Lakselus, Lepeophtheirus salmonis, er et av de viktigste fiskehelseproblemene i lakseoppdrett på den nordlige halvkule. Hydrogenperoksid (H2O2) brukes av oppdretterne til badebehandlinger mot lus, men mange norske lakseluspopulasjoner har blitt resistente mot H2O2. Det er lite kjent hvordan H2O2 påvirker/dreper lusene og hvordan lusene forsvar seg mot kjemikalet. I denne studien kaste vi lys over begge temaene. Ved økende H2O2 konsentrasjoner og/eller eksponeringstid blir først lusenes normale oppførsel påvirket; lusenes svømme- og tilheftingsevner blir svake, og de faller av fisken. Ved høyere konsentrasjon/eksponeringstid blir lusene lammet og gassbobler vises i lusekroppen, noe som gjør at de flyter opp, mens indre vev og organer kan bli skadet. Analyser viste at disse gassboblene faktisk er oksygen, sannsynligvis produsert av et enzym kalt katalase, som bryter ned H2O2 til vann og oksygen (O2). Disse observasjonene forteller oss at virkningsmekanismen til H2O2 i lusekroppen er kompleks. Sannsynligvis gir H2O2 eksponering "brennende" sår, oksidativt stress, skader på DNA og andre cellekomponenter, celledød og vevskader på grunn av gassbobler. Men hvordan forsvarer lus seg mot H2O2? Vår RNA-sekvenseringsstudie (for å se hvilke gener som er opp- eller nedregulerte når lusene er resistente mot H2O2) viste at forsvars- /resistentemekanismene også er komplekse. Katalasegenet er oppregulert, slik at H2O2 transformeres raskt til vann og O2. Andre gener er også oppregulerte, inkludert reguleringsgener, sårhelingsfaktorer, faktorer som forbedrer parasittenes evne til å takle oksidativt stress og gener for proteiner som transporterer forbindelser over lusekroppen. På den annen side er noen proteinkodende gener nedregulert for å redusere mengden av H2O2 som kommer inn i lusekroppen. Katalaseekspresjonen brukes i dag til testing om en individuell lus er følsom eller resistent mot H2O2. Denne studien åpner døren for å utforske nye og bedre markører for overvåking av H2O2-resistens hos lakselus og dermed for å forbedre bruken og effekten av H2O2 i lusebekjempelsen.

Fôrforbruket til norsk laks og regnbueørret var 1,64 mill. tonn i 2016, og det ventes at forbruket vil øke til 6 mill. tonn i 2050. Presset på en rekke fôrråvarer er allerede stort, deriblant på fiskemel som er en viktig proteinkilde i fôret. En konsekvens av etterspørsels- og prisvekst på fiskemel er økt innblanding av andre proteinråvarer, som for eksempel soyaproteinkonsentrat (SPC) av brasiliansk opphav. Fôrprodusenter sammen med oppdrettsnæring og forskning søker stadig etter nye bærekraftige fôrråvarer, og i PROMAC er et av fokusområdene makroalger til fôr. Denne posteren presenterer næringsinnholdet i sukkertare (Saccharina latissima) og butare (Alaria esculenta) i en sammenligning med to kommersielle soyaproteinkonsentrat som i dag brukes i fôr. Analysene av næringsinnhold for makroalgene er del av PROMAC-arbeidet og er sentrale i vurderingen av egnethet i fôr. Videre oppsummerer posteren dybdeintervjuer med norske fôrprodusenter om deres kunnskap om og holdninger til makroalger som ingrediens i fôr. Intervjuene følger en strukturert guide i tre deler som dekker fôrsammensetning og alternative forråvarer, bruk av SPC, og kunnskap om og erfaring med makroalger som fôringrediens. Dybdeintervjuene gir nyttig kunnskap for videre arbeid med makroalger til laksefôr, og gir blant annet svar på hvilke faktorer norske fôrprodusenter anser som viktige i sammensetning av bærekraftige og effektive fôr, hvilke muligheter og utfordringer som ligger i å ta i bruk makroalger, samt hvor sannsynlig det er at makroalger skal erstatte eller komplettere bruken av SPC i fôret.

Bedre bærekraft i landbruks- og akvakulturproduksjonssystemer er avgjørende for global matvaresikkerhet og for å opprettholde sunne, varierte økosystemer. En måte å redusere presset på jordbaserte matproduksjonssystemer er å se mot havet for matproduksjon. Forskningsprosjektet «PROMAC» ble lansert i 2015 for å undersøke hvilken kapasitet Norge har til å produsere effektive mat- og fôrvarer fra makroalgebiomasse. Denne studien er en del av miljøanalysen som utføres i PROMAC, og bidrar ved å sammenligne miljøprestasjoner av to lignende fiskefôr ingredienser: Proteinkonsentrat fra Brasiliansk Soya (SPC) og Norsk Makroalge Proteinkonsentrat (SWPC). Hvor effektive og bærekraftige disse to produksjonssystemene er, måles systematisk ved hjelp av en sammenlignende MSFA som tar hensyn til overføring av primærenergi og fosfor. For å analysere varer med tilsvarende proteininnhold, sammenlignes primærenergi- og fosforfotsporene på ett tonn SPC og to tonn SWPC. Per i dag viser modelleringsresultatene at primærenergifotsporet til SWPC (172,133 MJ) er 11.68 ganger større enn for SPC (14,733 MJ). SWPC fotavtrykket kan imidlertid reduseres til 34,010 MJ ved å benytte sekundærvarme fra et avfallsforbrenningsanlegg i løpet av innhøstingen på våren. SWPC systemet utklasserer SPC systemet når det gjelder fossilt fosforfotavtrykk, da ett tonn SPC krever 25,75 kg fossilt fosfor, mens to tonn SWPC krever så lite som 0,008 kg fossilt fosfor. Videre indikerer resultatene at mens biproduktene av soyabønner reduserer miljøbelastning av SPC, kan biogjødsel fra SWPC erstatte produksjonen av mineralgjødsel med et forhold på nesten 1:1 og reduserer SWPC fossile fosfor til negative verdier (-26.36 kg). Den samlede konklusjonen av denne studien er at SWPC har et konkurransefortrinn basert på fosforhåndtering, men erstatning av SPC vil være vanskelig og kreve utvikling av signifikant nyskapende og optimaliserte teknologiske løsninger for å bli energieffektive.

Atlantisk laks kan i begrenset grad syntetisere omega 3 langkjedede polyumettede fettsyrer (n-3 LC-PUFAs), eikosapentaensyre (EPA, C20:5n-3) og dokosahexaensyre (DHA, C22:6n-3) via reksjoner katalysert av elovls ("Elongase of very long chain fatty acid") og fettsyre desaturaser (Fads). En grundig forståelse av de molekylære mekanismene som ligger til grunn for LC-PUFA biosyntese vil være av stor verdi da marine fiskeoljer ikke vil kunne dekke den økende etterspørselen av n-3 LC-PUFA og at en bærekraftig utnyttelse vegetabilske oljer fiskeforet blir stadig viktigere. For å studere dette nærmere har vi benyttet CRISPR-Cas9 teknologien for å produsere Atlantisk laks hvor elovl2 genet er inaktivert. Resultatene viser at elovl2 er essensielt for biosyntese av DHA in-vivo and at endogen produksjon av LC-PUFA er viktig for transkripsjonsregulering av lipogene gener i laks. Ved hjelp av gass kromatografi (GC) og massespektroskopi koblet til hepatocytt fettsyre desaturase og elongerings assay har vi vist at elovl2 knockout laks har reduserte mengder av DHA og akkumulering av EPA og dokosapentaensyre (DPA 22:5 n-3) i lever, hjerne og i hvit muskelvev, noe som tyder på inhibering av elongering av disse elovl2 substratene. Redusert syntese av DHA ser også ut til å indusere den lipogene transkripsjonsregulatoren, sterol regulatory element binding protein-1 (SREBP-1) i lever og påvirker derved ekspresjon av målgenene delta 6 fad-a (Δ6fad-a), delta 5 fad (Δ5fad) og fettsyre syntase-b (Fasb). Denne studien viser at elovl2 har viktige funksjoner under biosyntese og regulering av LC-PUFA i laks og at forandringer i LC-PUFA nivå påvirker ekspresjon av lipogene gener i lever.

Hjertesykdommen kardiomyopatisyndrom (CMS), også kalt “hjertesprekk”, hos oppdrettet Atlantisk laks (Salmo salar L.), er årsak til store tap for norsk oppdrettsnæring. Sykdommen diagnostiseres vanligvis rundt 1,5 år etter sjøsetting, i fisk på 3-4 kg som nærmer seg slaktemoden størrelse. 

CMS har vært påvist i norsk lakseoppdrett siden 1985. I en spørreundersøkelse for 2017 rangerte brukerne av Veterinærinstituttets diagnostiske tjenester CMS som den viktigste sykdommen på oppdrettslaks i sjøfasen, bare forbigått av lakselus når man ser på de økonomiske konsekvensene. De siste årene har antall CMS-utbrudd diagnostisert ved Veterinærinstituttet stabilisert seg på rundt 100 tilfeller i året.

I 2009 viste Bruno et.al og vår gruppe at sykdommen var smittsom, og året etter ble Piscine myocarditis virus (PMCV) identifisert som årsak til CMS. Typiske histopatologiske funn er en svært uttalt myokarditt i hjertets indre, spongiøse lag. Denne leder til hjertesvikt med alvorlige makroskopiske og mikroskopiske sirkulasjonsforstyrrelser, som kan gi hjertetamponade og død.

Våren 2014 ble 1 kg stor dødfisk av Atlantisk laks diagnostisert med CMS på en sjølokalitet på Sørvestlandet, bare 6 måneder etter sjøsetting. Det ble ikke funnet andre vesentlige årsaker til dødeligheten I denne aktuelle merden.

Hjertevev ble undersøkt med en Real-time RT-PCR for påvisning av PMCV, og det ble funnet uvanlig store mengder virus, med Ct-verdier helt ned til 7. Siden dette ble påvist i mye mindre fisk enn hva som er vanlig for CMS, ble lokaliteten fulgt fram til slakt, med til sammen 6 påfølgende prøveuttak. 

Resultater av histopatologi- og virologiundersøkelsene (real-time RT-PCR og  sekvensering av PMCV) av hjerter og et utvalg andre organer vil bli presentert og diskutert.

Laksepoxvirus (Salmon gill poxvirus /SGPV) er et stort DNA-virus/koppevirus som angriper gjellene i oppdrettslaks og kan føre til akutt sykdom. I Nord-Europa er viruset påvist på gjeller fra oppdrettslaks i Norge, på Færøyene og i Skottland, og dessuten på norsk villfisk, men da ikke nødvendigvis assosiert med sykdom. Gjellesykdom initiert av SGPV (Salmon gill poxvirus disease/SGPVD) er karakterisert ved apoptose, og i kroniske stadier hyperplasi av gjelleepitelet. Genomet til SGPV, som ble fullsekvensert og publisert i 2015, har mer enn 200 gener, hvorav mange er homologe til tidligere karakteriserte poxvirusgener fra andre arter. De koder for proteiner med kjente funksjoner som dannelse av viruskapsid, virusets replikasjonsapparat, og interaksjoner med vertens immunforsvar. Det er likevel mange av genene i laksepoxgenomet som ikke er karakterisert tidligere og har ukjent funksjon.

