Prosjektnummer
901353
Nordatlantiske fiskeoljer og betydning for utnyttelse av omega-3-fettsyrer
Dokumentasjon som kan bidra til økt vediskaping fra nordatlantiske fiskeoljer
• Laks fôret med sildeolje viste 13 %-poeng høyere retensjon av EPA og DHA i hel kropp.
• Genuttrykksanalysen kan tyde på at sildeolje gir en dempet hemming av sentrale gener i omega-3-synteseveien sammenliknet med sardinolje.
• Rotter fôret med ulike blandinger av camelinaolje og tobisolje viste økt utnyttelse og omdanning av ALA til EPA og DHA med økende mengde camelinaolje, og økende innhold av ketolinsyre fra tobisolje korrelerte med økt EPA- og DHA-innhold i rottenes røde blodceller.
• Det er vanskelig å trekke sikre konklusjoner fra museforsøk med ren ketolinsyre pga. store individuelle forskjeller.
Sammendrag av resultater fra prosjektets faglige sluttrapport
Det overordnede formålet med prosjektet var å finne ut om inntak av en nordatlantisk fiskeolje rik på ketolinsyre eller inntak av ketolinsyre i ren form stimulerer kapasiteten til henholdsvis laks og humanmodelldyrene rotte og mus til å omdanne α-linolensyre (ALA, 18:3n-3) fra planteolje, til de lengre flerumettede omega-3-fettsyrene EPA og DHA.
I fôringsforsøk ble atlantisk laks, med startvekt på 170 gram, gitt tre ulike doser av hhv. sildeolje og sardinolje i fôret fram til en sluttvekt på 480 g. Diettene ble balansert for ALA og summen av EPA+DHA på de ulike innblandingsnivåene, mens innhold av henholdsvis EPA og DHA varierte slik at sildediettene hadde høyere innhold av ketolinsyre og DHA i forhold til sardindiettene, mens sardindiettene hadde høyere EPA innhold. Ved avslutning av forsøket viste laks fôret med sildeolje 13 %-poeng økning i retensjon av summen EPA+DHA i helkropp sammenlignet med fisk fôret med sardinoljediett. Dette til tross for et høyere innhold av DHA i sildeoljediettene, som kan være med og hemme sin egen syntese. Microarray-analyse av lever indikerte at sildeolje i dietten medførte mindre grad av hemming sentrale gener i omega-3-syntesen sammenliknet med inntak av sardinolje i dietten.
Fôringsforsøk med rotter ble gjennomført i samarbeid med prosjektet “Det beste fra to verdener: Optimal blanding av nordatlantisk pelagisk olje og norsk dodreolje for nasjonalt og internasjonalt helsekostmarked (DodreMarin)” (Forskningsrådets prosjektnr. 256446). Rotter ble fôret med en blanding av tobisolje (den nordatlantiske fiskeoljen rik på ketolinsyre) og camelinaolje (planteoljen rik på ALA, forløperen til EPA og DHA). Fôringsforsøket viste at rotter kan utnytte ALA fra camelinaolje til syntese av EPA og DHA og at økende innhold av ketolinsyre fra tobisolje korrelerte med økt EPA- og DHA-innhold i rottenes røde blodceller.
Det overordnede formålet med prosjektet var å finne ut om inntak av en nordatlantisk fiskeolje rik på ketolinsyre eller inntak av ketolinsyre i ren form stimulerer kapasiteten til henholdsvis laks og humanmodelldyrene rotte og mus til å omdanne α-linolensyre (ALA, 18:3n-3) fra planteolje, til de lengre flerumettede omega-3-fettsyrene EPA og DHA.
I fôringsforsøk ble atlantisk laks, med startvekt på 170 gram, gitt tre ulike doser av hhv. sildeolje og sardinolje i fôret fram til en sluttvekt på 480 g. Diettene ble balansert for ALA og summen av EPA+DHA på de ulike innblandingsnivåene, mens innhold av henholdsvis EPA og DHA varierte slik at sildediettene hadde høyere innhold av ketolinsyre og DHA i forhold til sardindiettene, mens sardindiettene hadde høyere EPA innhold. Ved avslutning av forsøket viste laks fôret med sildeolje 13 %-poeng økning i retensjon av summen EPA+DHA i helkropp sammenlignet med fisk fôret med sardinoljediett. Dette til tross for et høyere innhold av DHA i sildeoljediettene, som kan være med og hemme sin egen syntese. Microarray-analyse av lever indikerte at sildeolje i dietten medførte mindre grad av hemming sentrale gener i omega-3-syntesen sammenliknet med inntak av sardinolje i dietten.
