Prosjektnummer
901794
Ikke-letale diagnostiske indikatorer for bedre beslutningsstøtte i oppdrettsnæringen
Med mer håndteringskrevende operasjoner mot lakselus, dør en større andel av behandlet fisk mot slutten av produksjonssyklus. Dette er en etisk utfordring, og medfører betydelig økonomiske tap og er negativt for næringens omdømme og bærekraft. Dagens kunnskap er ikke tilstrekkelig for å løse utfordringene knyttet til oppdrettslaksens helse og velferd som trengs for å realisere
vekst i havbruksnæringen. Gode beslutningsstøtteverktøy er avgjørende for å
kunne vurdere fiskens helse- og velferdssituasjon på et kunnskapsbasert
grunnlag, og for å kunne kvalitetssikre overordnet strategi og beslutninger. Prosjektet
vil utvikle nye diagnostiske verktøy basert på molekylære analyser, ultralyd
teknologi og kamerabasert adferdsovervåkning for å kunne gi mer kvalifisert
helseledelse slik at effektive og målrettede tiltak for å redusere risiko for
dødelighet i forbindelse med håndtering kan iverksettes.
Hovedmål
Å utvikle ikke-letale velferdsindikatorer for klinisk diagnostikk og vurdering av helsetilstand (hjerte, gjeller og sirkulasjon) hos laks, som etter utprøving og dokumentasjon under realistiske oppdrettsbetingelser, skal kunne implementeres som nye beslutningsstøtteverktøy i havbruksnæringen. Aktuelle verktøy skal kunne brukes på lokalitet og i kombinasjon med enkle diagnostiske analyseverktøy egnet for desentraliserte laboratorium i nærområdet.
Delmål (korresponderende med delaktiviteter/ arbeidspakker)
1. Å foreta utvalg og uttesting av diagnostiske markører innen hjertehelse i human medisin og molekylære stressmarkører i laks, som kan detekteres med kommersielle ELISA-kits og som er opp- eller nedregulert i varierende grad avhengig av fiskens helsetilstand.
2. Å foreta massespektrometrisk karakterisering av blod og mucus med valg av nye markører som indikator for ulike helsetilstander i fisk.
3. Å undersøke om bruk av HD ultralyd kombinert med kunstig intelligens kan benyttes i ikke-invasive undersøkelser av smolt og fisk i sjø.
4. Å teste digitale og berøringsfrie oppfølgingsverktøy basert på kamerateknologi for tidlig kartlegging av endret adferd og nedsatt helse.
5. Å verifisere valgte markører og metoder gjennom datainnsamling fra fiskegrupper med sirkulasjonssvikt og gjelleutfordringer under realistiske forhold, og etablere beslutningsstøtteverktøy og rådgivning angående bruk av aktuelle verktøy.
Forbedrede diagnostiske metoder som gir mer eksakt
informasjon om fiskegruppenes fysiologiske funksjoner, vil gi bedre
beslutningsstøtte til fiskehelsepersonell og oppdretter. Dette kan skåne
sårbare fiskegrupper for belastende håndtering og gi insitamenter for
risikoreduserende tiltak. Dermed vil prosjektet på lang sikt bidra til å løse etiske
utfordringer, redusere økonomiske tap og forbedre næringens bærekraft. For
prosjektdeltakerne har prosjektet muligheten til å generere kunnskap og
publiseringer for instituttene, nye tjenester for teknologileverandørene og
fiskehelsebedriften og forbedret operasjon samt medvirkning til næringens utvikling
for oppdretteren.
Prosjektet er organisert i fem vitenskapelige arbeidspakker (AP-er):
AP 1: Utvalg og uttesting av kjente diagnostiske markører innen hjertehelse fra human medisin og molekylære stressmarkører i laks med kommersielle kits
AP 1: Utvalg og uttesting av kjente diagnostiske markører innen hjertehelse fra human medisin og molekylære stressmarkører i laks med kommersielle kits
Ansvarlig: Møreforsking
I denne arbeidspakken vil kommersielt tilgjengelige ELISA-kits for deteksjon av utvalgte markører i lakseblod og mucus testes ut. Markørene velges basert på vitenskapelig litteratur om stresstilstander hos fisk og human hjertediagnostikk. Prøver fra fisk med ulike helse- og stresstilstander vil samles inn og markører som viser forskjell mellom ulike tilstander vil velges ut og verifiseres for videre bruk gjennom AP 2 og AP 5. I tillegg til ordinære blodprøver vil blodspots som prøveprepareringsmetode undersøkes.
