272 (open access).
– David Huyben, Teresa Grobler, Chessor Matthew, Marta Bou, Bente Ruyter, and Brett Glencross, ‘Requirement for n-3 long-chain polyunsaturated fatty acids by Atlantic salmon is relative to the dietary lipid level’, Aquaculture, 531 (2021), 735805, ISSN 0044-8486. For an abstract and access details, see ScienceDirect at doi.org/10.1016/j.aquaculture.2020.735805.
– David Huyben, Beeke K. Roehe, Michaël Bekaert, Bente Ruyter, and Brett Glencross, ‘Dietary Lipid: Protein Ratio and n-3 Long-Chain Polyunsaturated Fatty Acids Alters the Gut Microbiome of Atlantic Salmon under Hypoxic and Normoxic Conditions’, Frontiers in Microbiology, 11 (2020), 3385. doi.org/10.3389/fmicb.2020.589898 (open access).
– David Huyben, Chessor Matthew, Pedro Muñoz-Lopez, Bente Ruyter, and Brett Glencross, ‘Hypoxia does not change responses to dietary n-3 long-chain polyunsaturated fatty acids, but rather attenuates dietary energy demand by Atlantic salmon’. Manuscript accepted by Aquaculture Nutrition (2021).
– Adriana Magalhães Santos Andresen, Esmail Lutfi, Bente Ruyter, Gerd Berge, and Tor Gjøen, ‘Interaction between dietary fatty acids and genotype on immune response in Atlantic salmon (Salmo salar) after vaccination: A transcriptome study’ PLoS ONE, 14 (7) (2019): e0219625. doi.org/10.1371/journal.pone.0219625 (open access).
– Selvam Chandrasekar, Mark D Powell, Nina S. Liland, Grethe Rosenlund, and Nini H Sissener, ‘Impact of dietary level and ratio of n-6 and n-3 fatty acids on disease progression and expression of immune and inflammatory markers in Atlantic salmon (Salmo salar) challenged with Paramoeba perurans’. Submitted to Aquaculture (February 2021).
– David Huyben, Chessor Matthew, Pedro Muñoz-Lopez, Bente Ruyter, Brett Glencross, ‘Hypoxia does not change responses to dietary omega-3 long-chain polyunsaturated fatty acids, but rather reduces dietary energy demand by Atlantic salmon’. Accepted by Aquaculture Nutrition (in review 2021).
Flere publikasjoner er under arbeid og vil legges her når publisert.
– Bjørg Kristine Hundal, Nina S. Liland, Grethe Rosenlund, Marta Bou, Ingunn Stubhaug, and Nini H. Sissener, ‘Increasing dietary n-6 fatty acids while keeping n-3 fatty acids stable decreases EPA in polar lipids of farmed Atlantic salmon (Salmo salar)’, British Journal of Nutrition, 125 (2021), 10–25. doi.org/10.1017/S0007114520002494 (open access).
– Bjørg Kristine Hundal, Nina S. Liland, Grethe Rosenlund, Erik Høglund, Pedro Araujo, Ingunn Stubhaug, and Nini H. Sissener, ‘Increasing the dietary n-6/n-3 ratio alters the hepatic eicosanoid production after acute stress in Atlantic salmon (Salmo salar)’, Aquaculture, 534 (2021), 736272. doi.org/10.1016/j.aquaculture.2020.736272 (open access).
– David Huyben, Teresa Grobler, Chessor Matthew, Marta Bou, Bente Ruyter, and Brett Glencross, ‘Requirement for n-3 long-chain polyunsaturated fatty acids by Atlantic salmon is relative to the dietary lipid level’, Aquaculture, 531 (2021), 735805, ISSN 0044-8486. For an abstract and access details, see ScienceDirect at doi.org/10.1016/j.aquaculture.2020.735805.
– David Huyben, Beeke K. Roehe, Michaël Bekaert, Bente Ruyter, and Brett Glencross, ‘Dietary Lipid: Protein Ratio and n-3 Long-Chain Polyunsaturated Fatty Acids Alters the Gut Microbiome of Atlantic Salmon under Hypoxic and Normoxic Conditions’, Frontiers in Microbiology, 11 (2020), 3385. doi.org/10.3389/fmicb.2020.589898 (open access).
