S INTEF SINTEF RAPPORT. Sluttrapport ALGAFEED. SINTEF Fiskeri og havbruk AS Marin ressursteknologi

Transkript

1 S INTEF TITTEL SINTEF RAPPORT SINTEF Fiskeri og havbruk AS Marin ressursteknologi Postadresse Trondheim Besøksadresse: SINTEF Sealab Bratterkaia 17B Telefon Telefaks E-post: Internet: wwwsintef.no Foretaksregisteret NO MVA Sluttrapport ALGAFEED "Potential of using microalgae to partially replace fish oil and fish meal in aquaculture fish feeds (ALGAFEED)" Fotattriva(c) Kjell Inge Reitan. Gerd Berge. Anders Skrede. Elin Kjorsvik. Hans Ragnar Gislerod OPPDRAGSGIVER(E) Norges Forskningsråd RAPPORTNR GRADERING OPPDRAGSGIVERS REK Apen /S40 GRADER. DENNE SIDE ISBN PROSJEKTNR. ANTALL SIDER OG BILAG ELEKTRONISK ARKNXODE PROSJEKTLEDER (NAVNI 5IGN3 verifisert AV (NAvN. SIGN.) SIUBRAPPORT.doe Kjell Inge Reitan ARKIVKODE DATO GOOKJENT AV (NAVN. STILLING. SIGN.) SAMMENDRAG Mikroalger som skal brukes til å erstatte fiskemel og -olje bor ha tilstrekkelig høyt innhold av lipid og n-3 HUFA. I dene prosjektet ble algene.vanothlompsis spp. Phaeodacblum tricornutum. og Isochnsis galbana karakterisert for bade produksjon aa lipid og fettsa rer. og for egenskaper i fiskeffir. Av algene N ocukna. P. tricornunnn og I galbana hadde galbana hoyeste lipidinnhold og produksjon pr. liter og dag. Produksjonsutbytte av lipid og fettsyrer pr kulturvolum ble redusert ved okende vekstbegrensning. Av de undersokte algene hadde P. fricornunun best og akseptabel fordos elighet av protein. aminosyrer og lipid. mens /. galbana hadde spesielt lav fordoa elieher P. nkornutum ble derfor valgt for de videre forsøkene med fisk. Den lave fordoaeligheten av de andre algearlene indikerer at algerastoffet bor prosesseres for det kan brukes som ffir til fisk Innblanding P. triconnaum i ffir til laks og torsk ga en nedgane i fordoyelighet av protein og lipid ved okende algeinnblanding. 12 % innblanding av mikroalger ga signifikant redusert fordoyelighet for de fleste næringsemne i forhold til kontroll (0 % alger). 12 % alger ga imidlertid ingen morfoloniske effekter i baktarm verken hos torsk eller laks.. Tilsetting av P. tricornmun: til fiskefår opp til 6 % ga godt ffiropptak av dienene og hos laks var det ingen forskjell i vekst mellom kontroll og alge-ffir. Hos torsk var det imidlertid en tendens til økende vekst ved økende algeinnblanding. og 6 % hadde hoaere veksthastighet enn 0 % alge. Hovedkonklusjonen er at alger. som vist for P. trkornutum kan tilsenes opp til 6 % innblandine uten at fordoyelse og vekst påvirkes i negativ retning. Selv innblanding opp til 12 % viste ingen negative effekter på tarm-morfologi. Skal det brukes andre algearter eller hoyere innblanding bor det velges bestemte prosesseringsmetoder aa algeråstoffet. ST1KKORD NORSK ENGELSK GRUPPE I HaNbruk Aquaculture GRUPPE 2 F6ring Feeding EGENVALGTE Mikroalge Microalgae Laks Atlantic Salmon Torsk Atlantic Cod

2 c)sintef

3 INNHOLDSFORTEGNELSE 1 1nnledning 4 2 Organisering og prosjektdeltagere Prosjektdeltauere Rapportens form og oppbyeuinu 5 3 Resultater Kjemisk sammensetning a algene Storskala d rkinu mikroaluer i fotobioreaktor Fordo)elsesuttesting a alger i fnr med bruk a mink som modelld)r Fordoyelsesuttesting av alger i får til laks og torsk 7 3,5 Effekt av ulik innblanding mikroaleer i fôr på ekst a torsk og laks 9 4 Kon klusjon 9 5 Delrapporter 11 Delrapport I: Production of lipids, polyunsaturated fatty acids and carbohydrates in selected marine microalgae 12 Detrapport 2: Karakterisering av art og miljoforhold for produksjon av lipid og fierumettede fettsyrer i marine mikroalger, og storskala produksjonsforsok med mikroalger 14 Delrapport 3: Potential of using microalgae to partialt) replace fish oil and fishmeal in aquaculture fish feeds. Digestibilitx experiments viith mink (Mustela vison) 16 Delrapport 4: Different lev els of algae biomass in diets for Atlantic salmon, effect on apparent nutrient digestibility 24 Delrapport 4: Different levels of algae biomass in diets for Atlantic salmon, effect on apparent nutrient digestibility 25 Delrapport 4: Different lev els of algae biomass in diets for Atlantic salmon, eftect on apparent nutrient digestibility 26 Delrapport 5: Effekt av ulik tilsetting Phaeodadylum trkornutum i fiskefår på fordovelighet og tarmmorfologi hos torsk (Gadu.s morhua) og laks (Sahno salar) 35 Delrapport 6: Effect of different levels of algae biomass in diets for Atlantic salmon 48 Delrapport 7: Effekt av okt tilsetting av algen Phaeodadylum tricornutum i fiskefår pa vekst av torsk (Gadus morhua) -7