I denne arbeidspakken vil kommersielt tilgjengelige ELISA-kits for deteksjon av utvalgte markører i lakseblod og mucus testes ut. Markørene velges basert på vitenskapelig litteratur om stresstilstander hos fisk og human hjertediagnostikk. Prøver fra fisk med ulike helse- og stresstilstander vil samles inn og markører som viser forskjell mellom ulike tilstander vil velges ut og verifiseres for videre bruk gjennom AP 2 og AP 5. I tillegg til ordinære blodprøver vil blodspots som prøveprepareringsmetode undersøkes.
AP 2: Massespektrometrisk karakterisering av blod og mucus med valg av nye markører som indikator for ulike helsetilstander i fisk
Ansvarlig: Avd. for klinisk farmakologi, St. Olavs hospital
Væskekromatografisk metodikk (LC-MS/MS og LC-TOF-MS/MS) og gasskromatografisk metodikk (GC-MS og GC-MS/MS) gir samlet ultimat følsomhet og mulighet for identifikasjon av ukjente forbindelser. I denne arbeidspakken vil massespektrometri brukes til screening for nye markører i blod og mucus, som viser forskjell mellom ulike helse- og velferdstilstander hos oppdrettslaks. Kjente markører fra litteraturen som er valgt ut gjennom AP 1 vil bli undersøkt, og videre vil man se etter nye markører ved hjelp av det siste og beste innenfor massespektrometrisk metodikk. Blodspots som prøveprepareringsmetode vil undersøkes og verifiseres.
Ansvarlig: Avd. for klinisk farmakologi, St. Olavs hospital
Væskekromatografisk metodikk (LC-MS/MS og LC-TOF-MS/MS) og gasskromatografisk metodikk (GC-MS og GC-MS/MS) gir samlet ultimat følsomhet og mulighet for identifikasjon av ukjente forbindelser. I denne arbeidspakken vil massespektrometri brukes til screening for nye markører i blod og mucus, som viser forskjell mellom ulike helse- og velferdstilstander hos oppdrettslaks. Kjente markører fra litteraturen som er valgt ut gjennom AP 1 vil bli undersøkt, og videre vil man se etter nye markører ved hjelp av det siste og beste innenfor massespektrometrisk metodikk. Blodspots som prøveprepareringsmetode vil undersøkes og verifiseres.
AP 3: Ultralydskanning med kunstig intelligens som ikke-invasiv hurtigmetode
Ansvarlig: Greenfox Marine
Ultralyd-teknologi kombinert med kunstig intelligens kan benyttes som effektiv beslutningsstøtte for undersøkelse av laks på individ- og/eller populasjonsnivå. Metoden vil testes med mål om å utvikle metode for påvisning av sirkulasjonssvakheter hos settefisk og matfisk. Forsøksoppsett bygges for praktiske tester under realistiske forhold og ultralydmålinger gjøres som mulighetsstudie under realistiske forhold, for å kartlegge tegn på organdeformiteter (hjerte, gjelle og sirkulasjon) hos settefisk. Dette for å verifisere hva ultralyd/AI-systemene klarer å se og analysere. Ut fra resultatene vurderes potensialet for videreutvikling til industrielt operativt utstyr og eventuell automatisert høyvolumsortering ut fra hjertehelse i settefiskanlegg. Oppsettet vil tilpasses for å teste om ultralyd/kunstig intelligens kan avdekke organsvikt på fisk i sjøfase.
Ansvarlig: Greenfox Marine
Ultralyd-teknologi kombinert med kunstig intelligens kan benyttes som effektiv beslutningsstøtte for undersøkelse av laks på individ- og/eller populasjonsnivå. Metoden vil testes med mål om å utvikle metode for påvisning av sirkulasjonssvakheter hos settefisk og matfisk. Forsøksoppsett bygges for praktiske tester under realistiske forhold og ultralydmålinger gjøres som mulighetsstudie under realistiske forhold, for å kartlegge tegn på organdeformiteter (hjerte, gjelle og sirkulasjon) hos settefisk. Dette for å verifisere hva ultralyd/AI-systemene klarer å se og analysere. Ut fra resultatene vurderes potensialet for videreutvikling til industrielt operativt utstyr og eventuell automatisert høyvolumsortering ut fra hjertehelse i settefiskanlegg. Oppsettet vil tilpasses for å teste om ultralyd/kunstig intelligens kan avdekke organsvikt på fisk i sjøfase.
AP 4: Bruk av digitale oppfølgingsverktøy til tidlig berøringsfri kartlegging av endret adferd og nedsatt helse
Ansvarlig: ScaleAQ
I denne arbeidspakken vil det undersøkes om kamerabasert adferdsovervåkning kan gi tidlige indikasjoner på sykdomsutbrudd og andre velferdsutfordringer. Et system for overvåking og tidlig varsling av endret adferd skal etableres. Data fra reelle produksjonsforhold på flere lokaliteter over tid vil bli samlet inn og koblet til sykdomshistorikk og biologisk prestasjon, samt resultatene fra AP 1–3. For å evaluere slike verktøy trengs datafangst fra reelle produksjonsforhold på flere lokaliteter over tid koblet til sykdomshistorikk og biologisk prestasjon. Standardisert metode for datafangst og robuste algoritmer og post-prosessering av data blir brukt. Svømmemønster og retning på individnivå blir registrert og aggregert opp til stimadferd (koordinering), da aktivitetsnivå og adferdstype på gruppenivå også har potensiale til å fange opp endringer i adferd assosiert med velferd på hele eller deler av populasjonen.