– David Huyben, Chessor Matthew, Pedro Muñoz-Lopez, Bente Ruyter, and Brett Glencross, ‘Hypoxia does not change responses to dietary n-3 long-chain polyunsaturated fatty acids, but rather attenuates dietary energy demand by Atlantic salmon’. Manuscript accepted by Aquaculture Nutrition (2021).
– Adriana Magalhães Santos Andresen, Esmail Lutfi, Bente Ruyter, Gerd Berge, and Tor Gjøen, ‘Interaction between dietary fatty acids and genotype on immune response in Atlantic salmon (Salmo salar) after vaccination: A transcriptome study’ PLoS ONE, 14 (7) (2019): e0219625. doi.org/10.1371/journal.pone.0219625 (open access).
– Selvam Chandrasekar, Mark D Powell, Nina S. Liland, Grethe Rosenlund, and Nini H Sissener, ‘Impact of dietary level and ratio of n-6 and n-3 fatty acids on disease progression and expression of immune and inflammatory markers in Atlantic salmon (Salmo salar) challenged with Paramoeba perurans’. Submitted to Aquaculture (February 2021).
– David Huyben, Chessor Matthew, Pedro Muñoz-Lopez, Bente Ruyter, Brett Glencross, ‘Hypoxia does not change responses to dietary omega-3 long-chain polyunsaturated fatty acids, but rather reduces dietary energy demand by Atlantic salmon’. Accepted by Aquaculture Nutrition (in review 2021).
Flere publikasjoner er under arbeid og vil legges her når publisert.
Prosjektet har fremskaffet meget viktig kunnskap om laksens behov for viktige omega-3-fettsyrer i dietten, som vil benyttes av næringen for å oppdatere fôrreseptene slik at laksens helse og velferd blir ivaretatt på best mulig vis.
-
Sluttrapport: Optimalisering av fett og fettsyrer i fôr til atlantisk laks for bedre helse og velferd gjennom ulike livsfaser og utfordrende miljøbetingelser
Nofima. Rapport 17/2021. Mai 2021. Av Bente Ruyter (Nofima), Nini Sissener (HI), Esmail Lutfi (Nofima), Bjørg Kristine Hundal (HI), Gerd Marit Berge (Nofima), Brett Glencross (University of Stirling), David Huyben (University of Stirling), Tor Gjøen (UiO), Adriana Magalhaes Santos Andresen (UiO), Grete Bæverfjord (Nofima), Erik Høglund (NIVA), Mark Powell (UiB), Marta Bou Mira (Nofima), Chandrasekar Selvam (UiB), Tone-Kari Østbye (Nofima), Nina Liland (HI), Grethe Rosenlund (Skretting ARC), Trygve Sigholt (BioMar), Ingunn Stubhaug (Skretting ARC), Øystein Evensen (NMBU), Aleksei Krasnov (Nofima) og Turid Mørkøre (Nofima).
Begrenset tilgang på fiskeolje til bruk i laksefôr, er en av de største utfordringene for en eventuell videre vekst innen laksenæringen. Når nivået av marine oljer reduseres og erstattes med planteoljer i fiskefôret, endres fettsyresammensetningen i laksens vev og organer. Fettnivå og spesifikke fettsyrer spiller helt sentrale roller i mange biologiske funksjoner, og forandret sammensetning av fettet i fôret kan dermed påvirke både tilvekst, muskelkvalitet og fiskens helse og robusthet.
Dette prosjektet ser nærmere på områder med mangelfull kunnskap, dvs. behov for omega-3-fettsyrer, samspill med total lipid nivå i fôret og omega-6-fettsyrer for laksens helse, særlig under utfordrende miljøforhold.
