Prosjektnummer
901988
Et mer bærekraftig laksefôr med høy-protein mask / Improving salmon feed sustainability with High Protein Brewers Spent Grain (MaskLaks)
Mask er restene av
maltet bygg etter brygging av øl. Inkluderingen av mask i fôrsammensetninger
bidrar derfor til å fremme bærekraft og ressurseffektivitet innen fôrindustrien
(Fernandes et al., 2022). Mask representerer ikke bare et næringsrikt råmateriale
til fôr, men reduserer også karbonavtrykket ved å minske behovet for importerte
fôringredienser. I tillegg bidrar bruken av mask til avfallsreduksjon og
fremmer fôrmangfold, noe som er viktig for å redusere avhengigheten av enkelte
ingredienser og sikre stabile forsyningskjeder for fôr (San Martin et al.,
2020).
Likevel kan integrering av høy protein (HP)-mask i fiskefôr medføre noen utfordringer. Næringsstofftilgjengelighet bestemmes i stor grad av den kjemiske sammensetningen av fôrmatrisen (He et al., 2020). Vegetabilske proteiner inneholder ulike fraksjoner av ikke-stivelsespolysakkarider (NSP), klassifisert som uløselige NSP (f.eks. fiber, lignin) og løselige NSP (f.eks. oligosakkarider, β-glukan) (Wang et al., 2024). Selv om NSP generelt er vanskelige å fordøye, kan løselige NSP i noen grad utnyttes av mikrobiota i tarmen hos laksefisk, og har lavere innvirkning på næringsopptaket sammenlignet med uløselige NSP (Glencross, 2009). Bearbeidingsteknikker kan fjerne uløselige NSP i moderne SPC-er til en viss grad, men ingen enzymbehandling brukes på HP-mask. I denne sammenhengen fortjener mikronæringsstofftilgjengelighet spesiell oppmerksomhet, da atlantisk laks som fôres med plantebaserte fôr viser høyere krav til spesifikke mikronæringsstoffer (Vera et al., 2020). Dette kan delvis tilskrives en hemming av absorpsjon på grunn av fiber og tilknyttede antinæringsstoffer. Det har blitt foreslått at hydroksylgrupper i fiber kan binde seg til B-vitaminer og redusere deres tilgjengelighet (Kurek et al., 2017). I tillegg er det kjent at mineraler, spesielt sink, magnesium og kalsium, samhandler med kostfiber (Lall og Kaushik, 2021). Et annet problem som ofte finnes hos atlantisk laks som fôres med fôr rike på planteingredienser, er tarmforhold som betennelse. Videre kan fiberfraksjonene i et kosthold også påvirke tarmperistaltikken, slik det er vist hos berggylte (Le et al., 2021). Slike endringer i tarmfysiologien utgjør ekstra risikoer for næringsopptak og fiskens helse generelt.
Fokuserte studier på disse områdene er avgjørende for å fullt ut utnytte potensialet til mask for oppdrettsnæringen, noe som muliggjør ytterligere innovasjoner innen bearbeiding og fôrproduksjon med mål om å skreddersy mask sin ernæringsprofil, tilpasse dets unike egenskaper og til slutt møte de spesifikke ernæringsbehovene til atlantisk laks (Nazzaro et al., 2021). Palatabilitet kan være utfordrende med nye ingredienser, men foreløpige fôringsforsøk har vist at fisk aksepterte 30 % inkludering av HP-mask.
Dette prosjektet vil grundig undersøke HP-mask sin egnethet til bruk i laksefôr, adressere de identifiserte utfordringene og optimalisere bruken. Ved å erstatte planteproteinkonsentrater som brukes i dagens fôr, vil de forventede resultatene å betydelig bidra til utviklingen av innovative og bærekraftige fôrløsninger, og dermed forbedre bærekraften og effektiviteten i akvakulturnæringen.