Som et ledd i utviklingen av smittesporingsverktøy for varianter av SGPV i Nord-Europa ble viruspositive gjelleprøver fra norsk oppdrettsfisk (i tilknytning til SGPVD-utbrudd), norsk villfisk, og oppdrettsfisk fra Færøyene og Skottland, samlet inn og benyttet til DNA-isolering og Illumina-sekvensering (NGS). Gensekvensene fra de proteinkodende delene av genomet ble så sammenliknet. Genomene til alle de nordeuropeiske SGPV-variantene viser seg å være svært konserverte, og mange av genene koder for identiske proteiner isolatene imellom. Det er imidlertid enkelte gener som skiller seg ut med større grad av variasjon. Blant disse er gener som ut fra homologi kan være viktige for interaksjon med vertens immunforsvar. En fylogenetisk sammenligning for å kartlegge slektskapet mellom sekvenserte SPGV-isolater vil bli presentert. Det er også identifisert flere områder i SGPV-genomet som kan være egnet for å utvikle smittesporingsverktøy basert på VNTR (variable number of tandem repeats) regioner, og disse er nå under videre optimalisering og utprøving.

Fiskens skjelettmuskulatur (filét) er det viktigste produktet i havbruk, og er også det vevet som vokser raskest hos fisk. Fiskemuskel vokser gjennom hyperplasi (økning i antall muskelfibre) og hypertrofi (økning i størrelse av muskelfibre), og dynamikken mellom disse kan påvirke den somatiske vekstraten. Forståelsen av mekanismene som styrer fiskelarvers muskelvekst er vesentlig for å kartlegge mulige perioder som påvirker variasjon i fiskens vekstpotensiale. Vårt mål var å kartlegge en mulig dynamisk modell for larvenes muskelvekst og videre vekstpotensiale hos torsk (Gadus morhua), med histologiske og molekylære analyser. 

Vi studerte muskelutviklingen hos torskelarver med ulike vekstrater fra to forsøk med forskjellige ernæringsforhold (kort eller lang periode med copepoder eller rotatorier/Artemia) og ett forsøk med forskjellige temperaturregimer i egg- og larve-fasen (startfôret med rotatorier/Artemia). I første forsøk ble larvene fulgt i 60 dager (til 30 mm standard lengde), og i de to senere forsøkene ble torskeyngelen fulgt i 15 mnd.     

Torskelarvenes dynamiske muskelvekstmønster var sterkt knyttet til larvenes størrelse (standard lengde, SL), og dette var uavhengig av den somatiske vekstraten. I plommesekkfasen var hypertrofi dominerende (1. fase). Fra startfôring var stratifisert hyperplasi dominerende i spesifikke vekstsoner i hvit muskel (6 -  10 mm SL, 2. fase) og fra 10 – 12 mm SL ble hypertrofi dominerende i hvit muskel, mens rød muskel endret vekstmønster fra hypertrofi til hovedvekt på hyperplasi (3. fase). Ved 15 – 20 mm SL var hypertrofi dominerende i både hvit og rød muskel, og mosaisk hyperplasi (nye muskelfibre innimellom eksisterende) ble gradvis synlig i hvit muskel ved 20 - 30 mm SL. Endringer mellom vekt på hypertrofi eller hyperplasi samsvarte også med ulike stadier i metamorfosen, og kan være en god indikator for metamorfoseprosessen.

Vi fant at startfôring med copepoder/zooplankton hadde en positiv effekt på vekst og muskelutvikling hos torskelarver. For en gitt fiskestørrelse (standard lengde) fant vi større muskelfibre (hypertrofi, umiddelbar effekt) i larvestadiet, og større antall muskelfibre i både tidlig og seint yngelstadium (hyperplasi, langvarig effekt). Inkuberingstemperaturen av egg ga en kortvarig effekt på antall muskelfibre hos nyklekte larver, men forskjellig temperatur i egg-/larvestadiet ga ellers ingen langvarig effekt på muskelvekst hos de som overlevde fram til yngelstadiet.

Den næringsmessige kvaliteten i levendefôret var således viktig for yngelens vekstpotensiale. Perioden med sterkest hyperplasi (6 – 10 mm SL, opptil 20 dager etter klekking) var også perioden med høyest somatisk vekstrate hos larvene. Denne fasen er trolig den viktigste perioden for å påvirke larvenes videre vekstpotensiale gjennom ernærings- og miljøfaktorer.

Havbruk (som i norsk samanheng i all hovudsak handlar om lakseoppdrett) er vår største eksportnæring etter olje og gass. Dette gjer det til ei verdsett næring. Styresmaktene har som mål at produksjonen skal auka. Men sjølv om næringa frå politisk hald blir halden fram som viktig både for sysselsetjing og verdiskaping, er ho også omdiskutert. Media har stadig oppslag om blant anna ureining, lakselus og rømming. Også i forsking er havbruk på dagsorden. IRIS gjennomfører for tida prosjektet «AquaAccept, finansiert av Havbruksprogrammet til Norges forskningsråd. Prosjektet har som overordna mål å bidra til ei meir berekraftig havbruksnæring ved å tilby eit beslutningsstøtteverktøy til aktørar som administrerer kysten. Ei av arbeidspakkane handlar om haldningar til lakseoppdrett.  For å få tak i nordmenn sine haldningar har det vorte gjennomført ei landsdekkande spørjeundersøking.  I tillegg ønskte me å få kunnskap om korleis det er å leva tett på havbruksnæringa. Sidan både folk ved kysten og i innlandet deltok i den nasjonale spørjeundersøkinga, gjennomførte me også ein nærstudie i ein kommune der me visste havbruksnæringa var til stades. Nærstudien føregjekk i Finnøy kommune i Rogaland og bestod av den same spørjeundersøkinga som vart gjennomført på landsbasis, 9 gruppeintervju med ulike aktørgrupper og to folkemøter.  

Kort oppsummert er det å seia at folk i Finnøy stort sett verkar å vera ganske pragmatiske. Finnøybuarane er ein befolkning prega av iverksetterar og sjølvberging har vore viktig for øysamfunnet. Såleis går fiskeoppdrettarane inn i ein lang tradisjon av sjølsysselsetting og entreprenøriell framferd. Dei har sine motførestillingar mot oppdrettsnæringa, men dei meiner ikkje at næringa må vekk. Derimot meiner dei at ho bør driva meir miljøvenleg. Oppdrettsnæringa blir ikkje sett som det største trugsmålet mot miljøet i havet. Det som heftar ved oppdrettsnæringa er for det første dei lokale konsekvensane i form av ureining og at torsk og reker forsvinn. For det andre er det det urettferdige i at ein fjern eigar haustar store gevinstar utan at lokalsamfunnet, som opplever ulempene, ikkje får noko igjen for det. Den lokale forankringa er viktig. Det ser me i det at folk føretrekk lokale eigarar og meiner at det er kommunane som bør vera hovudansvarleg for arealplanlegginga i kystsona.

SUREAQUA er et flerfaglig senter som skal skape kunnskap, innovasjon og teknologi for å utvikle en bærekraftig og robust akvakulturproduksjon. 

Senteret, SUREAQUA (Sustainable and Resilient Aquatic Production) er et «Nordic Centre of Excellence» innen Bioøkonomi.  NordForsks forskningsprogram om bioøkonomi skal gi oss ny kunnskap om hvordan vi kan stimulere og utvikle overgangen til et samfunn basert på bioøkonomi i de nordiske landene. Programmet har et budsjett på 90 millioner som blir fordelt på tre Nordic Centres of Excellence som startet opp i 2017. 

Nordens overflod av råmaterialer i hav og på land gir oss en unik mulighet til å produsere og foredle biomasse. Akvakultur –kan gi oss store mengder næringsrik mat, men krever omhyggelig forvaltning for å sikre at produksjon og forvaltning av verdifulle ressurser er bærekraftig.

SUREAQUA består av mer enn 40 nordiske partnere fra forskning og utvikling, industri, offentlige organer og miljøorganisasjoner.  Felles prosjekter er under utvikling, der det jobbes for å finne innovative løsninger for å sikre trygge og stabile fôrråvarer, øke akvakultur produksjon og lønnsomhet samt bevare fiskevelferd og vannkvalitet, øke verdiskapning basert på restråstoff samt redusere energiforbruket i produksjon vil bli utviklet og implementert i samarbeid med industriaktører og offentlig forvaltning. Akvakultur står dermed helt sentralt i senteret, som jobber utifra en verdikjede perspektiv. Senteret har et særlig fokus på å sikre at produktene og teknikkene som utvikles vil være økonomisk, sosialt og miljømessig bærekraftige.

Yersinia ruckeri er en gram-negativ stavbakterie som forårsaker infeksjon hos fisk, såkalt yersiniose. Sykdommen kan opptre i akutt, subakutt og kronisk form. Laksefisk, særlig regnbueørret og laks, er kjent som mest utsatt for yersiniose. I Norge er yersiniose nesten utelukkende påvist i atlantisk laks. Fisk som blir syk av infeksjon med Y. ruckeri, kan bli sløv og miste appetitten. Utvendig kan ofte ses petekkier i hud under buk. Innvendig er gul/oransje lever og blødninger i svømmeblære typiske funn. Milten er ofte forstørret og blodrik. Histologisk kan man se et septisk bilde med økt antall sirkulerende leukocytter og endokarditt. I milt og nyre påvises det ofte fagocytose. I tillegg finner man av og til små stavbakterier i blodkar, fritt i vev og i makrofager.    

 I 2017 påviste Veterinærinstituttet infeksjon med Y. ruckeri i totalt 30 anlegg. I flere histologiske saker var det en spesiell type granulomatøs betennelse hos fisk med yersiniose, eller hos fisk fra anlegg som hadde hatt yersiniose-utbrudd. I prøvene fra fisk med denne granulomatøse betennelsen, ble det alltid observert en Splendore-Hoeppli-lignendereaksjon, et vevsfenomen assosiert med nedslag av antigen-antistoff komplekser. Forandringene ble sett i flere indre organer, men særlig i milt. En rekke spesialfarginger er utført, men parasitter, sopp, bakterier eller andre fremmedlegemer er ikke påvist i tilslutning til disse lesjonene. Det er derfor grunn til å spørre om Y. ruckeri kan forårsake en kronisk granulomatøs sykdom. Det er utført en preliminær retrospektiv studie, hvor alle diagnostiske saker i Veterinærinstituttet fra 2010 til 2017 er gjennomgått.  

 I studien ble det identifisert 17 tilfeller med den spesielle granulomatøse betennelsen og i alle tilfeller var det enten infeksjon med Y. ruckeri i samme fisken eller samtidig eller tidligere i fisk fra samme anlegg. En del av individene ble undersøkt med immunhistokjemisk metode, og det ble påvist Y. ruckeri-antigen i de fleste. Ulike utviklingsfaser av granulomatøs betennelse med Splendore-Hoeppli- lignendereaksjon ble også observert.