Rapporten fra prosjektet “Effekter av endret fettsyresammensetning i fôr til laks relatert til fiskens helse, velferd og robusthet (Fett for fiskehelse): Oppdatering 2016” (FHF-901250) belyser kunnskapsbehov knyttet til betydningen av endret fettsyresammensetning i fôr for laksens helse, velferd og robusthet. Anbefalinger i denne rapporten danner grunnlaget for prioriterte forskningsområder i dette nye prosjektet. Prosjektet følger videre opp sentrale funn fra tidligere prosjekter ved Nofima og NIFES som “Langtidseffekter av lave omega-3-nivåer i fôr på fiskens helse” (FHF-900957) og Minimumsbehov for omega-3-fettsyrer i atlantisk laks /“Minimum requirements for omega-3 fatty acids in modern production of Atlantic salmon” (Forskningsrådets prosjektnr. 224913), Regionalt forskningsfond Vestlandet (RFF Vestlandet)-prosjekt “Omega-3 fettsyrer til atlantisk laks – hvor lite er nok?” (RFF Vestlandet-217478), “Tailoring diets of the future to maximize utilization of EPA and DHA” (Forskningsrådets prosjektnr. 225086) og FHF-prosjektet “Omega-6/omega-3-balanse og mettet fett i fôr til laks: Betydning for fiskehelse og motstandsdyktighet mot virussmitte” (FHF-900959).
Å skaffe til veie ny kunnskap om hvilke nivåer av fett og fettsyrer som kreves for å sikre produksjonen av en robust atlantisk laks.
Delmål
1. Å undersøke laksens behov for EPA og DHA i fôret som sikrer dens vekst og helse under utfordrende miljøforhold i sjøvannsfasen, og videre studere om fettinnholdet i fôret påvirker behovet for omega-3-fettsyrer.
2. Å undersøke om n-6-fettsyrer, n-3-fettsyrer og n-6/n-3-ratio påvirker fiskens robusthet inkludert stressmestringsevne og motstandsdyktighet mot gjelleinfeksjon.
3. Å øke kunnskapen om hvilke hvilke ratioer mellom omega-3-fettsyrene ALA (alfalinolensyre), EPA (icosapentaensyre) og DHA (docosahexaensyre) i fôret som fører til optimal deponering av EPA og DHA i fiskens ulike vev.
4. Å øke kunnskapen om samspill mellom genetikk, omega-3-fettsyremetabolisme og immunrespons.
Atlantisk laks er den dominerende arten i norsk havbruk (≈1,5 millioner tonn per år). Opprinnelsen til fôringrediensene er en viktig faktor for bærekraftig produksjon av atlantisk laks. De viktigste ingrediensene i laksefôr var tidligere fiskemel og fiskeolje. Men i 2013 var bare 30 % av ingrediensene av marin opprinnelse. Denne substitusjonen har vært nødvendig, men en nedre terskel for substitusjon er snart å forvente. Dette prosjektet vil gi kunnskap som er nødvendig for at laksenæringen i fremtiden trygt skal kunne produsere laks med fôr som har redusert innhold av marine ingredienser, uten at det går ut over fiskens helse og velferd. Dette gjøres ved å generere ny kunnskap om behov for og utnyttelse av omega-3-fettsyrene EPA og DHA under ulike oppdrettsbetingelser, livsfaser og diettkomposisjoner (lipidnivå og n-6-innhold).
Dødelighet, målt som antall fisk som ikke lever til innhøsting fra overføring til sjø i norsk laksesenæring, er i størrelsesorden 15–18 %. Dette representerer et betydelig økonomisk tap. Flere studier indikerer at ubalansert næringssammensetning i fiskens dietter er av stor betydning for fiskens helse og robusthet. Dette prosjektet vil bidra med ny kunnskap om behovet for lipider i dietten, og dermed føre til at man unngår at suboptimal fettsammensetning i fôret fører til negative konsekvenser for fiskens helse, robusthet og kvalitet.
Dødelighet, målt som antall fisk som ikke lever til innhøsting fra overføring til sjø i norsk laksesenæring, er i størrelsesorden 15–18 %. Dette representerer et betydelig økonomisk tap. Flere studier indikerer at ubalansert næringssammensetning i fiskens dietter er av stor betydning for fiskens helse og robusthet. Dette prosjektet vil bidra med ny kunnskap om behovet for lipider i dietten, og dermed føre til at man unngår at suboptimal fettsammensetning i fôret fører til negative konsekvenser for fiskens helse, robusthet og kvalitet.