Likevel kan integrering av høy protein (HP)-mask i fiskefôr medføre noen utfordringer. Næringsstofftilgjengelighet bestemmes i stor grad av den kjemiske sammensetningen av fôrmatrisen (He et al., 2020). Vegetabilske proteiner inneholder ulike fraksjoner av ikke-stivelsespolysakkarider (NSP), klassifisert som uløselige NSP (f.eks. fiber, lignin) og løselige NSP (f.eks. oligosakkarider, β-glukan) (Wang et al., 2024). Selv om NSP generelt er vanskelige å fordøye, kan løselige NSP i noen grad utnyttes av mikrobiota i tarmen hos laksefisk, og har lavere innvirkning på næringsopptaket sammenlignet med uløselige NSP (Glencross, 2009). Bearbeidingsteknikker kan fjerne uløselige NSP i moderne SPC-er til en viss grad, men ingen enzymbehandling brukes på HP-mask. I denne sammenhengen fortjener mikronæringsstofftilgjengelighet spesiell oppmerksomhet, da atlantisk laks som fôres med plantebaserte fôr viser høyere krav til spesifikke mikronæringsstoffer (Vera et al., 2020). Dette kan delvis tilskrives en hemming av absorpsjon på grunn av fiber og tilknyttede antinæringsstoffer. Det har blitt foreslått at hydroksylgrupper i fiber kan binde seg til B-vitaminer og redusere deres tilgjengelighet (Kurek et al., 2017). I tillegg er det kjent at mineraler, spesielt sink, magnesium og kalsium, samhandler med kostfiber (Lall og Kaushik, 2021). Et annet problem som ofte finnes hos atlantisk laks som fôres med fôr rike på planteingredienser, er tarmforhold som betennelse. Videre kan fiberfraksjonene i et kosthold også påvirke tarmperistaltikken, slik det er vist hos berggylte (Le et al., 2021). Slike endringer i tarmfysiologien utgjør ekstra risikoer for næringsopptak og fiskens helse generelt.
Fokuserte studier på disse områdene er avgjørende for å fullt ut utnytte potensialet til mask for oppdrettsnæringen, noe som muliggjør ytterligere innovasjoner innen bearbeiding og fôrproduksjon med mål om å skreddersy mask sin ernæringsprofil, tilpasse dets unike egenskaper og til slutt møte de spesifikke ernæringsbehovene til atlantisk laks (Nazzaro et al., 2021). Palatabilitet kan være utfordrende med nye ingredienser, men foreløpige fôringsforsøk har vist at fisk aksepterte 30 % inkludering av HP-mask.
Dette prosjektet vil grundig undersøke HP-mask sin egnethet til bruk i laksefôr, adressere de identifiserte utfordringene og optimalisere bruken. Ved å erstatte planteproteinkonsentrater som brukes i dagens fôr, vil de forventede resultatene å betydelig bidra til utviklingen av innovative og bærekraftige fôrløsninger, og dermed forbedre bærekraften og effektiviteten i akvakulturnæringen.
Hovedmål
Å gi dokumentasjon på effekten av den nye ingrediensen HP-mask på laksens ernæring, helse og kvalitet.
Spesifikke mål
1. Å vurdere den ernæringsmessige tilstrekkeligheten og fordøyeligheten av HP-mask på ulike nivåer i laksefôr, for både makro- og mikronæringsstoffer.
2. Å gjennomføre omfattende helse- og velferdsvurderinger av laks som fôres med dietter med varierende konsentrasjoner av HP-mask, med fokus på fysiologiske og immunologiske responser for å sikre fiskens optimale velvære.
3. Å evaluere den potensielle påvirkningen på laksefiletens kvalitet av HP-mask.
Å gi dokumentasjon på effekten av den nye ingrediensen HP-mask på laksens ernæring, helse og kvalitet.
Spesifikke mål
1. Å vurdere den ernæringsmessige tilstrekkeligheten og fordøyeligheten av HP-mask på ulike nivåer i laksefôr, for både makro- og mikronæringsstoffer.
2. Å gjennomføre omfattende helse- og velferdsvurderinger av laks som fôres med dietter med varierende konsentrasjoner av HP-mask, med fokus på fysiologiske og immunologiske responser for å sikre fiskens optimale velvære.
3. Å evaluere den potensielle påvirkningen på laksefiletens kvalitet av HP-mask.
Mens mel og oljer fra marine biprodukter allerede er en del av laksefôr i dag, krever andre bærekraftige marine ingredienser som lavtrofiske organismer betydelige investeringer for å utvikle en industri som kan levere de volumene som kreves for å påvirke fôrproduksjonen. HP-mask produseres fra en sidestrøm som finnes i store mengder og stort sett er ubenyttet i dag. En fabrikk for produksjon av HP-mask er under bygging nå, og flere er planlagt. HP-mask i laksefôr representerer en spennende mulighet til å erstatte andre planteproteinkilder som har et langt større CO2-avtrykk.