Det var stor variasjon i fiskestørrelse; fra 130 g til 4,5 kg. Med unntak av ett tilfelle i fisk i settefiskanlegg, var alle fiskene fra sjøanlegg. Tid mellom påvisning av den granulomatøse betennelsen og første påvisning av Y. ruckeri/yersiniose var i gjennomsnitt 3,6 måneder.

 Vi mener det er grunn til å tro at den granulomatøse betennelsen observert hos laks kan være assosiert med infeksjon av Y. ruckeri. Også Yersinia-infeksjoner hos menneske kan forårsake tilsvarende betennelse.

Rognkjeks og ulike arter av leppefisk har vist seg å være et effektivt biologisk og miljøvennlig alternativ til kjemikalier for å fjerne lus fra oppdrettslaks, og benyttes som rensefisker både i Europa og Canada. Grunnet stor etterspørsel fra næringen etter rensefisk har det vært en enorm økning i antall produserte rognkjeks de siste årene. Oppdrettet fisk er foretrukket fremfor villfanget – både på grunn av muligheter for helsekontroll (vaksinering) og for å ivareta naturlige fiskebestander. I 2016 ble det produsert nærmere 16 millioner rognkjeks. Det er imidlertid mer utfordrende å oppdrette leppefisker, så mesteparten som benyttes i merd er villfanget (ca. 20 millioner i 2016). Nå som rognkjeksproduksjonen er vellykket, er det viktig å ha enda større fokus på helse og fiskevelferd. Vi oppsummerer nåværende status på de agens som forårsaker sykdom, patologi, hva vi vet om rognkjeksens medfødte og adaptive immunsystem, vaksineutvikling, antibakteriell behandling og bedøvelse.

Vellykket vaksinering avhenger av at immunsystemet har evne til å produsere spesifikke antistoffer som beskytter mot patogenet det vaksineres mot. Dette er igjen avhengig av at fisken har utviklet modne B-celler som kan produsere antistoffer og differensiere til hukommelses B-celler.  Fisk har to B-celle linjer som enten har IgM eller IgT på overflaten. Den tredje klassen av Ig i fisk er IgD som kan uttrykkes på B- celler sammen med IgM, men ikke med IgT. I rognkjeks har vi identifisert IgM (membranbundet og løselig) og IgD. Dette gjør at vi kan måle uttrykket av IgM og IgD med kvantitativ PCR i egg og larver som er for små til å samle serum /plasma fra. Vi har laget antistoff mot rognkjeks-IgM, og kvantifisert mengden av IgM positive B-celler blant isolerte leukocytter fra hodenyre, milt og blod. Videre har vi målt nivået av total IgM i plasma ved mancini-metoden.

Det er aktuelt å dypp-vaksinere rognkjeks for å kunne gi beskyttelse mot bakterielle infeksjoner i et tidlig stadium før fiskene er store nok til å kunne stikk-vaksineres. Vi har målt nivået av membranbundet IgM og IgD, samt løselig IgM gjennom utvikling fra egg til yngel og i 18 ulike vev fra større fisk. Videre har vi sett på fordeling av B-celler i vev ved bruk av immunhistokjemi der vi har farget med rognkjeks anti-IgM antistoff. Kunnskap om immunkompetanse hos rognkjeks er nødvendig for å bestemme tidspunkt for vaksinering ved immersjon eller stikk. I tillegg er det mulig at tidlig dyppvaksinering kan øke effekten av injeksjonsvaksinering på det senere tidspunkt. 

Immunoglobulin M (IgM) spiller en viktig rolle i humoral beskyttelse mot patogener hos Atlantisk laks. Respons på vaksiner måles vanligvis ved å fokusere på vaksine-relevante (spesifikke) IgM-antistoffer, mens andre deler av antistoff-repertoaret er mindre utforsket. Vi ønsket her å undersøke om naturlige antistoffer med bred reaktivitet spiller en rolle etter vaksinering av laks. Atlantisk laks parr ble vaksinert med en kommersiell multivalent vaksine med olje adjuvanse, og blodplasma og hodenyre tatt ut ved hyppige uttak fra 0-35 dager etter vaksinering. Alle uttak inkluderte vaksinert fisk (n=10) og saltvannskontroller (n=5). Multiplex antistoff-analyser viste at naturlige antistoffer økte markant i blodplasma allerede etter 7-14 dager, mens spesifikke vaksine-antistoffer begynte å øke moderat fra dag 21 etter vaksinering. Dyp gensekvensering av antistoff-repertoaret viste en rask økning av delte IgM klonotyper (forbundet med naturlige antistoffer) tidlig etter vaksinasjon, etterfulgt av en jevn økning av unike IgM klonotyper (forbundet med spesifikke antistoffer). Microarray genanalyser av samme prøvemateriale indikerte en tidlig aktivering av B celler etter vaksinasjon, parallelt med en økning i transkripsjon av immunoglobuliner som holdt seg stabil til dag 21 etter vaksinasjon.

Våre funn viser at naturlige antistoffer og delte IgM klonotyper utgjør en markant del av laksens immunrespons tidlig etter vaksinasjon, før spesifikke antistoffer og unike IgM klonotyper er dannet. Dette indikerer en trolig viktig rolle for naturlige antistoffer i den tidlige beskyttelsen etter vaksinasjon og infeksjon hos laks, før den ervervet immunresponsen igangsettes.

Dyrket tare er en ny biomasseressurs med stort potensiale i Norge. Om lag 170 000 tonn vill tare høstes årlig for bruk i alginatproduksjon. Produksjonsvolumet av dyrket tare er ennå bare noen få hundre tonn, som hovedsakelig går til mat. For at dyrket tare skal kunne bli en biomasseresurs av betydning, må produksjonskostnadene reduseres, parallelt med at det utvikles prosessteknologi for produksjon av et spekter av produkter, med både høy og lav verdi, og fra små til store volum.

Et potensielt tareprodukt er fiske- og dyrefôr. Proteininnholdet i brunalger er lavt, og protein til fôr kan ikke være et hovedprodukt fra tare. En tilleggsverdi er nødvendig, enten i form av positive helseeffekter, eller ved koproduksjon av andre komponenter fra biomassen i et bioraffineri.

Ett av målene med PROMAC-prosjektet er å skaffe kunnskap om tare og tareprotein som en næringskilde i fôr, og å utvikle teknologi for produksjon av proteinrike produkter fra biomassen. På grunn av det lave proteininnholdet i brunalger, er tidligere forskning svært begrenset. I laboratorieskala er løselighet av tare-protein undersøkt ved ulik pH, temperatur etc., og enzymer er benyttet for å øke ekstraksjonsutbyttet. Hovedkonklusjonen er at løseligheten er svært lav (20-40 %), og ekstraksjonsutbyttene blir enda lavere. Det er derfor mer hensiktsmessig å anrike proteininnholdet ved å fjerne uønskede forbindelser som salt og jod, enn å ekstrahere proteinene i en ren fraksjon. Dette oppnås ved oppmaling og 'vasking', som reduserer innholdet av vannløselige komponenter.

Storskala prosessering av 750 kg Saccharina (sukkertare) og 200 kg Palmaria (rødalge, "søl") er utført for produksjon av råmateriale for fôringsforsøk (mink, sau). Proteininnholdet ble økt fra 10 til 20 % av tørrstoff for Saccharina, og fra 12 til 28 % for, Palmaria. Saltinnholdet ble redusert fra hhv 44 til 26 % og fra 12 til 5 % for de to artene. Jodinnholdet i Saccharina ble redusert relativt mer enn reduksjonen i saltinnhold. En slik prosess kan enkelt kombineres med isolering av vannløselige, høyverdi-komponenter.

Den flere-dimensjonale kvaliteten på begrepet «bærekraftighet» har fått mye oppmerksomhet. Det er generelt akseptert at den omfavner minst tre brede dimensjoner (miljø, sosiale og økonomiske) og potensielt mer.  Mindre oppmerksomhet er imidlertid gitt til spørsmålet om skala. Innebærer begrepet  at hver enkelt firma, økonomiske sektor eller land må være omfattende bærekraftig?  Dette synes verken praktisk eller nødvendig.  I praksis må det være avveining blant ikke bare bærekraftighetens tre dimensjoner, men blant alle skalaer.  Fra en makro perspektiv, er det den helhetlige effekten av menneskelig økonomisk aktivitet som må være bærekraftig, ikke hver enkelt menneskelig aktivitet.  Likevel, er bærekraftighet viktig på lokalt planen, der folk bor.

Problemet blir unikt synlig når vi bevege oss fra det abstrakte til det materiale:  statens politikk, private bedrifter aktiviteter og private/kommersielle ordninger. Alle disse er drevet av standarder og indikatorer som regulerer daglig oppførsel gjennom spesifikke mål og målinger. Men indikatorene er også ment å fange større konsepter, så mye som de er ment å måle resultater. Hvilken visjon er fanget av enkelte indikatorer regimer?   Dette paper benytter katalogen av indikatorer for internasjonale sertifiserings ordninger under utvikling av det NFR-finansierte prosjektet SUSTAIN FISH for å undersøke indikatorene som brukes i tre prominente, internasjonale sertifiserings ordninger--akvakultur Stewardship Council (ASC), Global G.A.P. og Beste Akvakultur Praksis (B.A.P) -- og å kartlegge hvilke nivåer disse indikatorene gjelder.   Hva betyr bærkraftighetsstempelet med hensyn til lokalt, regionalt eller globalt nivå?  I hvilken grad og hvordan innlemmer de elementer som berører bærekraft direkte på et globalt nivå, for eksempel virkninger på støtte og regulatoriske marine økosystem prosesser?  Siden indikatorer vanligvis påvirker atferd, hvor (på hvilket nivå og med hensyn til hvilken dimensjon) kommer de største effektene av disse tre ordninger trolig bli opplevd?  Til slutt, hav kan indikator profilen av disse tre ordninger fortelle oss om fordelingen av kostnadene og fordelene med laksoppdrett?

Vi presenterer UTOFIA-kameraet, som er et nytt 3D kamera spesialutviklet for å gi gode 3D data også i krevende undervannsforhold. I motsetning til eksisterende teknologier som stereo, kan systemet gi 3D data til tross for utfordrende siktforhold og vanskelige objekter. Systemet inkluderer en egen lyskilde som er designet slik at den ikke gir backscatter i bildet ("range-gated imaging"). Dette gjør at systemet gir like gode bilder både dag og natt.
Systemet er lite, kompakt og kraftfullt. Innenfor et volum på 7 liter leverer systemet både lys og kamera, med 3D bilder levert med en rate på opptil 20 Hz. 3D bildene gir informasjon om avstand til objektene, med nøyaktighet ned mot noen få cm.
Basert på disse 3D dataene er det mulig å utvikle automatiske algoritmer som basert på maskinsyn/maskinlæring kan gi data om individstørrelse og fiskeadferd. Denne informasjonen kan videre fortolkes til informasjon om biomasse og fiskevelferd.
Vi presenterer systemet i seg selv samt dets iboende datakvalitet, samt noen første resultater innen måling av individstørrelse og svømmehastighet.
 