Fôringsforsøk med rotter ble gjennomført i samarbeid med prosjektet “Det beste fra to verdener: Optimal blanding av nordatlantisk pelagisk olje og norsk dodreolje for nasjonalt og internasjonalt helsekostmarked (DodreMarin)” (Forskningsrådets prosjektnr. 256446). Rotter ble fôret med en blanding av tobisolje (den nordatlantiske fiskeoljen rik på ketolinsyre) og camelinaolje (planteoljen rik på ALA, forløperen til EPA og DHA). Fôringsforsøket viste at rotter kan utnytte ALA fra camelinaolje til syntese av EPA og DHA og at økende innhold av ketolinsyre fra tobisolje korrelerte med økt EPA- og DHA-innhold i rottenes røde blodceller.
Effekten av ren ketolinsyre på omdanning av ALA til EPA og DHA og potensielle kjønnsforskjeller ble studert i musemodell. De eksperimentelle gruppene av mus ble gitt tre ulike doser av ren ketolinsyre, blandet i soyaolje, som sondefôring i tillegg ble en kontrollgruppe kun sondefôret med soyaolje. På grunn av metodiske utfordringer med løselighet av ren ketolinsyre i musetarmen er det vanskelig å trekke sikre konklusjoner fra dette forsøket.
Resultater fra dette prosjektet har gitt mer kunnskap om potensielle fortrinn ved det høye innholdet av monoumettede fettsyrer i nordatlantiske fiskeoljer. Kunnskapen kan føre til merverdi på nordatlantiske fiskeoljer. Prosjektresultatene vil også gjøre næringsaktørene innenfor havbruk bedre rustet til å vurdere hvordan ulike typer fiskeoljer i kombinasjon med planteoljer best kan utnyttes for å gi best mulig retensjon av EPA og DHA i fisken. Prosjektet gir innledende resultater som indikerer mulige humane helseeffekter av nordatlantiske fiskeoljer med høyt innhold av ketolinsyre, noe som kan få betydningen for utnyttelsen av disse oljene inn mot helsekostmarkedet i fremtiden.
Resultater fra dette prosjektet har vist at det kan være potensielle fortrinn ved det høye innholdet av monoumettede fettsyrer i nordatlantiske fiskeoljer. Kunnskapen kan føre til merverdi på nordatlantiske fiskeoljer både i havbruksnæringen og helsekostmarkedet.
For å følge opp disse resultatene utlyste FHF i oktober 2019 inntil 3 millioner kr for å kartlegge utnyttelsen av omega-3-fettsyrer ved konsum av nordatlantiske fiskeoljer ved hjelp av musestudie og en begrenset humant intervensjonsstudie. Data fra prosjektet “Helseeffekt av ketolinsyre (22:1n-11). Kostintervensjonsstudier i mus og mennesker” (FHF-901592) vil generere ny kunnskap som igjen kan gi nye muligheter for næringsutvikling gjennom bl.a. utviklingen av nye helsepreparater.
-
Fact sheet: Cetoleic acid in North Atlantic fish oils stimulate the synthesis of EPA and DHA from ALA in human liver cells and salmon
Nofima. May 2019.
-
Sluttrapport: Nordatlantiske fiskeoljer og betydning for utnyttelse av omega-3-fettsyrer
Nofima. Rapport 26/2020. Februar 2020. Av Tone-Kari K Østbye, Gerd Marit Berge, Aleksei Krasnov, Odd Helge Romarheim, Astrid Nilsson, Målfrid Bjerke, Marianne Selander Hansen, Graham Burdge, Nicola A. Irvine og Bente Ruyter.