Dette prosjektet vil gi informasjon om hvordan atlantisk laks vil reagere på ulike inkluderingsnivåer, basert på fôrkonverteringsforhold, helse og velferd samt filetkvalitet. Dette prosjektet vil legge til rette for bred adopsjon og bidra betydelig til industriens bærekraftsmål, og posisjonere HP-mask som en mulig ny komponent i fremtidens bærekraftige akvakultur.
Dette prosjektet vil gi informasjon om hvordan atlantisk laks vil reagere på ulike inkluderingsnivåer, basert på fôrkonverteringsforhold, helse og velferd samt filetkvalitet. Dette prosjektet vil legge til rette for bred adopsjon og bidra betydelig til industriens bærekraftsmål, og posisjonere HP-mask som en mulig ny komponent i fremtidens bærekraftige akvakultur.
Prosjektet er organisert i følgende seks arbeidspakker (AP-er):
AP1: Fôrsammensetning og fôrformulering
Ansvarlig: David Poppi (Skretting Aquaculture Innovation AS)
Mål: Skape en balansert diett som representerer en kommersiell standard og fire eksperimentelle dietter der SPC gradvis erstattes med HP-mask opp til 100 %.
Oppgave 1.1: Utføre en omfattende analyse av HP-mask, inkludert tørrstoff, totalt protein, aminosyrer, totalt fett, fettsyresammensetning, aske, sporelementer, B-vitaminer, sukker, stivelse, fiber, og innhold av astaxanthin og canthaxanthin (HI sine interne metoder, etter akkrediterte standarder). Utfør samme analyse på soyaproteinkonsentrat for å sammenligne de to ingrediensenes ernæringsprofiler.
Oppgave 1.2: Formulere fôr som erstatter SPC med HP-mask, alle diettene vil ha lignende nivåer av råprotein og fett, og aminosyresammensetningen vil balanseres i henhold til atlantisk laks sitt ernæringsbehov. De isolipidiske og isoproteiske fôrene, som dekker ernæringskravene for laksefisk (NRC, 2011), vil bli evaluert for pelletkvalitet og ernæringssammensetning.
Resultat: Balanserte næringsformuleringer som vil optimaliseres for smakelighet, vekstytelse og fôreffektivitet.
Leveranser: Dietter for AP2 med detaljerte ernæringsanalyserapporter og optimaliserte fôrformuleringer.
AP2: Fôringsforsøk
Ansvarlig: Pauline Wischhusen (Havforskningstituttet (HI))
Mål: Validere effekten av HP-mask som en erstatning for SPC i en kommersiell fôrformulering for atlantisk laks, med hovedvekt på produksjonsytelsesparametere.
Oppgave 2.1: Totalt 1875 post-smolt av atlantisk laks (startvekt 200 g) vil bli fôret med en av fem eksperimentelle dietter ad libitum i tre gjentatte tanker per diett i en periode på 9 måneder (15 tanker totalt, 125 fisk per tank). Replikeringsnivået for tankene er nøkkelfaktoren for å oppnå statistisk styrke i designet. Basert på et lineært multiple regresjonsdesign kan en styrke på 0,8 oppnås med en total prøvestørrelse på 15 (3 tanker per behandling x 1 prøve per tank gir n=3 per gruppe). Andre målinger vil ha en mulig tankeffekt som prediktor med målinger utført individuelt (f.eks. kroppsvekt med n=1875 eller transkriptomikk, enzymanalyse, n=60). Dette vil tillate bestemmelse av selv små behandlingseffekter <0,17 med en styrke på 0,8.
Fisken vil bli holdt under kontrollerte miljøforhold i 1,5 kubikkmeter gjennomstrømningstanker ved Matre, HI-forskningsstasjon, med vanntemperatur opprettholdt på 8–9 ⁰C. Som rapportert i bakgrunnsseksjonen, har en diett med 30 % HP-mask blitt akseptert av laks i 25 dager. For å kontrollere dette i det 9-måneders forsøket, vil fôrinntak måles etter hvert måltid, som gis to ganger daglig. Endringer i appetitt vil vurderes ukentlig, og tegn på sykdom vil utløse umiddelbar undersøkelse av avdød fisk. Eksperimentet vil være designet som en dose-responsstudie for å vurdere ulike nivåer av HP-mask inkludering opp til en 100 % erstatning av SPC. All fisk vil bli veid og målt ved start og avslutning av forsøket. Veiing annenhver måned vil utføres per tank for å minimere forstyrrelse av fiskens appetitt. Vevsprøver, inkludert lever, hel filet, tarm, hode-nyre og blod, vil bli samlet for videre analyse ved slutten av forsøket (beskrevet under WP3 og WP4). Fordøyelsesprodukter/avføring vil bli samlet fra tarmdelen bak pylorusblindsekkene for enzymaktivitet og baktarm for fordøyelighetsanalyse.