4 1 Innledning I prosjektet -Potential of using microalgae to partially replace fish oil and fish meal in aquaculture fish feeds (ALGAFEED)7 er mulighetene for å dely is erstatte fiskemel og liskeolje med mikroalger undersøkt. Prosjektet har fokusert aktiviteten på studie av vekst og produksjon av lipid i enkelte marine mikroalger. teste fordoyelighet av mikroalgene. og effekt på vekst i flsk som er ffiret med algebasert flskefôr. Marine mikroalger som kan brukes som kilde til fiskefor bor ha tilstrekkelig hoyt innhold ay lipid og n-3 HUFA. spesielt fettsyrene EPA (20:5 n-3) og DI-IA (22:6 n-3). Det er flere potensielle alger som har slikt hoyt innhold, bl.a. forskjellige kiselalger (Diatomeer), gullbrun-flagellater. dinoflagellater og gronnalger. I dette prosjektet ble det spesielt fokusert på algene Nannochloropsis spp. Phaeodactylum tricornuturn. ou Isochnsis galbana, for både studie ay produksjon ay lipid og fettsyrer. og for egenskaper i för. 2 Organisering og prosjektdeltagere Prosjektet "Potential of using microalgae to partially replace fish oil and fish meal in aquaculture fish feeds (ALGAFEED). har prosjektnummer /S40 hos Norges Forskningsråd. Prosjektet var oruanisert i 4 delaktiy iteter: I. Karakterisere art og miljobetingelser for produksjon av lipid og flerumettede fettsyrer i mikroalger Produsere tilstrekkeliu mengde mikroalue for uttesting i fiskeför til torsk og laks Karakterisere fordoy elsesegenskaper ay mikroalger i flsk Studere effekt av å delvis erstatte fiskemel og flskeolje med mikroalger på vekst av laks og torsk Eksaminere om mikroaluer i fiskefår har effekt pa helsestatus av laks og torsk Aktiviteten har vært planlagt innenfor den beskreyne framdriftsplanen i prosjektbeskrivelsen. Imidlertid har det Yært nahendig med enkelte justeringer. Det ble nødvendig å skaffe tilyeie alger utenfra, da det ikke lot seg gjøre a dy rke opp tilstrekkeliu mengde ay den onskede mikroalgen i dyrkingsreaktoren som prosjektet kunne bruke. Prosjektet måtte derfor bruke mer av midlene på å skaffe tilveie algeråstoff enn det som var planlagt. noe som fikk betydning for resten a aktiy iteten. I tillegg skulle deler ay jobben i del I og 2 knyttes opp til en PhD stipendiat. Denne stipendiaten Yalgte a slutte etter 1 ar i prosjektet. Aktiviteten i del 3 og 4 ble gjennomfort som planlagt. Inkludert i del 3 var også å karakterisere fordeybarhet av mikroalger ved bruk av mink som modelldyr. Men på grunn ay at kjøp ay aluer og tillauinu ay får tok mye større del ay budsjettet enn planlam. matte ey aluering ay helseeffekt ay aluebasert før pa torsk og laks utea.

5 2.1 Prosjektdeltagere Institun for Plame og Miljovitenskup, Universitelet for Miljo og Biovilenskap, As lians Ragnar Gislerød. Ragnhild Klüge. Anstein Freberg Aquaculture Protein Centre. Universitetel for Miljø og Biovitenskap. As Anders Skrede. Liv Torunn Mydland, Øystein Ahlstrom NOH3VL4 Marin. As og Sunndalsora Gerd Marit Berge, Mette Sørensen. Asbjørn Valset, Bente Ruyter InstitualOr biologt Norges teknisk Nannwitenskapelige Universitet, Trondheim Elin Kjørsvik, Tommy Eriksen. Tora Bardal S1NTEF Fiskeri og havbruk AS, Trondheim Kjell Inge Reitan. Trine Galloway. Trond Størseth. Merete Selnes. Werner Johansen 2.2 Rapportens form og oppbjgging Rapporten er bygget opp som en oppsummering av resultatene som er fremkommet i prosjektet. og med tekniske delrapporter vedlagt denne sluttrapporten. Delrapportene er selvstendige rapporter. og er skrevet enten på norsk eller engelsk, avhengig av ønske fra rapportforfattere.