Marine oljer representerer en begrenset ressurs på verdensmarkedet, noe som gjør det viktig å fokusere på best mulig bærekraftig utnyttelse av denne verdifulle ressursen. Nordatlantiske fiskeoljer er spesielt rike på lange monoumettede fettsyrer sammenlignet med andre fiskeoljer på markedet. Resultater fra det nylig avsluttede prosjektet “Vil cetolinsyre (22:1n-11) fra lodde-, sild- og tobisolje føre til bedret utnyttelse av omega-3-fettsyrer i laks og humane celler?” (FHF-901017) viste at monoumettede fettsyrer, som f.eks ketolinsyre i nordatlantiske fiskeoljer, kan gi helsefortrinn ved at de fører til økt utnyttelse av omega-3-fettsyrer i laks og menneske. Laks og pattedyr har begrenset kapasitet til å syntetisere de helsefremmende marine omega-3-fettsyrene icosapentaensyre (EPA) og docosahexaensyre (DHA) fra vegetabilsk omega-3-fettsyre, alfalinolensyre (ALA). Det er derfor ønskelig å stimulere til økt syntese av disse langkjedede fettsyrene. Det er i den sammenheng viktig å øke kunnskapen om norske fiskeoljer og hvilken effekt en relativ høy andel ketolinsyre har på syntese av omega-3-fettsyrer hos laks og mus.
I dette prosjektet skal det undersøkes om inntak av nordatlantisk fiskeolje/ketolinsyre medfører økt omdanning av ALA til EPA og DHA i laks og mus og dermed forbedret utnyttelse av omega-3-fettsyrer. I tillegg skal det undersøkes om inntak av nordatlantisk fiskeolje i fôret til laks påvirker energiomsetningen i kroppen og dermed fettdeponering.
I dette prosjektet skal det undersøkes om inntak av nordatlantisk fiskeolje/ketolinsyre medfører økt omdanning av ALA til EPA og DHA i laks og mus og dermed forbedret utnyttelse av omega-3-fettsyrer. I tillegg skal det undersøkes om inntak av nordatlantisk fiskeolje i fôret til laks påvirker energiomsetningen i kroppen og dermed fettdeponering.
Prosjektet vil samarbeide med prosjektet “Det beste fra to verdener: Optimal blanding av nordatlantisk pelagisk olje og norsk dodreolje for nasjonalt og internasjonalt helsekostmarke” (Forskningsrådets prosjektnr. 256446), finansiert av Forskningsrådets Bionær-program.
Prosjektideen bygger videre på funn i det tidligere FHF-prosjektet FHF-901017.
Prosjektideen bygger videre på funn i det tidligere FHF-prosjektet FHF-901017.
Å finne ut om inntaket av nordatlantisk fiskeolje/ketolinsyre medfører økt produksjon av EPA og DHA fra ALA i mus og laks og dermed gir en helsegevinst.
Delmål
1. Å optimalisere blandingsforholdet mellom ALA fra planteolje og nordatlantisk fiskeolje i fôret til laks i sjøvannsfasen for maksimal omdanning av ALA til EPA og DHA.
2. Å undersøke om inntak av ren ketolinsyre fremmer kapasiteten til omdanning av ALA til EPA og DHA i mus og om det er kjønnsforskjeller.
3. Å øke kunnskapen om mekanismene involvert i effektene av ketolinsyre på fettmetabolismen i laks og mus.
Delmål
1. Å optimalisere blandingsforholdet mellom ALA fra planteolje og nordatlantisk fiskeolje i fôret til laks i sjøvannsfasen for maksimal omdanning av ALA til EPA og DHA.
2. Å undersøke om inntak av ren ketolinsyre fremmer kapasiteten til omdanning av ALA til EPA og DHA i mus og om det er kjønnsforskjeller.
3. Å øke kunnskapen om mekanismene involvert i effektene av ketolinsyre på fettmetabolismen i laks og mus.
Økt verdiskaping for oljeleverandører
Foreløpige resultater tyder på at inntak av ketolinsyre fra nordatlantiske fiskeoljer eller fisk rik på ketolinsyre kan stimulere den medfødte kapasiteten til å omdanne ALA til EPA og DHA i mennesker og laks, og dermed fremme utnytting av omega-3- fettsyren ALA fra planter. Bekreftelse av disse funnene kan medføre konkurransefortrinn for leverandører av nordatlantiske fiskeoljer og pelagisk sektor.
Bedre ressursutnyttelse av fiskeoljer i havbrukssektoren
Det er en begrenset tilgang på omega-3-fettsyrene EPA og DHA. Dette gjør det viktig med kunnskap som bidrar til å sikre en best mulig utnyttelse av disse verdifulle kildene innen oppdrettsnæringen. Ny kunnskap om funksjonene/fordelene med ketolinsyre kan gi oss et bedre grunnlag for å vurdere hvordan ulike typer fiskeoljer kan kombineres med planteoljer. På denne måten kan de sunne omega-3-fettsyrene utnyttes best, siden ketolinsyre fremmer laksens egen kapasitet å omdanne ALA fra planteoljer til EPA og DHA. Den økte kapasiteten av EPA- og DHA-produksjon og økt fettsyreoksidasjonkapasitet kan også redusere risikoen for utvikling av fettlever.