Resultat: Fôrinntak og fôrkonverteringsforhold samt data om vekstytelse.
Leveranser: Fôringsforsøksprotokoll med omfattende datasett om produksjonsytelse og en sluttrapport om maksimal HP-mask-inkludering som ikke svekker fôring og produksjonsytelse hos atlantisk laks når den sammenlignes med kommersiell standard fôr.
AP3: Fordøyelsesfunksjon og næringsstoffers fordøyelighet
Ansvarlig: Øystein Sæle (HI)
Mål: Evaluere effekten av økende HP-mask-inkludering på makro- og mikronæringsstoffers fordøyelighet og fordøyelsesfunksjon.
Oppgave 2.1: Avføring fra baktarm vil samles fra hver tank og analyseres for aminosyrer, tørrvekt, totalmineraler (aske), totalprotein (N) og totalt fett (alle akkrediterte analyser ved HI). Analyse av ikke-stivelsespolysakkarider (NSP) vil bli utført i Wageningen. Analyse av yttrium gjør det mulig å beregne den tilsynelatende fordøyeligheten av disse makronæringsstoffeneHI
Oppgave 2.2: Med tanke på den mulige antinæringsmessige effekten av NSP-innholdet, kan fordøyelsen og absorpsjonen av mikronæringsstoffer påvirkes. Flere elementer, inkludert kobber, sink, selen, jern, kobolt, mangan, vil bli målt med ICP-MS. B-vitaminene B1, B2, B3, B5 og B6 vil bli kvantifisert ved bruk av LC-MS/MS.
Oppgave 2.3: Protease-, lipase- og amylaseaktivitet i chymen fra midttarmen vil bli målt ved bruk av kommersielle testsett for å utelukke tilstedeværelse av hemmende faktorer i HP-mask.
Oppgave 2.4: In vitro-forsøk vil bli gjort på dissekerte tarmpartier, som monteres i rør og “mates” med de eksperimentelle fôrene, SPC eller HP-mask. Tarmbevegelser registreres med time-lapse avbildning etter tidligere etablerte protokoller ved HI (Le et al., 2019).
Leveranser: Rapport om fordøyelighetsverdier for makronæringsstoffer og tilgjengeligheten av mikronæringsstoffer samt fordøyelsesfunksjonalitet.
AP4: Mikrobiota
Ansvarlig: Fotini Kokou og Johan Schrama (Wageningen University & Research)
Mål: Det er flere forskjeller mellom SPC og HP-mask, og den største forventede forskjellen er i NSP-fraksjonen. Derfor er det naturlig å undersøke hvordan mikrobiota kan påvirkes av de ulike diettene når det gjelder sammensetning (16S-analyse) og aktivitet ved å måle flyktige fettsyrer og melkesyreinnhold i tarmen.
Oppgave 4.1: Fordøyelsesprodukter fra både midttarm og baktarm vil bli samlet fra tre fisk per tank og analysert for flyktige fettsyrer (VFA) ved bruk av gasskromatografi, samt melkesyre ved bruk av et kolorimetrisk testsett som tidligere beskrevet av (Maas et al., 2021).
Oppgave 4.2: For mikrobiota-sammensetningen vil fordøyelsesprodukter fra midttarm og baktarm fra de samme tre individuelle fiskene per tank (som beskrevet ovenfor) bli samlet og utsatt for DNA-ekstraksjon ved bruk av kommersielle testsett. Det ekstraherte DNA vil bli kvantifisert, og biblioteket vil bli forberedt med PCR som målretter 16S rRNA-genet (V3–V4 variabel region). For sekvensering av bibliotekene vil Illumina MiSeq-plattformen bli brukt, med mål om minst 10 000 avlesninger per prøve. Data vil bli analysert ved bruk av etablerte protokoller for amplicon-sekvenseringsdata (Deng et al., 2022).