Prosjektet QuantEscape2 kombinerer ekspertise fra fire sentrale norske

forskningsinstitusjoner til å besvare forskningsutfordringene omkring genetiske interaksjoner mellom oppdretts‐ og villaks. Forskningen vi utfører omfatter populasjonsgenetikk, økologi, genomikk og kvantitativ genetikk på laks, og representerer verdensledende forskning om villaks, oppdrettslaks og interaksjonene mellom dem. Vi anvender et sett med genetiske markører (såkalte SNP-er, eller «snipper») som tilsammen er diagnostiske for oppdrettslaks og villaks, og har utviklet statistiske metoder til å kvantifisere genetiske og fenotypiske endringer hos ville laksebestander som er påvirket av rømt oppdrettslaks. Basert på nye studier med hundretusenvis av SNP-er utvikler vi nå nye sett med SNP-er som vi mener kan skille enda mer presist mellom oppdrettslaks og villaks, og dessuten inneholde informasjon om funksjonelt viktig genetisk variasjon i både oppdrettslaks og villaks. Vi har beregnet genetisk innkrysning av oppdrettslaks i 175 laksebestander, og finner at omtrent halvparten av disse viser signifikant genetisk innkrysning av oppdrettslaks i villaks. Det er en

signifikant sammenheng mellom den gjennomsnittlige andelen av rømt oppdrettslaks i bestanden over de siste 25 årene og genetisk innkrysning i voksen villaks. Vi undersøker også hvordan innkrysning av oppdrettslaks påvirker villaksens livshistorie i ulike typer laksestammer: både vekst i sjøen og sjøalder ved kjønnsmodning påvirkes av økende innkrysning av oppdrettslaks i arvematerialet, men effekten varierer mellom geografisk (Finnmark er ulik resten av Norge) og økotypisk (storlaksbestander er ulik smålaksbestander) forskjellige grupper av laks. I kontrollerte eksperimenter med familier av villaks, oppdrettslaks og ulike krysninger mellom dem, måler vi hvordan oppdrettslaks endrer seg som følge av naturlig seleksjon, og avdekker noen av mekanismene som påvirker utfallet av konkurranse mellom avkom av oppdretts- og villaks i elvemiljø med og uten naturlige fiender. Den samlede genetiske kunnskapen som genereres i prosjektet, blir brukt til å modellere nåtidig og framtidig ‘fitness’ til villaksstammer som er utsatt for rømt oppdrettslaks. Resultater fra kunnskapsplattformen blir brukt av både nasjonal (Miljødirektoratet, Fiskeridirektoratet) og internasjonal (ICES, NASCO) forvaltning og rådgivning. Forskningsresultatene fra QuantEscape2 vil bli kommunisert til forvaltningen, oppdrettsindustrien, villaksnæringen og samfunnet.

Framtidig vekst i akvakulturnæringen er avhengig av god kontroll på sykdommer og patogener. Vaksinasjon mot bakteriesykdommer har vært en suksesshistorie, men for virussykdommer er det store utfordringer. Langvarig og god beskyttelse mot virussykdommer er ikke fullstendig forstått hos laks, og vi mangler gode verktøy for å studere det ervervede immunsystemet. Serologi ved virusinfeksjoner eller etter vaksine har ikke vært brukt i stor grad hos salmonider slik som hos pattedyr. IgM er det dominerende immunoglobulinet hos fisk og er mindre spesifikt og mer kryssreaktivt enn IgG hos pattedyr. I de tilfellene serologi er brukt hos laks har det i hovedsak vært ELISA med hele viruspartikler som antigen. Dette er en tidkrevende metode som krever store mengder antigen og prøvemateriale. En bedre metode kan være nyttig både for å studere antistoffresponser etter virusinfeksjon eller vaksine, og for å identifisere fiskepopulasjoner som har vært eksponert for et virus. 

Vi har brukt et kulebasert multiplex immunassay (xMAP) med rekombinante proteiner som antigen for deteksjon av plasma IgM rettet mot ytre kapsidprotein μ1 og det ikke-strukturelle protein μNS fra Piscine orthoreovirus (PRV). Denne metoden er brukt på pattedyr i lang tid, og har vist seg å ha høyere sensitivitet og like bra spesifisitet som ELISA. Andre fordeler er bruk av svært små mengder prøvemateriale og antigen, samt muligheten for å se etter antistoffer mot flere antigener samtidig i samme prøve. 

Resultater fra denne metoden brukt på plasma fra et PRV-smittesforsøk indikerte at antistoffproduksjonen ble initiert ca. to uker etter toppfasen av PRV-infeksjonen, sammenfallende med typisk HSMB-patologi. Andre overflateproteiner fra PRV og andre virus ble testet, men klarte ikke å binde spesifikke antistoffer. Dette skyldes trolig at de rekombinante proteinene ikke har vært utsatt for de samme posttranslasjonelle endringene som i virusinfiserte fiskeceller.

Bakteriell lipidmodifisering av proteiner i E. coli ekspresjonssystemer antas å øke og lette rensing av proteiner og gi proteiner med høyere immunogenisiteten. Samtidig fører denne prosessen til at proteinet modifiseres i bakteriens cellemembran istedenfor i cytosol. Denne modifiseringen kan gjøre proteinet lettere å gjenkjenne for spesifikke antistoffer. 

Vi har vist at lipidmodifisert σ1 fra PRV gjenkjennes av antistoffer fra PRV 1-infisert laks og PRV 3-infisert regnbueørret og brunørret. Siden σ1 trolig er reseptorbindende og antistoffer mot dette vil kunne være nøytraliserende er dette et verdifullt assay å jobbe videre med. En xMAP med flere virale antigener vil kunne ha stort potensiale for diagnostikk og sykdomskontroll i akvakultur.

Photobacteriosis er en smittsom sykdom utviklet av en gramnegativ bakterie Photobacterium damselae subsp. piscicida (Phdp), som kan forårsake høy dødelighet (90-100%) i sea bream. Avl for resistens mot smittsomme sykdommer er et svært verdifullt verktøy for å forebygge eller redusere utbrudd av sykdommer, og dagens tilgjengelige avanserte seleksjonsmetoder med anvendelse av genomisk informasjon kan øke seleksjonsresponsen. En gruppe bestående av 1187 unge sea bream fra en selektert linje ved Ferme Marine de Douhet (FMD, Oléron Island, Frankrike) ble brukt i denne studien. Denne gruppen representerte 177 fullsøskenfamilier (fra 25 mødre og 84 fedre) med 1-49 individer pr familie. Disse ble smittet med virulent Phdp, og dødelighet ble registrert i 18 dager etter smitte. Vevsprøver ble samlet fra foreldrene og avkommene for DNA-ekstraksjon, biblioteklaging ved bruk av 2b-RAD og genotyping ved sekvensering. Genotypene ble brukt til å kartlegge markørene, søke etter assosiasjoner mellom genetiske markører og fenotype, og til estimering av avlsverdier.

Analysen av genetisk variasjon for resistens mot Phdp avslørte moderat arvegrad med estimater på ~ 0,32. Assosiasjonsanalysen avdekket et område (QTL), inkludert 11 SNP-markører på koblingsgruppe 17, med signifikant effekt på egenskapen, med Bonferroni-korrigert p-verdi på 2.22e-06. Andelen av den totale genetiske variansen forklart av den mest signifikante markøren var fra 13,28-16,14% avhengig av metoden som ble brukt til å beregne variansen. Sikkerheten på avlsverdiene estimert ved bruk av genomisk vs stamtavleinformasjon viste 19-27% økt sikkerhet ved bruk av genomisk informasjon.

Resultatene viser at SNP-basert genotyping av en havbrasam med 2b-RAD-tilnærming er effektivt for å fange den genetiske variasjonen for resistens mot Phdp. Prediksjonsnøyaktigheter oppnådd ved bruk av genomisk informasjon var betydelig høyere enn nøyaktigheten som ble oppnådd ved hjelp av stamtavleinformasjon, noe som fremhever viktigheten og potensialet for genomisk seleksjon i kommersielle avlsprogrammer.

Norge er per i dag verdens sjette største oppdrettsnasjon, og det er bred politisk enighet om at Norge skal utvikles til å bli verdens ledende sjømatnasjon innen 2050. For at Norge skal lykkes med denne målsetningen er det helt avgjørende at næringen får kontroll over ulike miljøutfordringer og at de økonomiske tapene knyttet til bl.a. sykdom, lakselus or rømming reduseres betraktelig. Utvikling av spesifikke og sensitive metoder for tidlig påvisning av f.eks. sykdomsagens i oppdrett vil kunne føre til at nye sykdomsutbrudd oppdages tidligere enn i dag, og at mengden kjemikalier/legemidler som brukes for å kontrollere sykdom/parasitter reduseres betraktelig. I tillegg vil utvikling av nye og sensitive metoder for tidlig påvisning av rømt oppdrettsfisk kunne redusere miljøpåvirkningen fra næringen. Environmental ampling Processor (ESP) er en ubemannet sensorplattform som fungerer som et flytende laboratorium som kan varlse funn i sanntid (lab in a can). Roboten er utviklet av Monterey Bay Aquarium Research Institute (USA) og blir blant annet brukt til å overvåke oppblomstring av giftige alger i havet ved at instrumentet automatisk tar vannprøver og utfører sensitive analyser i felt. I ISMOTOOL prosjektet ønsker vi å tilpasse ESPen slik at den kan detektere og kvantifisere DNA fra lakselus (Lepeophtheirus salmonis) og andre små organismer som Paramoeba peruransi som forårsaker alvorlig gjellesykdom (AGD) i vannsøylen. I tillegg ønsker vi å se på om den samme teknologien kan brukes til deteksjon av såkalt environmental DNA (eDNA) fra rømt oppdrettsfisk. Etter optimalisering og tester i laboratoriet, vil dette unike instrumentet bli utplassert på et oppdrettsanlegg for å teste funksjonaliteten i felt. Dersom dette innovasjonsprosjektet lykkes vil det kunne gi økt miljøbærekraft i oppdrettsnæringen, noe som igjen vil kunne føre til større aksept av industrien i samfunnet.