AP 5: Uttesting av markører på relevante fiskegrupper med sirkulasjonssvikt og gjelleutfordringer under relevante betingelser
Ansvarlig: Åkerblå
Målet med denne arbeidspakken er en standardisert liste over egnede nye diagnostiske verktøy inkludert rådgivning for i hvilke kliniske situasjoner det vil være aktuelt å benytte disse. Videre vil det beskrives en systematisk og strukturert tilnærming til helsevurdering av ulike fiskegrupper under ulike forhold, slik at klinisk vurdering og rådgivning kan gjøres mer pålitelig. Denne arbeidspakken vil stå for uttak av relevante prøver og populasjoner til metodeutvikling i AP 1–4 samt at nye diagnostiske verktøy som er utviklet i de foregående APene vil evalueres i forhold til om de kan bidra til forbedret klinisk vurdering og et bedre beslutningsgrunnlag i forkant av håndtering. Metodene utviklet i AP 1–4 vil verifiseres og vurderes med hensyn til deres egnethet og bruksverdi for næringen og praktisk bruk av nye diagnostiske verktøy i helseoppfølging vil utredes. Prøvetaking til metodeutvikling vil fortrinnsvis tas i forbindelse med utslakting av fisk. Det vil samles inn prøver fra fisk med ulike helseutfordringer (særlig fokus på sirkulasjonssvikt, hjerte og gjelleutfordringer) for å teste biomarkører og ultralyd i AP 1-4. De nye diagnostiske verktøyene som er etablert i AP 1–4 brukes så systematisk ved oppfølging av akvakulturanlegg som er inne i perioder med sykdom eller hyppig håndtering. Lokaliteter som inngår følges opp mellom 6 og 12 måneder for å inkludere relevante håndteringsperioder. Prøve- og datainnsamling utføres i forbindelse med ordinære månedsbesøk, ved klinisk oppfølging av endret adferd, ved helsevurdering før håndtering og ved oppfølging av behandling. Produksjonsdata, fiskestørrelse, hendelser, værforhold, fôringsdata og håndteringsrelaterte data vil samles inn i tillegg til resultatene fra de nye metodene. En vil søke å påvise sammenhenger mellom de samlede dataene fra arbeidspakkene og betingelser, analyser og observasjoner for fiskegruppene, og evaluere hvilken tilleggsinformasjon de nye diagnostiske verktøyene gir og i hvilken grad disse forbedrer helserådgivningen.
Prosjektorganisering
Prosjektet er et samarbeid mellom fiskehelsebedrift (Åkerblå) i nært samarbeid med oppdretter (Måsøval AS), forskningsinstitutt og universitetssykehus (Møreforsking AS og avdeling for klinisk farmakologi ved St. Olavs hospital), teknologileverandører (Scale AQ og Greenfox Marine AS (GFM)) og klyngeaktører (NCE Aquatec Cluster og NCE Aquatec cluster, node Kristiansund) innen bærekraftig akvakulturbasert matproduksjon. Forskningsinstituttene og teknologileverandørene står for metode og teknologiutvikling. Møreforsking har prosjektledelsen med ansvar for å følge opp prosjektaktiviteter og planer, planlegge og gjennomføre prosjektet, formidle prosjektaktiviteter, koordinere aktivitetene med relevante prosjekter og lede referansegruppemøter. Åkerblå vil bistå med koordinering mot oppdretter med hensyn til prøveuttak og aktiviteter på anlegg. Assosiert partner FMCC, Institutt for sirkulasjon og bildediagnostikk ved NTNU stiller med ressurspersoner for faglig sparring og studentoppgaver. NCE Aquatech Cluster og Node Kristiansund vil bistå med sine nettverk, kanaler, arenaer og verktøy for kunnskapsdeling.
Ansvarlig: ScaleAQ
I denne arbeidspakken vil det undersøkes om kamerabasert adferdsovervåkning kan gi tidlige indikasjoner på sykdomsutbrudd og andre velferdsutfordringer. Et system for overvåking og tidlig varsling av endret adferd skal etableres. Data fra reelle produksjonsforhold på flere lokaliteter over tid vil bli samlet inn og koblet til sykdomshistorikk og biologisk prestasjon, samt resultatene fra AP 1–3. For å evaluere slike verktøy trengs datafangst fra reelle produksjonsforhold på flere lokaliteter over tid koblet til sykdomshistorikk og biologisk prestasjon. Standardisert metode for datafangst og robuste algoritmer og post-prosessering av data blir brukt. Svømmemønster og retning på individnivå blir registrert og aggregert opp til stimadferd (koordinering), da aktivitetsnivå og adferdstype på gruppenivå også har potensiale til å fange opp endringer i adferd assosiert med velferd på hele eller deler av populasjonen.