6 3 Resultater 3.1 Kjemisk sammensetning av algene Lipid og fettsyresammensetningen i Al oculata, P. tricarnutum og I galbana er vist i Delrapport I. Høyeste lipidinnhold og produksjon pr. liter 02 dae ble funnet i I galbana. Videre ble det vist at produksjonsutbytte av lipid oe fettsyrer pr kulturvolum ble redusert ved økende vekstbegrensning (redusert vekst rate). Alger kan syntetisere bade lipid og karbohydrater når de blir nærinesbeerenset (lav vekst hastighet). Karbohydratinnholdet og sammensetnineen er sterkt påvirket av algeart og vekstbetingelsene. Karbohydratinnholdet i de undersokte mikroalgene varierte mellom 6-24 % av tørrstoff. Karbohydratfraksjonen i enkelte marine mikroalger kan bestå av opp til 75 % av den immun-stimulerende j3-1.3-elukan. Dette medfører at 13-glukan innholdet kan være mellom 0.5- I 5 % av torrstoff. 3.2 Storskala dyrking av mikroalger i fotobioreaktor Algene til uttesting i fiskefår skulle etter planen produseres ses Universitetet for miljo og biovitenskap (UMB) på Ås. hvor det er bygget opp en storskala fotobioreaktor av typen - Biofence-. Det ble i de første to år av prosjektet gjennomfort flere produksjonsserier med algen Sannoehioropsis oceanica. I tillegg er det blitt gjennomført dyrkingsforsok med P tricornutum i fotobioreaktoren. Aktiviteten var koblet til PhD stipendiat ved UMB. men som nevnt i pkt 2 og i Delrapport 1. valgte stipendiaten å slutte på ettersommeren og aktiviteten ble sterkt begrenset på grunn det. Dette medforte at prosjektet ikke fikk produsert mikroalger 3ed UMB og måtte derfor kjøpe inn mikroaleene hvor dette var praktisk mulig. På grunn av innledende fordoybarhet uttesting av mikroalgene (se Delprosjekt 3) ble det valgt å gjennomføre fiskeforsøkene med P. tricornutum. Torket biomasse av denne algen ble derfor kjøpt inn fra Fitoplankton Marino i Spania. 33 Fordeyelsesuttesting aa alger i får med bruk aa mink som modelldyr Fordøyeligheten av N. occanica. P. tricornutum og I galbana ble testet ut med bruk av mink som forsøksdyr. Fåret for uttesting med mink ble tillaget ved Aquaculture Protein Centre (APC) ved UMB. og fåringsforsoket med mink ble ogsa gjennomfort ved APC. Resultatene av forsøkene er sist i Delrapport 3. Det var stor forskjell i fordøyeligheten av protein og aminosyrer fra N. oceanica, I. galbana og P. tricornutum. P. tricornutum hadde best og akseptabel fordoyelighet av de tre algene. mens I. galbana hadde spesielt lav fordoyelighet. Fordøy eligheten av V occanica var også lav. Selv om algene hadde et relativt lite bidrag a lipid inn til fårene. avtok lipidforcloyeligheten med økt andel av algelipid. Av de tre undersokte algene hadde P. tricornmum best forcloyelighet av aminosyrer. protein og lipid. oe ble derfor valgt for de videre fåringsforsokene med fisk.

7 s SINTEF Den lave fordo)elicheten as biomassen av N. oceanica og i galhana indikerer at dette råstoffet trenger bestemt prosessering før det kan brukes som för til fisk. Det ble derfor gjennomført en videre uttesting as N. oceanica. hvor algemassen ble både nedfryst og deretter sakte opptinin2 før biomassen ble behandlet med ultralyd i 10 minutter (pulser for å unngå overoppheting). Dette ga ingen bedring i forcloy eligheten i forhold til ubehandlet biomasse. Skal disse algene brukes må det trolig velges dyrkingsbetingelser som gir optimal fordo)elighet av algene. samt at det bør gjennomføres bestemte prosesseringsmetoder as, råstoffet. En mulighet kan ære å bruke spesialtilpassede kulemoller som egner seg for slike små celler. 3.4 Fordoyelsesuttesting as alger i får til laks og torsk Basert på fordo)elighets testing med mink ble det valet a bruke P. fricornutum i forsøkene med fisk (torsk og laks). Detaljert resultatpresentasjon er gitt i Delrapport 4 og 5. Forsøksparametrene i forsøkene med laks og torsk er vist i Tabell I. Alle eksperimentelle behandlinger ble forsøkt holdt likedanne. både for torskeforsøket og lakseforsøket. Begge forslokene ble gjennomfort i lopet av I måned etter at fisken hadde startet å spise ti Ifredsstillende. Tabell I. Behandlinger i fordoyelighetsforsøkene med torsk og laks. Laboratorium Sjavannstemperatur Indiv id vekt Parallelle kar Da2lig foroppsamling Faecesoppsamling Biomassemåling Histologi rover as tarm Laks Aksaforsk. Sunndalsora C 450 g 3 X 2 ganger Bulkveiing, start og slutt X Torsk SINTEF Sealab 12 C g 3 X 2 ganger Individmåling, start og slutt X Fåret. som er vist i Tabell 2. ble laget med 3 ulike innblandinger av alger samt en kontroll uten alger. Föret ble laget a) EWOS ou samme får ble testet ut i fordøyelighetsforsøk med torsk på S1NTEF 02 med laks hos Aksaforsk på Sunndalsora. Alle behandlingene ble kjørt med 3 parallelle kar, med samme forsøksprotokoll ved SINTEF og Akvaforsk.