Deltametrin (DMT) er et av legemidlene som brukes mot lakselus (Lepeophtheirus salmonis), men resistensutvikling og begrenset behandlingseffekt har ført til redusert bruk mange steder i Norge og i andre land som Irland, Storbritannia og Færøyene. Resultater fra de siste årene peker i retning av en resistensmekanisme som ikke tidligere er beskrevet, og som ikke kan kobles til legemidlets ordinære virkningsmekanisme. Dersom det viser seg at resistens-hypotesen stemmer, så vil det implisere at DMT har en hittil ukjent virkningsmekanisme. Bakgrunnen for hypotesen er at det ved tre ulike anledninger er vist at DMT-resistens hos lakselus nedarves gjennom morslinjen. Maternell nedarving er sjelden i seg selv og særlig i resistens-sammenheng og innebærer nedarving av egenskaper gjennom mitokondriene. Mitokondriene er cellenes energi-produsenter og også viktige som regulator i mange cellulære prosesser. De har sitt eget genom med gener som koder for noen av proteinene som er involvert i energi-produksjonen i elektrontransport-kjeden. Det er identifisert flere endringer i mitokondrie-genomet som ser ut til å være koblet til DMT resistens. Hvordan disse endringene påvirker proteinenes egenskaper skal undersøkes med datasimuleringer (in silico), på enzym-aktivitetsnivå (in vitro) og på mitokondrie-funksjon fra sensitive og resistente lus (in vivo og ex vivo). Videre undersøkelser for å beskrive de genetiske endringene hos resistente lus skal også gjennomføres. 

Resultatene fra dette post.doc.-prosjektet vil være nyttig for å presist og med molekylærbiologiske metoder kunne identifisere hvilke lus som er resistente og om behandling med DMT vil være effektivt. I utviklingen av nye legemidler vil det også være viktig å kjenne virkningsmekanismene og resistensmekanismene for allerede eksisterende legemidler. Da kan utvikling av legemidler med overlappende mekanismer, som dermed ikke vil være effektive mot allerede DMT-resistente lus, unngås.

Dyrket biomasse av butare (Alaria esculenta) og sukkertare (Saccharina latissima) ble analysert for jod-, kadmium- og uorganisk arseninnhold, siden høye konsentrasjoner av disse forbindelsene har tidligere blitt rapportert i noen tang og tare arter. Dette kan få betydning for folkehelsen om disse artene brukes i mat. Begge artene hadde lave nivå av uorganisk arsen, mens kadmiuminnholdet i butare var relativt høyt (opptil 2,01 mg kg-1 tørrstoff (TS)) og det samme gjaldt for jodinnholdet i sukkertare (opptil 6568 mg kg-1 TS). Disse resultatene overskrider grenseverdiene fastsatt av den Franske matsikkerhetsmyndigheten for både arsen og jod. Helserisiko tilknyttet bruk av disse to tareartene som mat ble estimert ved å bruke risikofaktorer basert på etablerte tålelige inntaksnivåer fra internasjonale myndigheter. Basert på et moderat spisemønster (3,3 g TS daglig) vil ikke butare bidra til høye kadmiumverdier, mens det daglige inntaket av samme mengden sukkertare vil overskride anbefalt dose av jod. Samtidig er et daglig forbruk av tang og tare i kostholdet lite sannsynlig i en norsk og europeisk sammenheng og et spisemønster basert på en til to måltider ukentlig vil være mer realistisk. I denne sammenhengen kan begge tareartene hjelpe til å forbedre jodstatus i Europa, inkludert i Norge, hvor inntak av jod er for lavt.

Midlertidig kan nivået av giftstoffer i tarebiomassen reduseres ved behandling (f. eks med vasking i ferskvann), men det vil ofte ha negative effekter på produktets næringsinnhold.

Det ble undersøkt hvilke effekter lufttørking ved 25, 40 og 70 °C og frysetørking har på kvaliteten av sukkertare (Saccharina latissima) til mat. Basert på kjemiske analyser inkludert aminosyre- og karbohydratsammensetning samt mineraler (asker), fenoler og fucoxanthin pigment, ble det ikke påvist signifikante forskjeller i næringsinnholdet mellom de fire prøvegruppene. Bare jodinnholdet ble funnet lavere i frysetørket sukkertare sammenlignet med lufttørket materiale. Svellingsevnen til de lufttørkede prøvene var betydelig lavere enn for de frysetørkede prøvene, noe som gjenspeiles i endringen av materialets fysiske egenskaper under lufttørking, særlig ved høy temperatur (40 og 70 °C) på grunn av krymping under prosessen. Den strukturelle forskjellen mellom lufttørket materiale ved lav (25 °C) og høy (70 °C) temperatur (pga krymping) hadde utslag på oppfatning av produktenes tekstur under en sensorisk evaluering. Samlet sett, hadde tørketemperaturen innen dette området hadde ingen effekt på produktets aroma- (lukt) eller smaksintensitet. I anvendelser der produktets fysiske egenskaper (f. eks. porøsitet) er vesentlig, vil frysetørking og i mindre grad lufttørking ved lav temperatur gi høyere produktkvalitet enn lufttørking ved høy temperatur. Med hensyn på næringsinnholdet, vil lufttørking av S. latissima opptil 70 °C resultere i like næringsrike produkter som ved frysetørking, og gi kortere behandlingstid.  

VALUMICS er et Horizon 2020 prosjekt som ser på de største utfordringer som er i matindustrien og matvarekjedene i Europa. Målet er å gi økt kunnskap om de ulike leddene i matkjedene. VALUMICS vil utvikle verktøy og metoder for beslutningstakere i verdikjeden for mat. Dette vil gjøre dem i stand til å evaluere virkningen av strategiske og operasjonelle retningslinjer og dermed styrke integriteten, motstandsdyktigheten og bærekraften til Europeiske land.   

I Norge er lakseoppdrett en viktig verdikjede som påvirker både miljøet og samfunnet. I havbruksnæringen gjøres miljøvurderinger ofte, men det er mindre fokus på sosiale effekter. 

SINTEF Ocean skal sammen med andre prosjektpartnere gjennomføre en livløpsvurdering for å finne ut hvilke positive og negative påvirkninger lakseoppdrettsnæringen har på lokalsamfunn, arbeidstakere og forbrukere. I løpet av prosjektet skal indikatorer som kan brukes til å måle effekten av lakseoppdrett gjennom hele verdikjeden fra produksjon til forbruk identifiseres. Dette gjøres i samarbeid med flere stakeholdere fra havbruksnæringen. For å få en grundig forståelse av hele verdikjeden og de aktuelle sosiale problemstillingene, vil relevante aktører slik som arbeidsgivere, fagforeninger og forbrukere fra oppdrettsnæringen involveres. Gjennom en spørreundersøkelse vil aktørene bidra med sine synspunkter og identifisere nøkkelområder for sosial bærekraft fra sitt perspektiv. De foreløpige resultatene fra spørreundersøkelsen vil blir presentert på denne posteren.

I motsetning til en miljøvurdering vil en sosial livløpsvurdering være mer kvalitativ enn kvantitativ. Prosjektet skal utvikle nye metoder for å vurdere indikatorer som blant annet arbeidsbelastning, arbeidsbetingelser, levekår, lokal sysselsetting og natur- og kulturarv. Disse indikatorene er basert på UNEP-SETAC retningslinjer.  

Med lakseoppdrett som en case vil prosjektet utvikle et rammeverk for sosial livsløpsvurdering og en kvalitativ analyse som også kan tas i bruk og tilpasses andre matverdikjeder i fremtiden.

MACROSEA (www.macrosea.no) har som mål å etablere en tverrfaglig kunnskapsplattform for industriell dyrking av makroalger under en rekke klimatiske, økologiske og fysiske forhold, og både produksjonsbiologi og teknologi står sentralt for å oppnå dette.

For å se på mulige forskjeller i vekst, begroing og kjemisk innhold i dyrket sukkertare (Saccharina latissima) langs norskekysten ble det i februar 2016 satt ut vekstliner med kimplanter på 10 ulike stasjoner fra Agder i sør til Troms i nord (58 °N til 69 °N). Kimplantene ble dyrket opp fra fertile morplanter sendt inn fra de ulike lokalitetene til SINTEF i Trondheim der de samme protokollene og miljøbetingelsene ble brukt under produksjonen. Etter 6 uker ble kimplantelinene transportert til dyrkningslokalitetene og satt ut på sjøanleggene. I perioden mars til september ble det utført registreringer hver 2. til 4. uke på alle lokalitetene. Her ble tarevekst målt, begroing på taren fotografert og prøver av taren ble samlet inn og fryst for kjemiske analyser av blant annet aminosyrer, karbon-/nitrogeninnhold, internt nitrat, karbohydrater og tungmetaller. 

Resultatene viste god vekst på de fleste stasjonene langs kysten. Biomasseproduksjonen var spesielt høy i Midt-Norge i perioden frem mot juni, før store deler av biomassen falt av på grunn av begroing og beiting på taren utover sommeren. På lokalitetene på Vestlandet startet begroingen i mai

mens den utviklet seg senere på stasjonene i nord. Trenden var mest tydelig i Tromsø hvor det var spesielt høy biomasseproduksjon på sensommeren og økt vekst uten betydelige mengder begroing frem til september.  

Foreløpige resultater av kjemisk innhold viser en tydelig sesongvariasjon på lokalitetene.

Resultater fra dyrkningsprogrammet viser at det er gode muligheter for tarevekst langs hele kysten, med forskjøvet produksjonssesong nord for polarsirkelen.

MACROSEA har fire års varighet (2016-2019) og ledes av SINTEF Ocean AS med forskningspartnere fra Norges teknisk- naturvitenskapelige universitet (NTNU), Universitetet i Bergen, Universitetet i Oslo, UiT Norges Arktiske Universitet, Akvaplan-niva og Norsk Institutt for Vannforskning (NIVA), i tillegg til partnere fra Skottland, Danmark, Kina og USA.  En sterk industrigruppen bestående av Norway Seaweed, Ocean Forest, Austevoll Seaweed Farm, Hardangerfjord Seaweed Farm, Hortimare, Seaweed Energy Solutions, Salten Algae og Folla Alger har hatt en veldig viktig rolle i dette dyrkningsprogrammet.

Berggylt er en mye brukt rensefisk som det også drives oppdrett på for å få dekket behovet til lakseprodusentene. En av de viktigste flaskehalsene som gjenstår i berggyltoppdrett, er å formulere dietter som resulterer i høyt fôrinntak, vekst og helse i tidlige stadier. Problemet antas å være relatert til det spesielle fordøyelsessystemet hos arten. Fordøyelseskanalen er et enkelt rør, uten mage og pylorusblindsekker, og som bare er 2/3 av den totale fiskelengden. Et spesiallaget tilvenningsfôr med høye mengder krill og reker ser ut til en viss grad øke ytelsen i forhold til standard fôr, men det er fortsatt et stort behov for forbedringer. En bedret forståelse av fordøyelsesfunksjonene er viktig for å lage bedre fôr og forbedre det totale produksjonsresultatet. Dynamiske datamodeller er kraftige verktøy for å integrere praktiske data fra eksperimenter med hypoteser og teoretiske begreper, i en iterativ prosess som klargjør og styrer eksperimenter, hypotese og design.

Målet med arbeidet er å utvikle en mekanistisk dynamisk modell som kvantifiserer fordøyelse-, absorpsjon- og retensjonseffektiviteten av utvalgte makronæringsstoffer i berggylt. Hovedformålet med modellen er å øke funksjonsforståelsen i fordøyelsessystemet hos berggylt, mens det anvendte målet er å få kunnskapsbasis som tillater formulering av nye forbedrede fôr. På grunn av sin mekaniske natur kan modellen enkelt tilpasses for andre fiskearter.