Oppgave 4.3: Avstandsbasert redundansanalyse vil bli utført ved bruk av VFA, melkesyre og NSP som variabler for å forklare endringer i mikrobiota-sammensetningen på grunn av diettene.
Leveranser: Rapport om VFA-, melkesyreinnhold og mikrobiota-sammensetning langs tarmen.
AP5: Evaluering av fiskehelse og -velferd
Ansvarlig: Even Fjære (HI)
Mål: Vurdere effekten av HP-mask på fiskevelferd, tarmhelse og immunrespons, samt matvarekvalitetsparametere.
Oppgave 4.1: Suboptimal ernæring og forstyrrelser i kroppens næringshomeostase kan true fiskevelferden. Ved prøvetaking vil fisken bli evaluert for mulige deformiteter, finneskader og sår i henhold til operative standard velferdsindikatorer. I tillegg vil blodprøver bli tatt for å måle hemoglobin, hematokrit, glukose, kolesterol, triglyserider, elektrolytter (natrium, kalium, kalsium) og leverenzymer (ALT, AST).
Oppgave 4.2: Lever og tarm vil gjennomgå transkriptomanalyse for å utforske genuttrykksprofiler og identifisere differensielt uttrykte gener (DEGs) som moduleres av diettene. Høy gjennomstrømnings RNA-sekvensering (RNA-seq) vil generere et detaljert transkriptomkart som gir innsikt i de metabolske veiene og biologiske prosessene påvirket av de nye fôringrediensene.
Oppgave 4.3: Prøver av fremre og baktarm vil bli samlet inn, bevart i formalin og brukt til histopatologisk evaluering. Oppmerksomheten vil være rettet mot tarmens morfologi, identifisere inflammatoriske responser og evaluere den generelle helsen og integriteten til tarmvevet.
Oppgave 4.4: Immunrespons vil bli evaluert in vitro på leukocytter fra hode-nyre i tre diettbehandlinger valgt basert på data samlet i AP2 (fôringsforsøk). Leukocytter vil bli eksponert for bakteriemimet LPS, virusmimet PIC og en kontrollgruppe. Deretter analyseres cellene for genuttrykk av immunrelaterte gener (HI-intern prosedyre, se Hamre et al., 2022).
Leveranser: Dokumentasjon av fiskevelferd og helsemålinger sammenlignet med fisk på tradisjonelle dietter.
AP6: Kvalitetskriterier
Ansvarlig: Malthe Hvas (HI)
Mål: Vurdere effekten av HP-mask på filet-kvalitet.
Oppgave 5.1: Filetene til fisken vil bli dissekert ved bruk av det norske kvalitetskuttet. Filetene vil bli undersøkt for forekomst av melaninflekker, og fargen vil bli målt på rå filet ved hjelp av et kolorimeter.
Oppgave 5.2: Fileter fra oppgave 5.1 vil bli analysert for tekstur på en TA.XT teksturanalysator, frosset ved –30 ˚C i mer enn 5 dager, og deretter tint. Væsketapet registreres før en ny teksturanalyse utføres.
Oppgave 5.3: En forenklet holdbarhetsanalyse vil bli utført på 6 fileter per tank. Filetene vil bli lagret i et kjølerom ved 3 ˚C. Hver 3. dag vil filetene bli analysert for tekstur, farge, pH og lukt.
Leveranser: Dokumentasjon av effekten av HP-mask på kvalitetsparametere.
AP1: Fôrsammensetning og fôrformulering
Ansvarlig: David Poppi (Skretting Aquaculture Innovation AS)
Mål: Skape en balansert diett som representerer en kommersiell standard og fire eksperimentelle dietter der SPC gradvis erstattes med HP-mask opp til 100 %.
Oppgave 1.1: Utføre en omfattende analyse av HP-mask, inkludert tørrstoff, totalt protein, aminosyrer, totalt fett, fettsyresammensetning, aske, sporelementer, B-vitaminer, sukker, stivelse, fiber, og innhold av astaxanthin og canthaxanthin (HI sine interne metoder, etter akkrediterte standarder). Utfør samme analyse på soyaproteinkonsentrat for å sammenligne de to ingrediensenes ernæringsprofiler.