8 Tabell 2. Sammensetning as forsoksffiret som ble brukt i forsokene med torsk ou laks ExperimentAkyalorsk Alger Summety Conirol DET Diet A Diet B Composition Diet C :Fish meal Wheat giuten do cib bb Arter Soy proten Concentrate oo 57,iroixatao:: P93 Wheat grain ,61 11, Yilflum oxide o,b ,01 Inorganic P 1,00 1, Vitarnin prernix Mineralprernm Fish orl Total Chernical Analysis CP r90: Ash r9.irri P r90: DE MJ4( Dig P % Total Amito acids (%). Calculated C s T Ile Val Al T yr Detaljert rsikt n er resultatene fra fordoyelighetstbrsokene med laks og torsk er vist i Delrapport 4 og 5. Resultatene iste en nedgang i fordo elighet as nitrogen (protein) ou lipid ed okende innblanding as mikrolager (P. fricomumm) i f6r. hade for laks og torsk. 12 % innhlanding a mikroaluer ua siunifikant redusen fordoseliuhet for de fleste meringsemner i forhold til kontrollhehandlingen hos begue arter. Imidlertid ua innblanding opptil 6 % kun neulisjerhare effekter pa fordo elighet Innblandirw opp til 12 o ga inuen morfolouiske effekter i baktarm erken hos torsk eller laks.

9 Disse resultatene gir grunnlag for å anbefale opptil 6 % inklusjon av mikroalgen P. tricornutum som ett EPA-rikt alternativ til plantebaserte fårmidler og som delvis erstatning av fiskemel og fiskeolje i för til kamisore fiskearter som torsk og laks. Algenes innhold av karbohydrat kan være en begrensning for høyere innblanding og rene oljer fra mikroalger være en mer effektiv måte å øke fårets innhold av EPA og DHA på. 3.5 Effekt av ulik innblanding av mikroalger i får på vekst av torsk og laks Vekstforsøkene med torsk og laks ble gjennomført ved bruk av samme mikroalge som i forderyelsesforsøkene (Phatmclactylum tricornutum). Torket biomasse av denne algen ble kjøpt inn fra Fitoplankton i Spania. Det ble salgt en innblandin2 på 3 % og 6 % algeråstoff basert på tørrvekt. Forene ble laget etter samme grunnoppskrift. men total fett prosent ble tilpasset torsk og laks. Fårene ble laget av EWOS. Sammen setning av förene er vist i Delrapport 6 og 7. Forsokene med laks ble gjennomfort ved Nofima Marin sitt anlegg på Sunndalsera og forsøkene med torsk ble giennomført I regi av SINTEF ved NTNU Sealab sitt laboratorium. Det ble gjennomfort samme forsoksprotokoll ved begge forsokene oe analysene ble gjennomfort fel les. Resultatene er vist i Delrapport 6 og 7. begge tiskeartene hadde godt féropptak av diettene og viste god sekst gjennom forsøket. For laks Nar det ingen forskjell mellom de eksperimentelle fårene og kontroll fåret for vekst eller fårfaktor. Flos torsk sar det imidlertid en tendens til økende vekst ved økende algeinnblanding. og 6 % algeinnblanding hadde signifikant høsere veksthastighet enn kontrollfåret med 0 %alge. 4 Konklusjon Mikroalger som skal brukes til å erstatte fiskemel oe -olje bør ha tilstrekkelig høyt innhold av lipid oa n-3 HUFA. Spesielt er det ønskeli2 med hos t innhold av fettsyrene EPA (20:5 n-3) og DHA (22:6 n-3). Det er fiere alger som har slikt hos t innhold, og i dette prosjektet ble algene Nannochloropsis spp. Phaeodactvlum tricornutum. og Isochryvis galbana karakterisert for både produksjon av lipid og fettsyrer, og for egenskaper i fiskefår. Av algene N. oculata. P. tricornutum 02 galbana hadde L galbana høyeste lipidinnhold o2 produksjon pr. liter og dag. Produksjonsutbytte av lipid og fettsvrer pr kulturvolum ble redusert ved økende vekstbeerensning (redusert vekst rate). I tillege til lipid syntetiserer en rekke alger karbohydrat ved vekstbegrensning. Innholdet av det imunstimulerende p-i.3- glukan kan sære mellom % av torrstoffet Av de undersøkte algene hadde P. tricornutuni best og akseptabel fordoyelighet av protein. aminosyrer og lipid. mens L galbana hadde spesielt lav fordoyelighet. Fordøyeligheten av N. oceanica var også lav. P. tricornutum ble derfor valgt for de videre forsøkene med fisk. Den lave fordeyeligheten av de andre algeartene indikerer at algeråstoffet bør prosesseres før det kan brukes som får til fisk. Egnet prosessering kan være å bruke spesialtilpassede kulemoller som egner seg for slike små celler. Innblanding av mikrolager (P. tricornututm i får til laks og torsk ga en nedgang i fordoyelighet as nitrogen (protein) oe lipid ved økende algeinnblanding. 12 % innblanding av mikroalger ga signifikant redusert fordøyelighet for de fieste nærinesemner i forhold til