Vi har laget den første versjonen av en interaktiv simuleringsmodell som beskriver fôrinntak, tarmpassasje og fordøyelses- / absorpsjonsprosesser hos berggylt, ved hjelp av programvaren Powersim Studio (Powersim AS, Bergen, Norge). Dette er en dynamisk mekanistisk modell som simulerer nøkkelfaktorer i fordøyelsen og absorpsjonen av hovednæringsemner over tid ved bruk av "mass-action" type ligninger. Modellen er basert på kjente, men forenklede endokrine og fysiologiske prinsipper, og simulerer på måltidsnivå. Resultatene indikerer at modellen simulerer resultater fra prosjektet med tanke på tarmpassasje, og absorpsjon som følge av variasjoner i næringsinnholdets i fôret. I prosjektets siste år vil innsatsen fokusere på å samle ytterligere data på berggyltens fordøyelsesfysiologi, for å bedre kalibrere og validere modellen.

Gjellesykdom forårsaket av Salmon gill pox virus (SGPV) har trolig forårsaket dødelighet og redusert fiskevelferd i norsk lakseoppdrett i en årrekke. Viruset ble karakterisert ved Veterinærinstituttet i 2015, og PCR-verktøy til bruk i forskning og diagnostikk er utviklet. Viruset ble tidligere sett på som et ferskvannsproblem, men det har vist seg at det også kan spille en betydelig rolle ved kompleks gjellesykdom i sjøfasen også. For å kunne gjøre beskyttende tiltak mot viruset er det avgjørende å kjenne potensielle kilder til smitte og smitteveier. I FHF-prosjektet «Laksepox: smittesporing i fisk og miljøprøver, sanering av anlegg og mulig vertikal overføring» er èn av problemstillingene å utrede hvorvidt viruset kan smitte vertikalt – fra foreldrefisk til avkom.

I den sammenheng beskriver vi her et kombinert felt- og laboratorieforsøk, der rogn og melke fra stamfisk som er positive for SGPV ved PCR-screening (i felt) er brukt til å lage fire grupper med potensielt positiv øyerogn som er overført til laboratorieforhold. Likeledes er også en kontrollgruppe basert på rogn og melke fra stamfisk hvor det ikke er påvist SGPV overført til laboratoriet. Forsøksgruppene klekkes og fores fram til smolt, og de respektive gruppene screenes med hensyn til SGPV ved antatte risikostadier i produksjonssyklus fram til og med smoltifisering.

Fiskeridirektoratets statistikk over rømt oppdrettsfisk fra norske havbruksanlegg viser en stor nedgang siden 2006, og rekordlave tall for 2017; 10.000 laks og 6.000 regnbueørret. Dette er et resultat av et målrettet, forebyggende arbeid mot rømming. NYTEK-forskriften (2011) har bidratt til å sikre forsvarlig teknisk standard på flytende akvakulturanlegg, og i Miljøløftet (2011) ble det lovet at all rømt oppdrettslaks skulle kunne spores tilbake til eier innen utgangen av 2012. Samtidig ble et Miljøfond opprettet, hvor oppdrettsbedrifter som ikke har dokumentert sporing på laksen sin må betale en avgift per konsesjon per år for å dekke kostnader forbundet med utfisking av rømt oppdrettslaks og -ørret. Imidlertid er det kun ca 10% av all norsk oppdrettslaks som kan spores tilbake til eier per i dag. 

AquaGen lanserte i 2014 produktet TRACK, som baserer seg på sporing av oppdrettslaks ved hjelp av laksens eget DNA. Unike foreldrekombinasjoner brukes til hver rognleveranse (som kun kan selges til en kunde), 50.000 gen-markører (SNPs) analyseres per forelder og resultatene lagres i en database. Ved mistanke om rømming analyseres den ukjente laksen for de samme gen-markørene, resultatet sjekkes mot databasen, eventuelle rømlinger spores tilbake til foreldrene og rognleveransen kan spores til settefiskanlegget som mottok den. Brukt riktig er systemet verdifullt for oppdretterne, ikke bare for sporing av rømt oppdrettslaks, men også som forsikring mot feilaktige anklager, som bevis i svindel med slaktefisk og til å dokumentere transparens og åpenhet i produksjon av oppdrettslaks. Systemet vil også kunne være verdifullt i overvåking av genetisk innblanding av oppdrettsfisk i villakspopulasjoner, og bringe mer fakta inn i en opphetet debatt.

Mange ulike metoder for merking og sporing av rømt oppdrettslaks har vært utviklet, f.eks. fettfinneklipping, ulike tags på ut- eller innsiden av laksen, biometriske analyser, struktur av skjell og otolitter, grunnstoffanalyser i fiskeskjell og flere typer DNA-analyser. Tevasvold et al. vurderte alle kjente sporingsmetoder i FHF-prosjekt 901354 «Evaluering av metoder for merking og sporing av laks» (2017). De anbefalte etablering av et nasjonalt sporingssystem uten bruk av ytre merke, ved å kombinere klassisk visuell skjellanalyse, DNA-analyse (SNPs) av foreldre og avkom og grunnstoffanalyse i skjell. I dette systemet vil de klassiske skjellanalysene kunne skille mellom vill og oppdrettet laks, DNA-analysene vil redusere antall mulige lokaliteter en laks kan ha rømt fra, mens grunnstoff-analysene vil kunne skille mellom de mistenkte lokalitetene.

Med bakgrunn i disse anbefalingene vedtok Sjømat Norge sommeren 2017 å etablere et sporingssystem for rømt laks basert på DNA-profilering og grunnstoffanalyser i skjell. Det er nedsatt en arbeidsgruppe som skal fastsette tekniske og faglige spesifikasjoner samt vurdere funksjons- og kvalitetskrav for sporingssystemet. I denne presentasjonen vil vi diskutere mulighetene forbundet med systemet.

Selv om bruken av pigment i fôret har økt de siste årene så har det blitt vanskeligere å oppnå tilstrekkelig farge på fileten hos laks. Mengden av de tradisjonelle marine råvarer i fôret til laksen er redusert og erstattet med ca 70% planteråvarer. Denne endringen har ført til redusert innhold av omega-3-fettsyrer, kolesterol og fosfolipid og økt nivået av plantefiber og fytosteroler.  Det er begrenset kunnskap om hvordan endringer i disse komponentene påvirker opptak og omsetning av astaxanthin og fargen på fileten.  Noen studier tyder på at omega-3-fettsyrer er vist å ha positiv effekt på pigmentering i laksefisk, men de biologiske mekanismene er ikke kjent.

Problemene man nå opplever med å oppnå tilstrekkelig pigmentering kan skyldes både redusert absorbsjon, redusert transport gjennom tarmen og økt metabolsk omsetning av astaxanthin.

Hovedmålet med denne studien er å teste effekten av å bytte ut marin olje med planteolje (rapsolje) og tilsvarende å bytte ut marint protein med planteprotein (soya konsentrat og hvetegluten) på fordøyelighet, retensjon, metabolisme av astaxanthin i et kontrollert forsøk. Dietter med lavt innhold av marine ingredienser ble tilsatt komponenter som det er mer av i marine ingredienser: fosfolipid og DHA for å teste om disse påvirket opptak og retensjon av astaxanthin. Det ble også isolert leverceller fra fisk fra fôringsforsøket for å studere hvordan ulike fôrkomponenter påvirker opptak og metabolisme av 13C merket astaxantin i lever. Cellene ble inkubert med astaxanthin +/- cortisol for å studere om stress påvirket opptak og metabolisme i lever. Nuclear Magnetic Resonance spectroscopy (NMR) ble brukt for å identifisere og kvantifisere nedbrytingsprodukter av astaxanthin i levercellene. Resultatene fra forsøket med leverceller viste en høyere omsetning av astaxanthin til zeaxanthin, β-carotene og retinol i leverceller isolert fra fisk fôret en lav-marin diett.

Resultatene fra fôringsforsøket viste en negativ effekt av lavt innhold av marint protein i fôret på  fôrinntak og vekst. Bruk av planteolje hadde derimot ingen negativ effekt på förinntak og vekst og påvirket heller ikke fordøyelighet av astaxanthin og fett. Fosfolipider er viktig for dannelse av chylomikroner i tarmen, og resultatene fra forsøket tyder på at det transporten av fett gjennom tarmen ble hemmet når innholdet av fosfolipider i dietten var lavt. Tilsats av fosfolipider i fôret økte fôrinntak og vekst, og hadde også en positiv effekt på fordøyelighet av astaxanthin. Muskelkonsentrasjonen av astaxanthin var imidlertid ikke bare avhengig av absorbsjon, metabolsk omsetning har også stor betydning. Foreløpige resultater tyder på at både veksthastighet og diettsammensetning påvirker metabolsk omsetning av astaxanthin.

AquaFly har som mål å utvikle produkter av insektmel og insektolje som kan brukes som ingredienser i fôr til atlantisk laks og som kan bidra med essensielle næringsstoffer for å ivareta fiskens helse og velferd. Vi vil her presentere resultater vedrørende tarmhelse og tarmfunksjon fra et 8-ukers fôringsforsøk i ferskvann. Pre-smolt laks ble fôret på et testfôr der insektmel utgjorde 85% av proteininnholdet, eller et referansefôr der proteinkilden var en kommersiell relevant kombinasjon av fiskemel og vegetabilske ingredienser. Insektmelet ble produsert fra larvene til svart soldatflue (Hermetia illucens).

Ingen signifikante forskjeller ble observert mellom de to fôrgruppene for fôrinntak, fôrfaktor eller vekstrate. Lever- og innvollsindeks var høyere for fisk fôret på insektmel. Insektmelet forårsaket ingen endringer i hemoglobinnivåer eller klinisk blodkjemi, men ga signifikant høyere kolesterolnivåer i blodplasma. Histologiske undersøkelser av tarmens blindsekker viste tydelige tegn til akkumulering av fettdråper hos fisk fôret på referansefôret, mens dette ikke var tilfellet for insektmel-fôret fisk. Uttrykksnivåer av gener relatert til fettmetabolisme gjenspeilet de histologiske funnene. Uttrykk av gener relatert til immun- og barrierefunksjon var ikke vesentlig påvirket av fôr. Insektmel forårsaket forhøyet uttrykk av enkelte gener relatert til stressrespons og detoksifikasjon. Tarmen til fisk fôret på insektmel viste også en distinkt mikrobiotaprofil som tydelig indikerte en funksjonell tilpasning til dietten.

Kort oppsummert viser disse resultatene at laksens vekst og tarmhelse ikke ble vesentlig påvirket av insektmel-basert fôr sammenlignet med referansefôret. Fettdeponering og mikrobiotaprofil i tarm viste derimot klare endringer som følge av endringen i fôrsammensetning.

Muggsoppgifter har blitt et økende problem på verdensbasis, antakelig på grunn av globale klimaendringer. De siste årene har bruken av planteproteiner vært økende i laksefôr og derved også risikoen for forurensning av giftstoffer fra muggsopp (mykotoksiner). Deoxynivalenol (DON) er et mykotoksin som produseres av feltsopp av Fusarium slekten.