AP 5: Uttesting av markører på relevante fiskegrupper med sirkulasjonssvikt og gjelleutfordringer under relevante betingelser
Ansvarlig: Åkerblå
Målet med denne arbeidspakken er en standardisert liste over egnede nye diagnostiske verktøy inkludert rådgivning for i hvilke kliniske situasjoner det vil være aktuelt å benytte disse. Videre vil det beskrives en systematisk og strukturert tilnærming til helsevurdering av ulike fiskegrupper under ulike forhold, slik at klinisk vurdering og rådgivning kan gjøres mer pålitelig. Denne arbeidspakken vil stå for uttak av relevante prøver og populasjoner til metodeutvikling i AP 1–4 samt at nye diagnostiske verktøy som er utviklet i de foregående APene vil evalueres i forhold til om de kan bidra til forbedret klinisk vurdering og et bedre beslutningsgrunnlag i forkant av håndtering. Metodene utviklet i AP 1–4 vil verifiseres og vurderes med hensyn til deres egnethet og bruksverdi for næringen og praktisk bruk av nye diagnostiske verktøy i helseoppfølging vil utredes. Prøvetaking til metodeutvikling vil fortrinnsvis tas i forbindelse med utslakting av fisk. Det vil samles inn prøver fra fisk med ulike helseutfordringer (særlig fokus på sirkulasjonssvikt, hjerte og gjelleutfordringer) for å teste biomarkører og ultralyd i AP 1-4. De nye diagnostiske verktøyene som er etablert i AP 1–4 brukes så systematisk ved oppfølging av akvakulturanlegg som er inne i perioder med sykdom eller hyppig håndtering. Lokaliteter som inngår følges opp mellom 6 og 12 måneder for å inkludere relevante håndteringsperioder. Prøve- og datainnsamling utføres i forbindelse med ordinære månedsbesøk, ved klinisk oppfølging av endret adferd, ved helsevurdering før håndtering og ved oppfølging av behandling. Produksjonsdata, fiskestørrelse, hendelser, værforhold, fôringsdata og håndteringsrelaterte data vil samles inn i tillegg til resultatene fra de nye metodene. En vil søke å påvise sammenhenger mellom de samlede dataene fra arbeidspakkene og betingelser, analyser og observasjoner for fiskegruppene, og evaluere hvilken tilleggsinformasjon de nye diagnostiske verktøyene gir og i hvilken grad disse forbedrer helserådgivningen.
Prosjektorganisering
Prosjektet er et samarbeid mellom fiskehelsebedrift (Åkerblå) i nært samarbeid med oppdretter (Måsøval AS), forskningsinstitutt og universitetssykehus (Møreforsking AS og avdeling for klinisk farmakologi ved St. Olavs hospital), teknologileverandører (Scale AQ og Greenfox Marine AS (GFM)) og klyngeaktører (NCE Aquatec Cluster og NCE Aquatec cluster, node Kristiansund) innen bærekraftig akvakulturbasert matproduksjon. Forskningsinstituttene og teknologileverandørene står for metode og teknologiutvikling. Møreforsking har prosjektledelsen med ansvar for å følge opp prosjektaktiviteter og planer, planlegge og gjennomføre prosjektet, formidle prosjektaktiviteter, koordinere aktivitetene med relevante prosjekter og lede referansegruppemøter. Åkerblå vil bistå med koordinering mot oppdretter med hensyn til prøveuttak og aktiviteter på anlegg. Assosiert partner FMCC, Institutt for sirkulasjon og bildediagnostikk ved NTNU stiller med ressurspersoner for faglig sparring og studentoppgaver. NCE Aquatech Cluster og Node Kristiansund vil bistå med sine nettverk, kanaler, arenaer og verktøy for kunnskapsdeling.
| Følgende formidling er planlagt: • populærvitenskapelig artikkel om prosjektet i f.eks. Fiskeribladet • nyhetssaker/kronikk til eksterne medier som Tekfisk eller iLaks • spre nyheter og informasjon på partnernes nettsider og sosiale medier • presentasjoner på større fysiske arrangementer i regi av FHF, andre sentrale samlinger for fiskehelsepersonell (Frisk fisk, Akvaveterinærenes forening (AVF) sin høstkonferanse) og samlinger i NCE Aquatech Cluster • vitenskapelige publikasjoner • åpent digitalt arbeidsmøte og webinar • “hands-on workshop” for næringen |