10 s SINTEF I 0 kontroll (0 % alger). Derimot aa innblanding opp til 12 % ga ingen morfologiske effekter i baktarm serken hos torsk eller laks. Disse resultatene eir grunnlag for å anbefale opptil 6 % inklusjon av mikroalgen P. tricomuturn som ett EPA-rikt råstoff. Tilsetting av P. tricornutum til fiskefôr ga godt fåropptak av diettene og for laks var det ingen forskjell i vekst mellom kontroll og innblanding opp til 6 % alge. Hos torsk var det imidlertid en tendens til økende yekst ved økende algeinnblandine. og 6 % algeinnblandine hadde signifikant høyere veksthastighet enn 0 % alge. Hovedkonklusjon fra forsokene gjennomfort i dette prosjektet er at alger, som vist for P. tricornutum kan tilsettes opp til 6 % innblanding uten at fordoyelse og vekst påvirkes i negativ retning. Selv innblanding opp til 12 % viste ingen negative effekter på tarmmorfologi. Skal det brukes andre arter eller hoyere innblandine bor det velees bestemte forbehandlingsmetoder av algeråstoffet.

11 SI NTEF I I 5 Defrapporter Delrapport I: Production of lipids. poly unsaturated fatty acids and carbohy drates in selected marine microaleae Kjell Inge Reitan. Merete Selnes. Trond Størseth SINTEF Fisheries and aquaculture. Trondheim Delrapport 2: Karakterisering av art og miljøforhold for produksjon av lipid og flerumettede fettsy rer i marine mikroalger. og storskala produksjonsforsok med mikroalger Slunrapport fra Uniy ersitetet for Miljø oe Bioy itenskap fof.algafeed- Hans Ragnar Gislerød Institutt for Plante og Miljovitenskap. Universitetet for Miljø og Biovitenskap, Ås Delrapport 3: Potential of usine microaleae to partially replace tish oi I and fishmeal in aquaculture fish feeds. Digestibi Iity experiments with mink (Mustela vison) Anders Skrede. Lh Torunn Mydland and Oystein Ahlstrom Aquaculture Protein Centre. Norwegian Uniyersity of Life Sciences. Ås. Norway Department of Aninnal and Aquacultural Sciences. Norwegian University of Life Sciences. Ås. Norway Delrapport 4: Different lm els of algae biomass in diets for Atlantic salmon. effect on apparent nutrient digestibility Gerd Marit Beree. Mette Sorensen and Bente Ruy ter Nofima Marin. As and Sunndalsora. Norw ay Delrapport 5: Effekt av ulik tilsetting Phaeodaetylum trieornutum i fiskefør på fordøyelighet 02 tarmmorfologi hos torsk (Gadus tnorhua) og laks (Salmo salar) Tommy Eriksenl. Trine Galloway2. Kjell Inge Reitan2 og Elin Kjørsvikl I I nstitutt for Biologi. NTNU. Trondheim, Norge 2SINTEF Fiskeri og havbruk. Trondheim. Norge Delrapport 6: Effect of different levels of algae biomass in diets for Atlantic salmon Gerd Marit Berge. Mene Sorensen and Bente Ruy ter Notima Marin. As and Sunndalsora, Norway Delrapport 7: Effekt av økt tilsetting av algen Phaeodactylum tricomutum i fiskefor på vekst ay torsk (Gadus rnorhua) Kjell I nge Reitan, Wemer Johansen. Merete Selnes og Trine Galloway SINTEF Fiskeri oe havbruk. Trondheim. Norge

12 s SINTEF 12 Delrapport 1: Production of lipids, polyunsaturated fatty acids and carbohydrates in selected marine microalgae Kjell Inge Reitan, Merete Selnes, Trond Storseth SINTEF Fisheries and aquaculture, Trondheim Introduction Aquaculture is a growinu industry 6orld6ide and a further increase in intenshe aquaculture will require an increased supply of high quality protein and oil sources. There is a focus to find alternative feed sources to fish meal and fish oil. Plant sources that are used are in lack of long chain fatty acids. particular EPA (20:5 n-3) and DHA (22:6 n-3). Therefore it is interesting to find ne6 marine lipids sources \ ith high coment of essential hiuhin unsaturated fauy acids. A promising source is culture of marine microalgae. Kno6leclue about the content of lipids and poly unsaturated fat» acids of the microalgae is necessary before planning and designing of mass production of microalgae. 1n addition to the lipid content of the microaluae. content of carbohydrates 6111 also be important. as carbohydrates are poorly utilized by fish species as salmon and cod. Production of lipids and n-3 HUFA in microalgae Lipid production EPA production DHAproduction N P tocarnutum N occulata galbana En , % of max 5% of p max 50% of p rnan 5% of max 50% of max 5% of p max Relative grobren rate (% of timag Figure I Production per liter culture olume of total lipids and the fatt% acids EPA and 131-1A in three rnicroalgae species. grovm at high and low growth rate (g. per day ). The different growth rate 6as obtained by different harvest rate in semi-continuous cultivation at a light intensity of gmol photons m-1 s-1. Marine microalgae are a aluabk source for nutritionally interesting lipids as essential fatty acids (EPA and DHA). In this study. the marine microaluae Nannochlaropsis oeuhmz. Phaeodawilum trienzwatunz. and Isachmis galhwza were studied for the production of lipids