Oppgave 1.2: Formulere fôr som erstatter SPC med HP-mask, alle diettene vil ha lignende nivåer av råprotein og fett, og aminosyresammensetningen vil balanseres i henhold til atlantisk laks sitt ernæringsbehov. De isolipidiske og isoproteiske fôrene, som dekker ernæringskravene for laksefisk (NRC, 2011), vil bli evaluert for pelletkvalitet og ernæringssammensetning.
Resultat: Balanserte næringsformuleringer som vil optimaliseres for smakelighet, vekstytelse og fôreffektivitet.
Leveranser: Dietter for AP2 med detaljerte ernæringsanalyserapporter og optimaliserte fôrformuleringer.
AP2: Fôringsforsøk
Ansvarlig: Pauline Wischhusen (Havforskningstituttet (HI))
Mål: Validere effekten av HP-mask som en erstatning for SPC i en kommersiell fôrformulering for atlantisk laks, med hovedvekt på produksjonsytelsesparametere.
Oppgave 2.1: Totalt 1875 post-smolt av atlantisk laks (startvekt 200 g) vil bli fôret med en av fem eksperimentelle dietter ad libitum i tre gjentatte tanker per diett i en periode på 9 måneder (15 tanker totalt, 125 fisk per tank). Replikeringsnivået for tankene er nøkkelfaktoren for å oppnå statistisk styrke i designet. Basert på et lineært multiple regresjonsdesign kan en styrke på 0,8 oppnås med en total prøvestørrelse på 15 (3 tanker per behandling x 1 prøve per tank gir n=3 per gruppe). Andre målinger vil ha en mulig tankeffekt som prediktor med målinger utført individuelt (f.eks. kroppsvekt med n=1875 eller transkriptomikk, enzymanalyse, n=60). Dette vil tillate bestemmelse av selv små behandlingseffekter <0,17 med en styrke på 0,8.
Fisken vil bli holdt under kontrollerte miljøforhold i 1,5 kubikkmeter gjennomstrømningstanker ved Matre, HI-forskningsstasjon, med vanntemperatur opprettholdt på 8–9 ⁰C. Som rapportert i bakgrunnsseksjonen, har en diett med 30 % HP-mask blitt akseptert av laks i 25 dager. For å kontrollere dette i det 9-måneders forsøket, vil fôrinntak måles etter hvert måltid, som gis to ganger daglig. Endringer i appetitt vil vurderes ukentlig, og tegn på sykdom vil utløse umiddelbar undersøkelse av avdød fisk. Eksperimentet vil være designet som en dose-responsstudie for å vurdere ulike nivåer av HP-mask inkludering opp til en 100 % erstatning av SPC. All fisk vil bli veid og målt ved start og avslutning av forsøket. Veiing annenhver måned vil utføres per tank for å minimere forstyrrelse av fiskens appetitt. Vevsprøver, inkludert lever, hel filet, tarm, hode-nyre og blod, vil bli samlet for videre analyse ved slutten av forsøket (beskrevet under WP3 og WP4). Fordøyelsesprodukter/avføring vil bli samlet fra tarmdelen bak pylorusblindsekkene for enzymaktivitet og baktarm for fordøyelighetsanalyse.
Resultat: Fôrinntak og fôrkonverteringsforhold samt data om vekstytelse.
Leveranser: Fôringsforsøksprotokoll med omfattende datasett om produksjonsytelse og en sluttrapport om maksimal HP-mask-inkludering som ikke svekker fôring og produksjonsytelse hos atlantisk laks når den sammenlignes med kommersiell standard fôr.
AP3: Fordøyelsesfunksjon og næringsstoffers fordøyelighet
Ansvarlig: Øystein Sæle (HI)
Mål: Evaluere effekten av økende HP-mask-inkludering på makro- og mikronæringsstoffers fordøyelighet og fordøyelsesfunksjon.
Oppgave 2.1: Avføring fra baktarm vil samles fra hver tank og analyseres for aminosyrer, tørrvekt, totalmineraler (aske), totalprotein (N) og totalt fett (alle akkrediterte analyser ved HI). Analyse av ikke-stivelsespolysakkarider (NSP) vil bli utført i Wageningen. Analyse av yttrium gjør det mulig å beregne den tilsynelatende fordøyeligheten av disse makronæringsstoffeneHI
Oppgave 2.2: Med tanke på den mulige antinæringsmessige effekten av NSP-innholdet, kan fordøyelsen og absorpsjonen av mikronæringsstoffer påvirkes. Flere elementer, inkludert kobber, sink, selen, jern, kobolt, mangan, vil bli målt med ICP-MS. B-vitaminene B1, B2, B3, B5 og B6 vil bli kvantifisert ved bruk av LC-MS/MS.