Helsegevinst hos mennesker er viktig for folkehelsen og kan gi stor merverdi
Innledende forsøk med humane leverceller viste at ketolinsyre i ren form stimulerte syntesen av de dokumenterte sunne, lange omega-3-fettsyrene EPA og DHA fra ALA. Det er viktig å bekrefte disse funnene i dyremodeller (før studier i mennesker). Kunnskap om den optimale blandingen og utnyttelse av omega-3-fettsyrer og ketolinsyre fra oljer vil være til stor nytte i en verden som vil oppleve en mangel på omega-3-fettsyrer. Dette nye prosjektet vil gi viktig kunnskap om mulige helseeffekter ved nordatlantiske fiskeoljer, og kan dermed være et bidrag til folkehelsen. Prosjektet vil samarbeide med det nylig innvilgede IPN-prosjektet i Bionær “Det beste fra to verdener” ledet av Astrid Nilsson, hvor målet er å få kunnskap om en ny norsk oljeblanding for helsekostmarkedet. Dette er en blanding av nordatlantiske, pelagiske oljer rik på ketolinsyre, EPA og DHA og en norsk dodreolje rik på ALA. IPN-prosjektet vil generere kunnskap om optimalt blandingsforhold, kvalitet og holdbarhet av en bestemt oljeblanding. Prosjektene vil også utveksle prøvemateriale til analyse. Dersom en kan løfte en marin olje opp fra fôrkvalitet til høykvalitetsolje til humant konsum vil det kunne gi en stor verdiøkning i hele verdikjeden.
Foreløpige resultater tyder på at inntak av ketolinsyre fra nordatlantiske fiskeoljer eller fisk rik på ketolinsyre kan stimulere den medfødte kapasiteten til å omdanne ALA til EPA og DHA i mennesker og laks, og dermed fremme utnytting av omega-3- fettsyren ALA fra planter. Bekreftelse av disse funnene kan medføre konkurransefortrinn for leverandører av nordatlantiske fiskeoljer og pelagisk sektor.
Bedre ressursutnyttelse av fiskeoljer i havbrukssektoren
Det er en begrenset tilgang på omega-3-fettsyrene EPA og DHA. Dette gjør det viktig med kunnskap som bidrar til å sikre en best mulig utnyttelse av disse verdifulle kildene innen oppdrettsnæringen. Ny kunnskap om funksjonene/fordelene med ketolinsyre kan gi oss et bedre grunnlag for å vurdere hvordan ulike typer fiskeoljer kan kombineres med planteoljer. På denne måten kan de sunne omega-3-fettsyrene utnyttes best, siden ketolinsyre fremmer laksens egen kapasitet å omdanne ALA fra planteoljer til EPA og DHA. Den økte kapasiteten av EPA- og DHA-produksjon og økt fettsyreoksidasjonkapasitet kan også redusere risikoen for utvikling av fettlever.
Helsegevinst hos mennesker er viktig for folkehelsen og kan gi stor merverdi
Innledende forsøk med humane leverceller viste at ketolinsyre i ren form stimulerte syntesen av de dokumenterte sunne, lange omega-3-fettsyrene EPA og DHA fra ALA. Det er viktig å bekrefte disse funnene i dyremodeller (før studier i mennesker). Kunnskap om den optimale blandingen og utnyttelse av omega-3-fettsyrer og ketolinsyre fra oljer vil være til stor nytte i en verden som vil oppleve en mangel på omega-3-fettsyrer. Dette nye prosjektet vil gi viktig kunnskap om mulige helseeffekter ved nordatlantiske fiskeoljer, og kan dermed være et bidrag til folkehelsen. Prosjektet vil samarbeide med det nylig innvilgede IPN-prosjektet i Bionær “Det beste fra to verdener” ledet av Astrid Nilsson, hvor målet er å få kunnskap om en ny norsk oljeblanding for helsekostmarkedet. Dette er en blanding av nordatlantiske, pelagiske oljer rik på ketolinsyre, EPA og DHA og en norsk dodreolje rik på ALA. IPN-prosjektet vil generere kunnskap om optimalt blandingsforhold, kvalitet og holdbarhet av en bestemt oljeblanding. Prosjektene vil også utveksle prøvemateriale til analyse. Dersom en kan løfte en marin olje opp fra fôrkvalitet til høykvalitetsolje til humant konsum vil det kunne gi en stor verdiøkning i hele verdikjeden.