 Formålet var å utføre en innledende studie for å undersøke om korttidsfôring med mykotoksinet DON påvirker organhelse og filetkvalitet hos oppdrettslaks.

 Forsøket ble gjennomført med 3 kilos oppdrettslaks. Fôret som ble benyttet var enten et standardfôr eller et fôr som var tilsatt kjemisk fremstilt DON (Int'l Business Dept. Nanjing Chemlin Chemical Industry Co.,Ltd: 1-[2-CHLORO-6-[[(3-IODOPHENYL)METHYL]AMINO]-9H-PURIN-9-YL]-1-DEOXY-N-METHYL-BETA-D-RIBOFURANURONAMIDE). Innholdet av DON ble analysert til 7,3 μg/kg DON i ferdig fôr (ekstrahert med 80% metanol, 20% vann; ekstraktet analysert på høyoppløselig LC-MS/MS ved NVI). Fôringsperioden varte i 8 uker. Alle fôr ble toppcoatet med rapsolje for å unngå smaksforskjeller mellom fôrene.

 Rundvekten etter fôringsperioden var på henholdsvis 4,2kg og 4,3kg for laksen som fikk kontrollfôr eller fôr tilsatt DON (P>0.05). Det vi si at DON ikke hemmet tilveksten. Vi fant heller ingen negativ effekt på fôrfaktor eller katarakt. Imidlertid viste kortidsstudien at innblanding av DON i fôret ga mer sammenvoksing av organer (speilberg score), og leveren endret utseende til en mørkere farge. For enkelte fisk var leveren unormalt kirsebærfarget. Det var ingen forskjell i melanisering av bukhinne, organer eller filet for laksen som fikk fôr med DON, men filetfargen var blekere.

Tarmbetennelse, diaré og malabsorpsjon av fett er tilstander som observeres hyppig hos oppdrettslaks i Norge. Sporadisk ses også kreft. Disse tilstandene indikerer at tarmfunksjon og tarmhelsen ikke er optimal. Laksens tarmhelse har til nå fått liten oppmerksomhet til tross for den viktige betydningen den har for fiskens produksjon, helse og velferd. Tidligere forskning indikerer at det økende innslaget av planteprodukter i fôret kan være en viktig medvirkende årsak til tarmproblemene som observeres. Planter inneholder antinæringsstoffer og ulike fibertyper som er kjent for å påvirke tarmfunksjonen, endre tarmens mikrobiota og påvirke ernæringsstatus hos fisken. 

GutMatters er et forskningssamarbeid mellom forskere ved NMBU, Aquamedic As, NIFES, NOFIMA og Universitetet i København. Flere næringsaktører, både oppdrettere og fôrfirmaer, bidrar med nødvendige ressurser inn i prosjektet. Det overordnede målet for prosjektet, er å bedre tarmhelsen hos laks ved å:

1.       Framskaffe kunnskap om hvilke tarmhelseproblemer som forekommer hos laks i sjø.
2.       Vurdere hvilken betydning fôrets sammensetning, fiskens miljø- og produksjonsforhold har for tarmproblemene som avdekkes og hvilke mekanismer som ligger under.
3.       Studere samspill mellom fôrets råvaresammensetning og tarmhelse.
4.       Finne muligheter for å redusere tarmhelseproblemer ved endringer i fôrets sammensetning.

Prosjektet omfatter to hovedarbeidspakker med delaktiviteter som vist nedenfor

AP1 Feltundersøkelse av tarmhelsestatus hos laks i Norge

Prøver av fisk i sjø vil bli samlet inn tre ganger fra de samme populasjonene i løpet av ett. Denne kartleggingen omfatter hele seks anlegg i Sør-, Midt- og Nord-Norge. Analyser vil vise status for tarmens struktur og immunstatus, fordøyelses- og barrierefunksjon, og tarmmikrobiota. Detaljerte analyser av fôrets sammensetning vil gi muligheter for å sammenholde informasjon om hvordan fôrsammensetning samspiller med variasjoner i miljø, drift, tarmmikrobiota, tarmfunksjon og tarmhelse.

AP2 Kontrollerte forsøk

Forsøk i kar og på laboratoriet tillater å etterprøve hypoteser fra AP1. I denne arbeidspakken skal effekten av samspillet mellom plantefôrmidler og komponenter i disse på tarmfunksjon og tarmhelse studeres. Ytterligere kunnskap om mulige årsaker til tarmhelseproblemer som følge av økt bruk av planteingredienser er avgjørende for bedre produksjon og dyrevelferd. Arbeidet vil omfatte to kontrollerte fôringsforsøk så vel som modellforsøk med isolerte tarmsekker.

Prosjektet er i gang og de første analysene er underveis. Presentasjonen vil inneholde resultater fra den første runden med prøveuttak som er gjennomført i felt.

Lakselus er en hovedutfordring når det gjelder bærekraftig utvikling av lakseoppdrett i Norge. Selskapet SFD A/S har utviklet Seafarm Pulse Guard Systemet for å bekjempe påslag av lakselus hos oppdrettslaks. I 2016-2017 ble det utført fullskala forsøk ved lokalitetene Buholmen (Lerøy) og Skifteneset N (Bolaks), for å validere effekt av gjerdet. 

Basert på data fra Lerøy sitt anlegg (Buholmen) kan en i disse forsøkene ikke påvise noen signifikant effekt av gjerdet på lusepåslag. Ved visse tidspunkt tidlig i forsøksperioden kan en se en tendens til reduksjon i antall copepoditter i behandlet merd. Samtidig er det ved senere tidspunkt økte antall pre-adulte og voksne hannlus i behandlede merder sammenlignet med kontrollmerder. Ved Bolaks sitt anlegg på Skiftenset N. er det vanskelig å trekke konklusjon vedrørende virkning ettersom det ikke er kontrollmerder. Her har det vært utfordringer med flere seksjoner av gjerdet på grunn av vanninntrengning i topptermineringen.

Tekniske utfordringer med drift av systemet gjør at en på nåværende tidspunkt ikke kan trekke konklusjoner vedrørende effekt av SPG systemet på lusepåslag. De resultatene som foreligger fra dette prosjektet til nå, da særlig basert på validering av gjerdet hos Lerøy (Buholmen) tyder på at gjerdet i sin nåværende utgave ikke kan defineres som et effektivt preventivt middel for å bekjempe lus i kommersielle anlegg. Selskapet SFD A/S jobber videre med å stabilisere drift av systemet slik at en på sikt ser for seg videre validering av gjerdet, samt et produkt som fungerer i kommersiell skala. 

SFD har hatt fokus på teknisk stabilisering av SPG-teknologien gjennom 2017. SFD anser teknisk stabilitet som bekreftet basert på Pilotanlegg som har vært operative siden mars 2017. Våren 2018 har selskapet som mål å lansere SPG V. II, som en forbedret versjon både mhp teknisk stabilitet og effekt.

Alle former for biologisk produksjon gir muligheter for spredning av infeksjonssykdommer til mottakelige individer, både innenfor produksjonsenhetene og til omgivelsene.  Sannsynligheten for og konsekvensen ved en slik spredning varierer med en rekke faktorer knyttet til smittestoff, individ og miljø. Begrepet «risiko» benyttes for å beskrive en situasjon som omfatter både sannsynligheten for og konsekvensen av en hendelse. Vurderinger av disse to forholdene gjøres blant annet av vitenskapelige institusjoner og kalles risikovurderinger. På grunnlag av konklusjoner i risikovurderinger iverksetter myndigheter, næringer og eiere av biologiske produksjoner tiltak for å redusere sannsynligheten for introduksjon av nye smittestoffer og/eller redusere de uheldige konsekvensene av smitte. En bruker ordet risikohåndtering om slike tiltak. 

Hva er sannsynligheten for smitte mellom oppdrettsfisk og villfisk, og hva er konsekvensen av slik smitteoverføring? Dette skal besvares og belyses i et prosjekt initiert og finansiert av Fiskeri- og havbruksnæringens forskningsfond. Grunnlaget for en slik vurdering er forskningsbasert kunnskap både om smittestoff, fisk og det akvatiske miljøet. 

Rapporten fra prosjektet vil inneholde kunnskapsstatus basert på vitenskapelige undersøkelser og rapporter, og risikovurderinger av muligheten for spredning. Rapporten skal leveres innen 1. juni 2018. Rapporten vil bli etterfulgt av en artikkel i et peer-review tidsskrift.   

Globale begrensninger i naturressurser, gjør det sentralt å identifisere bærekraftige måter å utnytte våre verdifulle økosystem og tjenestene de tilbyr. Hovedmålet med dette prosjektet er å identifisere, utvikle og validere ny metodikk for å bidra til effektiv arealplanlegging av akvakultur og andre aktiviteter i kystnære områder. Prosjektet har som mål å implementere ny metodikk for å vurdere det utvidete økologiske fotavtrykket fra oppdrettsnæringen, med en helhetlig tilnærming som kombinerer økologiske, øko-toksikologisk, kjemiske analyser sammen med LCA –(Life Cycle Analysis) metodikk. 

Metodikk for beregninger av næringens økologiske fotavtrykk (Ecological footprint analysis, EFA) har blitt videreutviklet ved å integrere prinsippene for karbon- fluks baserte LCA analyser med flere relevante parameter knyttet til bentisk økologi, øko-toksikologi og kjemiske parameter.  Data samles inn fra ulike europeiske oppdrettsanlegg og tilnærmingen valideres ved eksempelstudier. Resultat fra det norske eksempelstudie i Boknafjorden vil presenteres.   

Dette studie vil kunne gi vesentlig kunnskap for å kunne vurdere bæreevnen til økosystem med ulike næringsaktivitet.

Kardiomyopatisyndrom (CMS, «Hjertesprekk») er en alvorlig hjertelidelse som opptrer hos oppdrettslaks i sjø. Sykdommen rammer hovedsakelig hjertet og fisk med CMS kan vise tegn på store sirkulasjonsforstyrrelser både makroskopisk og mikroskopisk. Mange kan ha forstørret hjertekammer eller sprukket forkammer med blodkoagel i hjertesekken. Svært affisert fisk har oftest betydelig betennelse og celledød i forkammeret og i den spongiøse muskulaturen i hjertekammeret, hvor cellene i hele muskelfibre kan nesten se ut som å ha gått i oppløsning (nekrose) og blitt erstattet med betennelsesceller.

CMS forårsakes av infeksjon med viruset piscint myokardittvirus (PMCV). Viruset er karakterisert og funnet å ha genetiske likheter med virus i familien Totiviridae, en familie av virus som tradisjonelt infiserer encellede organismer og som spres ved å overføres til nye celler ved f.eks. celledeling. Laks er det første ryggmargsdyret hvor et toti-lignende virus er funnet og gir sykdom. Totivirusene er svært enkelt oppbygde virus med en proteinkappe omslutter arvestoffet og noen få kopier av et polymerase protein ansvarlig for å kopiere arvestoffet i en infisert celle. PMCV skiller seg imidlertid litt ut i form ved å kode for et ekstra protein og man antar dette proteinet kan ha en rolle i virusets infeksjon av eller spredning innen og mellom en høyerestående vert (som laks). Dette proteinet (ORF3) er inkludert som fokus i to pågående prosjektert relatert til CMS/PMCV.