Oppgave 2.3: Protease-, lipase- og amylaseaktivitet i chymen fra midttarmen vil bli målt ved bruk av kommersielle testsett for å utelukke tilstedeværelse av hemmende faktorer i HP-mask.
Oppgave 2.4: In vitro-forsøk vil bli gjort på dissekerte tarmpartier, som monteres i rør og “mates” med de eksperimentelle fôrene, SPC eller HP-mask. Tarmbevegelser registreres med time-lapse avbildning etter tidligere etablerte protokoller ved HI (Le et al., 2019).
Leveranser: Rapport om fordøyelighetsverdier for makronæringsstoffer og tilgjengeligheten av mikronæringsstoffer samt fordøyelsesfunksjonalitet.
AP4: Mikrobiota
Ansvarlig: Fotini Kokou og Johan Schrama (Wageningen University & Research)
Mål: Det er flere forskjeller mellom SPC og HP-mask, og den største forventede forskjellen er i NSP-fraksjonen. Derfor er det naturlig å undersøke hvordan mikrobiota kan påvirkes av de ulike diettene når det gjelder sammensetning (16S-analyse) og aktivitet ved å måle flyktige fettsyrer og melkesyreinnhold i tarmen.
Oppgave 4.1: Fordøyelsesprodukter fra både midttarm og baktarm vil bli samlet fra tre fisk per tank og analysert for flyktige fettsyrer (VFA) ved bruk av gasskromatografi, samt melkesyre ved bruk av et kolorimetrisk testsett som tidligere beskrevet av (Maas et al., 2021).
Oppgave 4.2: For mikrobiota-sammensetningen vil fordøyelsesprodukter fra midttarm og baktarm fra de samme tre individuelle fiskene per tank (som beskrevet ovenfor) bli samlet og utsatt for DNA-ekstraksjon ved bruk av kommersielle testsett. Det ekstraherte DNA vil bli kvantifisert, og biblioteket vil bli forberedt med PCR som målretter 16S rRNA-genet (V3–V4 variabel region). For sekvensering av bibliotekene vil Illumina MiSeq-plattformen bli brukt, med mål om minst 10 000 avlesninger per prøve. Data vil bli analysert ved bruk av etablerte protokoller for amplicon-sekvenseringsdata (Deng et al., 2022).
Oppgave 4.3: Avstandsbasert redundansanalyse vil bli utført ved bruk av VFA, melkesyre og NSP som variabler for å forklare endringer i mikrobiota-sammensetningen på grunn av diettene.
Leveranser: Rapport om VFA-, melkesyreinnhold og mikrobiota-sammensetning langs tarmen.
AP5: Evaluering av fiskehelse og -velferd
Ansvarlig: Even Fjære (HI)
Mål: Vurdere effekten av HP-mask på fiskevelferd, tarmhelse og immunrespons, samt matvarekvalitetsparametere.
Oppgave 4.1: Suboptimal ernæring og forstyrrelser i kroppens næringshomeostase kan true fiskevelferden. Ved prøvetaking vil fisken bli evaluert for mulige deformiteter, finneskader og sår i henhold til operative standard velferdsindikatorer. I tillegg vil blodprøver bli tatt for å måle hemoglobin, hematokrit, glukose, kolesterol, triglyserider, elektrolytter (natrium, kalium, kalsium) og leverenzymer (ALT, AST).
Oppgave 4.2: Lever og tarm vil gjennomgå transkriptomanalyse for å utforske genuttrykksprofiler og identifisere differensielt uttrykte gener (DEGs) som moduleres av diettene. Høy gjennomstrømnings RNA-sekvensering (RNA-seq) vil generere et detaljert transkriptomkart som gir innsikt i de metabolske veiene og biologiske prosessene påvirket av de nye fôringrediensene.
Oppgave 4.3: Prøver av fremre og baktarm vil bli samlet inn, bevart i formalin og brukt til histopatologisk evaluering. Oppmerksomheten vil være rettet mot tarmens morfologi, identifisere inflammatoriske responser og evaluere den generelle helsen og integriteten til tarmvevet.