13 13 (total lipids and fatty acid contents). The lipid and fatty acid cornposition varied between the species. and w ith the growth conditions (Figure 1). The highest lipid content and production per liter and day was found in i galbana. Highest production of EPA was also found in N. oculata and P. nlcormauni. I galbana had the highest production of DHA. The general increased content of lipids and fatty acids per dry matter that is obsert ed in microalgae culture at growth limitation (nutrient limitation of the cuhivation media) do not result in increased production per culture volume. Figure 1 shows that the production of lipids and fatty acids is reduced with increased growth linnitation (reduced growth rate). Content of carbohydrates and p-giucan Although carbohydrates are poorly digested bt fish. they may hat e functional properties that can hate positite effects. Set eral microaluae species accumulate both lipid and carbohtdrate when the cultures are nutrient limited (low growth rate). How et er. carbohydrate content and composition are highly dependent on the conditions during production and show large variation among species (Figure 2). The content of carbohydrate may vary between 6-24 % of dry rnatter and p-i. 3-glucan between percent The carbohydrate fraction may hate high content of the irnmune-stimulating P-I. 3-glucan (75%. Figure 2). N. oculata had Ner) low content of glucan. 11is also possible that other components of the microalgae such as vitamins and antioxidants may enhance the fish resistance against pathogens through nutritional effects or effects on the gut microflora of the fish. Carbohydrate content (mg g 0W-1 B-1,3-glucan content (mg g 0W-1 ) % glucan of total carbohydrates Chaetoceros müfleri N. occulata I. galbana % 40% 4% 60% 40% 4% 60% 40% 4% Relative growth rate (% of Pmax Figure 2 Contera of total carbohy drates and p- I. 3 ulucan in three different fnicroalgae species grown at different urowth limitation (growth rate. g) in semi continuous Cult11.ation at a light intensity of gmol photons m-1 s- I.

14 14 Delrapport 2: Karakterisering av art og miljoforhold for produksjon av lipid og fierumettede fettsyrer i marine mikroalger, og storskala produksjonsforsek med mikroalger Sluttrapport fra Universitetet for Miljø og Biovitenskap for "ALGAFEED" Hans Ragnar Gislerod Institutt for Plante og Miljovitenskap, Universitetet for Miljo og Biovitenskap, As Resultat og status Stipendiat K. Kluge sluttet (høsten 2007) etter 2,5 år i stillingen, da hun fikk en stilling i SFT med betvdelig bedre betingelser. Vi har fått inn en ny stipendiat i stillingen. Lars H. Aaro fra I forbindelse med samarbeide i Trippelalliansen gjennomforte Kluee det meste av arbeide for dr. graden i samarbeide med professor K. i. Jakobsen og dr. V. Patil på prosjektet: - Algal toxins and polypeptide s)nthase: a ph>.loeenomic and experinnental approach-. Kluge var i ferd med å avslutte to artikler for sin PhD fra dette samarbeide og var i gang med forsok med klimafaktorer oe virkning på innhold av PUFA da hun sluttet. Den nye stipendiaten vil fortsette arbeidet med klimafaktorenes irkning på innhold av PUFA og eenrespons. Masterstudent A. Freberg b gde om to av Biofencene fra 200 liter til 400 og 900 liter for å teste vekst hos alger med noe storre produksjonsv olumer. Samtidig ble det innkjøpt en sentrifuge fra USA. som viste see å gi en algemasse med % torrstoff. Dette utstyret ble så brukt som basis for to..term paper og for produksjon av Nannachlompsis occanica i fôringsforsokene med mink (se rapport fra A. Skrede). Denne produksjonen foregikk i et eksthus med 18 `C som sett temperatur. mens temperaturen steg noe på soldager. Det ble eitt ekstl)s på 200 gmoldn2/s i 24 h. når innstråling ute ar under 200W/m-. Det ble injisert CO, med en konsentrasjon på ca 1 %. Det ble dyrket i sjovann tilsatt 1 g Superba Rød (7-4-21) og I g Urea/ liter. Ved høsting ble ca 10 % av vannet skiftet ut og supplert med gjødsel. Sjovannet som ble brukt ar hentet på 70 m dyp og lagret ved en p1-1på ca 2.5. Ned tilsetting av FIC1. Når vannet skulle brukes til cbrkine ble p1-1hevet med bruk a KOH. ph under cf rkineen ble holdt på A. Frebere arbeider nå med sin masteroppeav e som har arbeidstittelen: 'Wirkning av lys og temperatur på konsentrasjonen av EPA i Phaeodactilum''. Oppeaven skal levers i mai Analyser for PUFA blir gjennomført av Pharma Marine Publikasjoner Patil. V.. Källp, ist. V.. Olsen. E.. Gislerod. H.R Fatty acid composition of 12 microalgae for possible use in aquaculture feed. Aquaculture International. 15:1-9 Patil. V., Wenner, D.. Mortensen. L.M. Gislered. H.R Effect of light quality on the growth of Nannachloropsis oceancia and Pseudokirchneriella subcapnata in bioreactors. Acta Horticulturae. 711:

15 15 Patil. V., Gislerød, H.R Omega-3-fatty acids in the diet. Current Science. 12: I Internasjonale moter H.R. Gislerød oe A. Freberg T".skland H.R.Gislerod, Irland Presseoppslag Freberg. A. Valso. S. Gislerod. H.R Mikroalger som absorbent for CO2 og bruk til bioenergi. Dagsreyen Norsk Rikskringkasting, UMB nytt hefte Gislerod. Hans R.. Kållqvist. Torsten Grønn drom fortsatt i det blå. Teknisk ukeblad Frebere. A Forsker på ''enant gulr. Tonsber blad Freberg, A., Algemannen fra Nøtterøy. Tønsberg Blad Frebere. A.. Gislerod. H.R Vi dyrker alger på Toten. Oppland Arbeiderblad Freberg. A.. Gislerod. H.R Satser pa Billitt med mikroalger. Toten blad Freberg. A., Gislerød. H.R Hjertegode alger. Omega-3 fra mikroalger kan bli en viktig del av fremtidens hjerternedisin.vg-nett: Studentoppgaver Freberg. A Beskrivelse av pilotanlegg for dyrking mikroalger ved UMB. Ås. produksjonsanlegg for mikroalger i veksthus kan/bør være. 5 stp oppgave i PHA 224 Freberg. A Dyrking av mikroalgen Naniwchloropsis oceanica i lukkede fotobioreaktorer. En erunnleggende produksjonsforståelse.frie fagvekter. 10 stp. Host Freberg. A Effekt av nitrogen og på vekst og utvikling av mikroalgen p127. en mutant av Parietochloris incisa. 10 stp i PHA 322 vår 2008 Freberg. A Haematococcus plurialis. I0 stp oppeave frie fagvekter. Våren Freberg. A.. Gislerød. Hans R Masterstudent fant hjertegode alger. Omega-3 fra alger kan bli iktie i produksjon av hjertemedisin

16 C:ISINTEF ----Arktinacultute Pmten t enhe 16 Delrapport 3: Potential of using microalgae to partially replace ftsh oil and fishmeal in aquaculture fish feeds. Digestibility experiments with mink (Mustela vison) Anders SkredeL 2, Liv Torunn Mydland] and Øystein Alfistrom2 Aquaculture Protein Centre, Norwegian University of Life Sciences, Ås, Norway 2 Department of Animal and Aquacultural Sciences, Norwegian University of Lik Sciences, Ås, Norw a:t The objeethe of the present subproject Yyas to investigate the effect of increasing inelusion of three different algac products on nutrient digestibility in mink. The earnin orous mink were used as model animals due to the doeumented relationship between digestibility of protein and amino acids in salmon and mink. and because of less ariabilit. and higher preeision in mink studies based on indh idual data. Thus this study NXas a screening to help identit:ing the most promising algae products for use in subsequent formulation of diets for Atlantic salmon and god. Materials and methods Algae products tested Products from three algae v.ere studied: I..Vannochlorfq»i occania Phacodacidurn tricornuonn Avelicni galbana The A?mnocInropsis OCCUnia was grown at Nom egian Unhersit of I.ife Seienees (UMB) and subsequently freeze-dried at Aquaculture Protein Centre A PC), The Phacoductrlum tdcyrnutum ( Fitoplankton Marino. Spain) and Isochrrsis galbana (Reed Mariculture. USA) v.ere obtained as dn meals from SINTET. In a follow up experiment. the effect of ultrasound treatment of.vannuchloropsi oceania as iny estigated.

17 17 Animals dien arilkien MI01v ementsand methods Theexpenmentswerecamed outatthe Depanmentof AmmalandAquaculturalSciences. NorwegianUniversityof Lik Sciencts.rks.Nonvay.All minkwerecaredforaccordingto laws andregulationscontrollingexperimentswithhve animalsinnorway(le..theanintalprotection Actof December ,andtheAmmalProtecnonOrdmanceconcemmgexpennentswith animalsof lanuary ) Fouradultmaleminkalustela lison)of the standar darkgenotypewereusedperdietary neatment.ibe minkwerehousedmdrviduallymcagesequippedforcontrolledfeedingand quantitativefaecalcollectioa avotdingcontaminationwithurin&in avemilated.temperatureand light-controlledroomall minklud cotninuouslyaccessto water.anddailyfeedintakewas individuallyrecordedas feed offeredmirinsfeedrejecwd. All dietswerepreparedin advance.frozenat 22 Cin dailyportionsandplacedin a refrigentor forthawing24 b beforefeeding.thedietswerefed for7 days:3 daysof adaptationfollowedby 4 daysof totalbecal collectiw. Faeceswerecollecteddady pooledkr eachindividualanimal.and keptfrozenpendinganalyses. lbe fonnulationof the connoldietis shownin Table1. Thecontroldietanddietscontainnag brannochlonapsis oceamaandphaeodanylumntormawn werenearlyisondrogenouson a DM basis.whans thecrudeproteincontentof tbedietsconniningisochrystsgalbanadeclined dightlywithincreasingalgaeinclusiondueto thelow proteincontentof tbisalgaeproduct.all dietshad !" totallipidcontents. Table1.Fonnuntionof die controldiet,ingredientsused(g/kg.as is priorto wateraddition) LTInhaeal Pregelatinindmain stann Cendowpowtier 37.5 Preen (itaan + ininents) 23 Sinipeanoil Water Addedto atbieve suitabledietconsistency Inthemainexperiment10diffaem dietswereused. Diet I:Controldiet(basedon bigbqualityltfishmealas ke sole sourceo( protein). < Diets2, 3 and4: inclunonof 6%.12%aad24%Nannochloranisaceania,replacing LT ftslunealon a DM basis. Diets 5, 6 and 7: inclusion of 6%. 12% and 24% PhaeodanylumIncornunonzeplaeing LT fisinneal on a DMbasis. thets S. 9 and10:inctussonof 6%.12%and24%IsochrysisgalbanareplaangLTfislunealon a DMbasis.