Forsøk 1: Fôringsforsøk med laks etter smoltifisering og overføring til sjøvann og opp til 400 gram
Ansvarlige: Bente Ruyter, Tone-Kari K. Østbye og Gerd Marit Berge (alle ved Nofima).
Ansvarlige: Bente Ruyter, Tone-Kari K. Østbye og Gerd Marit Berge (alle ved Nofima).
Det vil gjennomføres et fôringsforsøk for å teste ut hypotesen om nordatlantiske fiskeoljer har helsefordeler i laks ved å stimulere syntesen av EPA og DHA. Laks vil bli fôret med tre nivåer av nordatlantisk fiskeolje og tre nivåer søramerikansk fiskeolje i sjøvannsfasen fra smoltifisering til 400 gram (triplikate tanker per diett). Blandingsforholdet mellom planteolje (ALA-rik olje) og fiskeolje i laksefôret vil bli optimalisert/balansert for maksimal egen omdanning fra ALA til EPA og DHA.
De ulike fôrene vil bli produsert ved Nofimas fôrteknologisenter i Bergen. Fôringsforsøket vil bli utført på Nofimas forskningsstasjon på Sunndalsøra. Det vil bli analysert for fettsyresammensetning i filet, fettprosent i lever og “apparent” fettsyreretensjon i helkropp. Genuttrykksanalyse vil bli gjennomført for å undersøke mekanismer involvert i effekt av ketolinsyre på biosyntesen av EPA og DHA.
De ulike fôrene vil bli produsert ved Nofimas fôrteknologisenter i Bergen. Fôringsforsøket vil bli utført på Nofimas forskningsstasjon på Sunndalsøra. Det vil bli analysert for fettsyresammensetning i filet, fettprosent i lever og “apparent” fettsyreretensjon i helkropp. Genuttrykksanalyse vil bli gjennomført for å undersøke mekanismer involvert i effekt av ketolinsyre på biosyntesen av EPA og DHA.
Forsøk 2: Museforsøk med ketolinsyre
Ansvarlige: Professor Graham Burdge (University of Southampton) og Bente Ruyter (Nofima).
Ansvarlige: Professor Graham Burdge (University of Southampton) og Bente Ruyter (Nofima).
Unge, men voksne mus (C57BL/6, 10 hannkjønn og 10 hunnkjønn per diett) vil bli fôret med en standard diett (AIN93M) med 7 % planteolje (ut i fra vekt) eller en standard diett med tre ulike nivåer ketolinsyre (1 mg, 0.5 mg eller 0.25 mg/dag). Musene vil bli fôret med de ulike diettene i 90 dager og deretter avlivet. Prøver vil bli tatt fra blod (separert i plasma og erytrocytter) og lever. Fettsyresammensetning av plasma, erytrocytter og lever vil bli bestemt ved gasskromatografi. Effekt av ketolinsyre på gener involvert i EPA- og DHA-syntesen vil bli undersøkt med qPCR (genuttrykk) og “western blotting” (proteinuttrykk).
Prosjektdeltagere
Nofima: Faglig ansvarlig, gjennomfører forsøk og analyser knyttet til fiskeforsøket.
Univerisity of Southampton (Graham Burdge): Ansvarlig for museforsøk og analyser knyttet til museforsøket, bidrar med faglige innspill.
Nofima: Faglig ansvarlig, gjennomfører forsøk og analyser knyttet til fiskeforsøket.
Univerisity of Southampton (Graham Burdge): Ansvarlig for museforsøk og analyser knyttet til museforsøket, bidrar med faglige innspill.
Resultater fra prosjektet vil formidles både muntlig på vitenskapelige konferanser og skriftlig gjennom populærvitenskapelige artikler i fagblad og på hjemmesidene til FHF, Nofima, med flere. Resultatene skal også publiseres som vitenskapelige artikler.
-
Sluttrapport: Nordatlantiske fiskeoljer og betydning for utnyttelse av omega-3-fettsyrer
Nofima. Rapport 26/2020. Februar 2020. Av Tone-Kari K Østbye, Gerd Marit Berge, Aleksei Krasnov, Odd Helge Romarheim, Astrid Nilsson, Målfrid Bjerke, Marianne Selander Hansen, Graham Burdge, Nicola A. Irvine og Bente Ruyter.