Oppgave 4.4: Immunrespons vil bli evaluert in vitro på leukocytter fra hode-nyre i tre diettbehandlinger valgt basert på data samlet i AP2 (fôringsforsøk). Leukocytter vil bli eksponert for bakteriemimet LPS, virusmimet PIC og en kontrollgruppe. Deretter analyseres cellene for genuttrykk av immunrelaterte gener (HI-intern prosedyre, se Hamre et al., 2022).
Leveranser: Dokumentasjon av fiskevelferd og helsemålinger sammenlignet med fisk på tradisjonelle dietter.
AP6: Kvalitetskriterier
Ansvarlig: Malthe Hvas (HI)
Mål: Vurdere effekten av HP-mask på filet-kvalitet.
Oppgave 5.1: Filetene til fisken vil bli dissekert ved bruk av det norske kvalitetskuttet. Filetene vil bli undersøkt for forekomst av melaninflekker, og fargen vil bli målt på rå filet ved hjelp av et kolorimeter.
Oppgave 5.2: Fileter fra oppgave 5.1 vil bli analysert for tekstur på en TA.XT teksturanalysator, frosset ved –30 ˚C i mer enn 5 dager, og deretter tint. Væsketapet registreres før en ny teksturanalyse utføres.
Oppgave 5.3: En forenklet holdbarhetsanalyse vil bli utført på 6 fileter per tank. Filetene vil bli lagret i et kjølerom ved 3 ˚C. Hver 3. dag vil filetene bli analysert for tekstur, farge, pH og lukt.
Leveranser: Dokumentasjon av effekten av HP-mask på kvalitetsparametere.
Ved å utnytte et mangfoldig konsortium bestående av forskningsinstitutter, industripartnere og universiteter, prioriterer prosjektet formidling av kunnskap på tvers av verdikjeden. Man har som mål å publisere minst én populærvitenskapelig artikkel om prosjektet i et akvakulturspesialisert tidsskrift (som kyst.no, Fiskeoppdrett, eller aquafeed.com) i de tidlige stadiene av prosjektet, samt minst én ved slutten av prosjektet.
I tillegg vil man presentere resultater fra prosjektet på minst én nasjonal konferanse (HAVBRUK og/eller Norsk Fiskeernæringsseminar, avhengig av prosjektets fremdrift og tilgjengelige resultater) og på én internasjonal konferanse (f.eks. ISFNF 2026 eller Aquaculture Europe 2025/6). Tre vitenskapelige artikler er planlagt å komme ut av studien, og prosjektdata er rettet mot formidling. Prosjektet vil også opprettholde tett kontakt med industrien og fôrprodusenter under og etter prosjektperioden, ved å være til stede og aktive på relevante møtearenaer, som Aqua Nor 2025 og Havexpo 2025/26.
I tillegg vil man arrangere en laksetest med smaksprøver av laks fôret med HP-BSP, som vil inkludere populærvitenskapelige presentasjoner om prosjektets mål og foreløpige resultater. Laks fôret på rester fra bryggerinæringen vil resonere godt med allmennheten, og et slikt arrangement vil forhåpentligvis tiltrekke seg oppmerksomhet fra pressen. Prosjektet “Ernæringsbehov hos kveite” (FHF-901657) gjorde dette med stor suksess.
I tillegg vil man presentere resultater fra prosjektet på minst én nasjonal konferanse (HAVBRUK og/eller Norsk Fiskeernæringsseminar, avhengig av prosjektets fremdrift og tilgjengelige resultater) og på én internasjonal konferanse (f.eks. ISFNF 2026 eller Aquaculture Europe 2025/6). Tre vitenskapelige artikler er planlagt å komme ut av studien, og prosjektdata er rettet mot formidling. Prosjektet vil også opprettholde tett kontakt med industrien og fôrprodusenter under og etter prosjektperioden, ved å være til stede og aktive på relevante møtearenaer, som Aqua Nor 2025 og Havexpo 2025/26.
I tillegg vil man arrangere en laksetest med smaksprøver av laks fôret med HP-BSP, som vil inkludere populærvitenskapelige presentasjoner om prosjektets mål og foreløpige resultater. Laks fôret på rester fra bryggerinæringen vil resonere godt med allmennheten, og et slikt arrangement vil forhåpentligvis tiltrekke seg oppmerksomhet fra pressen. Prosjektet “Ernæringsbehov hos kveite” (FHF-901657) gjorde dette med stor suksess.