Kort oppsummert består prosjektet av fire følgende arbeidspakker (AP-er):
AP-1
Ledelse: Nofima
Ledelse: Nofima
Partnere: NIFES, University of Sterling, Skretting ARC og Biomar
Her vil det i 2017–2018 gjennomføres et fôringsforsøk som har som mål å etablere hvilke behov atlantisk laks har for EPA og DHA i fôret i sjøvannsfasen (i kombinasjon med høye og lave fettnivåer) under utfordringer som laksen normalt møter under kommersielle produksjonsforhold.
AP-2
Ledelse: NIFES
Partnere: NIVA, Uppsala Universitet, Skretting ARC, University of Sterling og Nofima
I AP-2 vil det i 2017–2018 gjennomføres fôringsforsøk i kar på land hvor de sentrale forskningsspørsmålet er om n-6-fettsyrer og / eller n-6/n-3-ratio påvirker EPA- og DHA-behov og robusthet av atlantisk laks inkludert stressrespons og mottakelighet for gjelleinfeksjoner.
AP-3
Ledelse: Nofima
Partnere: BioMar, NIFES, Universitetet i Oslo og University of Sterling
I AP-3 vil det i 2017 gjennomføres et fôringsforsøk i kar på land hvor det studeres hvordan kapasiteten til å produsere EPA og DHA i atlantisk laks påvirkes av ratioen mellom ALA, EPA og DHA i fôret. Videre studeres samspill mellom genetisk bakgrunn til laksen, immunrespons og omega-3-fettsyremetabolisme.
AP-4
Ledelse: University of Stirling
Partnere: NIFES og Nofima
Ledelse: University of Stirling
Partnere: NIFES og Nofima
I denne arbeidspakken vil det i 2017 gjennomføres et fôringsforsøk i Stirling hvor man undersøker om det er mulig å opprettholde fiskehelse med reduserte nivåer av EPA + DHA i fôret dersom man endrer nivået av ALA eller total lipid. Et viktig spørsmål vil være om oppdrettsmiljø (hypoksi), fettsyrer i fôret og lipidnivåer påvirker laksen robusthet, inkludert kronisk stress (hypoksi).
Omfattende analysearbeid vil pågå i alle arbeidspakker både i 2017, 2018 og 2019.
Prosjektgruppen, representert ved forskningsinstitutter og to store fiskefôrprodusenter, vil legge til rette for overføring av kunnskap på tvers av verdikjeden. De deltakende forskere vil presentere forskningsresultater på konferanser og arbeidsmøter, samt publisere i populære og tidsskrifter med fagfellevurdering. Tidlig i prosjektperioden, vil en brosjyre / flygeblad som inneholder generell prosjektinformasjon bli utformet og distribuert på relevante møter for å stimulere offentlig interesse og for å gi et bredere spekter av aktører innen havbruksnæringen mulighet til å komme i kontakt med prosjektpartnerne. Resultater fra prosjektet vil også bli publisert gjennom partnernes egne nettsider. Prosjektgruppen vil nå ut til aktuelle interessenter, inkludert de viktigste oppdrettere og fiskefôrprodusenter i Norge gjennom de to årlige dialogmøtene arrangert i samarbeid med FHF.
-
Sluttrapport: Optimalisering av fett og fettsyrer i fôr til atlantisk laks for bedre helse og velferd gjennom ulike livsfaser og utfordrende miljøbetingelser
Nofima. Rapport 17/2021. Mai 2021. Av Bente Ruyter (Nofima), Nini Sissener (HI), Esmail Lutfi (Nofima), Bjørg Kristine Hundal (HI), Gerd Marit Berge (Nofima), Brett Glencross (University of Stirling), David Huyben (University of Stirling), Tor Gjøen (UiO), Adriana Magalhaes Santos Andresen (UiO), Grete Bæverfjord (Nofima), Erik Høglund (NIVA), Mark Powell (UiB), Marta Bou Mira (Nofima), Chandrasekar Selvam (UiB), Tone-Kari Østbye (Nofima), Nina Liland (HI), Grethe Rosenlund (Skretting ARC), Trygve Sigholt (BioMar), Ingunn Stubhaug (Skretting ARC), Øystein Evensen (NMBU), Aleksei Krasnov (Nofima) og Turid Mørkøre (Nofima).