I tidligere arbeid har vi funnet indikasjoner på at proteinet er svært ødeleggende for cellen som produserer det. Videre har vi i nåværende FHF-finansiert prosjekt, sekvensert den kodende leserammen for ORF3-proteinet i flere varianter av viruset samlet fra virusinfisert laks i forskjellige utbrudd i felt. Syv av disse variantene er nå gjenstand for funksjonelle studier. Disse er gjort ved produksjon av proteinene i cellekultur og i sammenligning med resultater vi har fra våre tidligere studier på ORF3-proteinet fra referansevirusisolatet. Studiene viser at det er forskjeller i proteinets egenskaper og effekt på celler som kan relateres til en eller noen få mutasjoner på aminosyrenivå. 

Resultatene er et viktig ledd i å forstå proteinets betydning for viruset og virusets evne til å forårsake forskjellig grad av sykdom (virulens). Resultatene vil også ha betydning i sammenheng med utvikling av en vaksine mot PMCV-infeksjon og CMS.

Rømming av fisk er en utfordring for oppdrettsnæringen. For å forebygge rømming, trenger man god innsikt i og kunnskap om både direkte og bakenforliggende årsaker til tidligere rømmingshendelser. Dette prosjektet innebærer kartlegging og kategorisering av årsaker til rømming, som kan legges til grunn for målrettede tiltak for å hindre rømming. Det vil bli utarbeidet en tilpasset gransknings­metode, som vil legge til rette for grundige og systematiske granskninger av hendelser. Det legges vekt på god kommunikasjon av resultater. Målet er god læring i alle ledd fra røkter til myndigheter.

Presentasjonen vil gi resultater fra prosjektet så langt med fokus på kategorisering av årsaker til rømming og tekniske årsaker til rømming av fisk i perioden 2010-2017.

De siste årene har myndigheter og andre benyttet tre hovedkategorier for å beskrive årsaker til rømming: Strukturell årsak (f.eks. svikt i komponenter), operasjonell årsak (f.eks. håndtering av not) og ekstern årsak (f.eks. påkjørsel). En tilpasset og mer detaljert analyse og kategorisering av rømmingshendelser vil gi økt kunnskap som kan bidra til å hindre rømming i fremtiden. Dette prosjektet foreslår derfor et alternativt system for kategorisering av årsaker til rømming, som inkluderer menneskelige, tekniske og organisatoriske faktorer. 

Data fra rømmingsmeldinger og Fiskeridirektoratets rapporter ligger til grunn for en anaylse av tekniske årsaker til rømming, samt omstendigheter ved rømmingshendelser. Hull i not er hovedårsaken til rømmingene, både sortert på antall rømt fisk og antall hendelser. Videre er not under vann, lekkasje fra kar og utslipp i forbindelse med transport andre direkte årsaker til rømming som utpeker seg. Det er særlig konflikt med og håndtering av utspilingssystem (bunnringkjetting, bunnring og andre lodd) som peker seg ut som de største medvirkende årsakene til hull i not, mens konflikt med eller skade på flytekragen var den største medvirkende årsaken til at fisk rømte som følge av at not havnet under vann. En stor andel av rømmingene inntraff under uvær eller ved trenging av fisk.

Havene representerer jordens største biosfære (~ 97%). Mikroorganismene som finnes i havene er i sin helhet svært viktige og ansvarlige for mange av de fundamentale prosessene globalt, slik som næringssyklusen og tilnærmet halvparten av verdens oksygen produksjonen. I tillegg er mange sykdomsfremkallende og et problem innen akvakultur. Informasjon om disse mikroorganismene er dessverre begrenset og vanskelig tilgjengelig.

Marin mikrobiell genomikk og metagenomikk er studier som omfavner disse mikroorganismene, deres DNA og leveområder. Fellesnevneren er at prøvene er tatt direkte fra det marine miljøet. Som  voksende forskningsområde er det fare for at data produseres raskere enn brukerne er i stand til å analysere, tolke og dele. Dette har resultert i et behov for en infrastruktur som er dedikert til marin mikrobiell genetisk forskning og innovasjon i feltet.

Vi introduserer de marine databasene; MarRef, MarDB og MarCat (https://mmp.sfb.uit.no/databases/). Disse representerer fritt tilgjengelige ressurser som har til hensikt å presentere søkbar genetisk data eksklusivt fra det marine miljø. Dataressursene er gjort tilgjengelige i web-portalen Marine Metagenomics Portal (MMP) (https://mmp.sfb.uit.no/), som samlinger av rikt annotert og manuelt kurerte metadatabaser med tilhørende  sekvensdatabaser.

MarRef er en referanse database bestående av fullstendig sekvenserte prokaryotiske (Bakterier og Archaea) genomer av høyeste kvalitet. Databasen inneholder 612 komplette og publiserte genomer.

MarDB er en utvidelse som komplementerer MarRef med alle kjente sekvenserte prokaryotiske genomer av marint opphav som er ufullstendige. Denne databasen har 3726 oppføringer av genomer og, som MarRef, består av 114 beskrivende datafelter som er fult søkbare.

MarCat representerer, i motsetning til de tidligere nevnte databasene, marin metagenomikk som en gen-katalog over ukultiverbare (og kultiverbare) marine gener avledet fra marine metagenomiske prøver. Databasen holder 1227 oppføringer beskrevet av 55 datafelter.

Datafeltene for hver prøve er presentert i kategorier for prøvetaking, sekvensering, data håndtering og analyse, organisme og taksonomi. Alle databasene er linket opp tll eksterne databaser for mer informasjon som litteratur, kultursamlinger samt protein og DNA databaser.

Utbrudd av smittsomme sykdommer er begrensende for en bærekraftig utvikling av oppdrettsnæringa. Data knyttet til smittsomme sykdommer genereres daglig fra mange kilder og aktører, men det finnes per i dag ingen tilgjegelige analytiske verktøy som muliggjør effektiv integrering, analyse og oppsummering av alle slike data. 

Målet med prosjektet var å ta i bruk og integrere visualiseringsverktøy som inkluderer både grunnleggende og avanserte epidemiologiske metoder. 

Dette er gjort gjennom å utviklet «BioPortal ™ plattformen» til bruk for norsk oppdrettsnæring.  Plattformen gir tilgang til oversikter, kart og annen visualisering av informasjon (dyr, sted, land). I tillegg har den integrert epidemiologiske verktøy for  blant annet å vise forekomst av sykdommer. Plattformen har videre brukervennlige løsninger for å teste hypoteser om smittespredning, analyser (blant annet cluster analyse, tidsserie analyser, nettverksanalyse osv.) , og andre metoder for å estimere risiko. Plattformen har sikker tilgang. 

Funksjoner i plattformen inkluderer blant annet

• Visualisering av produksjonsstatus (aktiv/inaktiv)
• Dynamisk visualisering av lokaliteter, sykdomstilfeller og forflytning av fisk tid og rom
• Epidemiske kurver og andre grafer
• Arealdiagrammer for visualisering
• Søk, filter og visualisering av en eller flere tabeller
• Muligheter for parvis sammenlikning av avstander mellom lokaliteter slik at en raskt kan identifisere lokalitetene som ligger nærmest en bestemt lokalitet
• Rapporter, både interaktive (via weblink) eller ved hjelp av dokumenter

Data håndtering og visualisering kan forbedres og effektivisere gjennom bruk av en slik plattform.  Oppdatert informasjon og analyser i forbindelse med utbrudd av smittsomme sykdommer kan effektiviseres og være en nyttig forutsetning for effektiv overvåking og sykdomskontroll. Fremtidig bruk av slik løsning kan bidra til at næringsaktører og myndigheter får bedre beslutningsgrunnlag

Fordøyelse innebærer at maten blir brutt ned til små molekyler som kan absorberes inn i kroppen. Dette er en nøye kontrollert prosess der den gradvis nedbrutte maten blir knadd og forflyttet av kraftige muskelkontraksjoner (motilitet) i tarmveggen. Tarmen har to karakteristiske typer motilitet; peristaltikk og segmentkontraksjoner. Peristaltikk er bølgende bevegelser som transporterer tarminnholdet videre, mens segmentkontraksjoner blander/knar innholdet, uten å forflytte det. En tom tarm vil ofte ha store og langvarige bevegelsesmønstre som minner om segmentkontraksjoner, kalt ”the migrating motor complex”. 

Motilitet reguleres av et nettverk av signalstoffer (hormoner og nevrotransmittere) produsert i tarm-hjerne-aksen. Serotonin (5-HT) og Cholecystokinin (CCK) er to sentrale signalmolekyler som er involvert i tarmkontraksjoner og også appetittregulering hos pattedyr og fisk. Denne studien tar sikte på å utforske den fysiologiske funksjonen til 5-HT og CCK og deres reseptorer i berggylt, en fisk som benyttes i bekjempelse av lakselus og som oppdrettes til dette formål. Disse funnene vil bidra til å forbedre kunnskapen om den mageløse berggyltens spesielle fordøyelsesfysiologi.

For å studere tarmens motilitet, dissekerte vi hele tarmer ut av 15 – 20 g berggylt for deretter å montere dem i et organbad med oksygenert fysiologisk buffer. Tarmene ble deretter eksponert for 5-HT, CCK samt CCK anatgonister for å blokkere CCK reseptorene i alle kombinasjoner. Tarmens bevegelser (motilitetsmønster) ble der etter dokumentert med timelaps (3 bilder i sekundet) i 14 timer. Bildene ble brukt til å konstruere visuelle ”heatmaps” for spasiotemporal for analyse; dvs å bestemme hastigheten på bølger av muskelkontraksjoner, hvor langt de gikk, hvor ofte og hvor i tarmen slike bølger oppstod, og hvilken retning bølgene hadde.

Ved å eksponere tarmer for en økende mengde 5-HT økte ikke bare frekvensen av kontraksjoner men de forandret også karakter fra segmentkontraksjoner til peristaltikk. Både 5-HT og CCK førte til helt regelmessig peristaltikk, spesielt i distale deler av tarmen i motsetning til anteriore. De peristaltiske bevegelsene gikk ikke bare i distal retning (mot endetarm) men også i anterior. Vår teori er at dette er en viktig mekanisme for å blande chyme grundig med enzymer og galle da blanding i mage nødvendigvis uteblir i denne arten. CCK induserer også kraftige langsgående kontraksjoner. Disse uteble imidlertid når CCK reseptor B ble blokkert. Ved å blokkere den andre kjente CCK reseptoren, reseptor A, varierte longitudinale kontraksjoner mye, men uteble ikke.      

Vi konkluderer med at CCK og 5-HT er viktige regulatorer for tarmens bevegelser. De ser ut til å styre blanding av fôr med fordøyelsesenzymer. CCK reseptor B er kontrollerer tarmens lengde sammentrekninger.