18 C$SINTEF 18 In the followup experiment threedietsvrereprepared: Diet 1:Controldiet (basedon LT fisharal as the solesourceof protein). Diet 2: Dietwith inclusionof 12%freeze-chiedNannochloropsis oceania. replacinglt fishmealon a DMbasis (Sa ingredientsand formulationas diet 3 in the mainexperiment). < Dim 3: Dietwith inclusionof 12%ultrasoundprocessedNannochloropsis oceania. replacing LT fishmealon a DMbasis(Samefonnulationas diet 3 in the main experiment but the Nannochloropsis oceania was treatedwithultrasoundat S1NTEFprior to drying) For chemicalanalysis.samplesof all experimentaldietsand individuallypooled faeceswere freeze-driedand groundthrougha 0.5 mm screeir Diet and faecalsampleswar analyzedusing standardmethodsfor the EuropeanContunmity;dry matter(71/393/eec).ash (71/250/EEC) crudeprotan (Kjeldahl-Nx 6.25:93/28/EEC).aminoacids(98/621TEC) and tryptophan (2000/45/EC).Crudelipidwas determinedby extractionwith petroleurnetherin an Accelerated Soh-entExtractor(ASE200)fromDionex(Sunnyvale.CA USA).Starchwas detemunedas ghicoseafter hydrolysis.all ingredientsand dietswere analyzedin triplicates. Apparenttotal tract digestibility[a] was calculatedfor each individualanimal(fouranimalsper diet)withoutcorrectionfor endogenousexaetion: [((dietaryimakeof nutrient) (faecaloutputof nutrient))/(dietaryintakeof nutrient)]x 100.Stalisticalanalysiswas performedby the GLM procedureof SAS(1990)with eachmiak as the experimentalunit Rmalts are presentedas kast sguaresmean(lsmeans)for each diet. andvarianceis expressedas standardaror of the mean (SEM)for nch seriesof algaeinclusionor standarddeviation(sd) for treatmentgroups. Results benden eom idon the e tel Proximatecompositionand the antinoacidprofilesof the algaeproductsin cornparisonwiththe LT fishmealused in the studyare shownin TaNe 2. TheNannocloropsis oceania andphaeodanylum triconnaum had a lowercontentof CP thm fishmealbut comparablecontentsoflipids The latterproductshad. however.highercontentsof CP thanmost plant proteinsources.such as e.g.. soybeans.peas. rapeseedand hipms(approx_30-50%cp). TheIsochryns galbana had lowercp contemcomparedwith the other algaeproducts. abouttwice as high hpid content and veryhigh ash content. The lower aminoacid contentsin the algaeproductsthan in fishmealwhen measuredas g/kg Dit were mainly due to lowercp content especiallyforisochrysis galbana. The aminoacid analysesrevealedthat the algaeproteinsand fishmealproteinhad comparablecontentsof most essentialammoacidsmeasuredas g/16g N (Table2). However,all algaeproductshad lower contentof lysine and highercontentof tryptophanthan fishmeal,the proteinin Isochs,ns galbana revealedrelativelyhigh contentsof leucineand isolencine.and a very low level of tyrosine:a nonessentialainto acid.

19 SINTEF I9 Table 2 Proximate composinon of the protem sources used m the study (g 'kg DkL unless otherwase stated and annno and c osition oceanin P. tricornutuni I. albana LT fishmeal DM. a' Crude protein ids Ash Starch 3 3 I 0 Total-AA. o of CP SS 80 Ammo and corn osmon ni ater-correned AA, kg and IS Nr g kg g1.6g gkg g 16g g kg g '16g g kg g 16g Total-AA EAA Ara His L7 lle _ Leu Lvs Met Phe Thr Trp 7_ Val NEAA Ab As _ Cvs u Clv Pro Ser TNI All AA-values arr calculated using water-corrected molecular weats 2 Arasparapne+aspanic acact cys=eystetne-s-cystine:giu=glutamme-i1utamic acid. estibilitv tnain fl rent The mclusion of the different aleae products did not appear to affect chetpalatabilny. as all diets were eil accepted bv the nunk Most animals consumed more than 990o of the feed. thus retectine only minor amounts of the feed offered. However one animal on the lowest mclusion level of Nannochioropns oreanta was omined from tir experiment due to low feed mtake. Feed mtake was not correlated to daetarymclusion level of any of the algae products. No emaenmental

20 s SINTEF 20 compbcanons (as e.g.. dianhoea) were obsnvet but increasmg mcluszon of all algae products caused slightly softer famal consistency. One animal frd the highest level ofnannochloropris oceania was comidered an outlyer due to deviating faecal composition and was cenined from the digestibility calculations. The calculated percentage conmbution of the algae products to the total dietary content of CP and as well as ffle apparem digestibihry of CP. crude bpids and starch for all experimental diets. are presented in Table 3. Table 3. Apparent digestibility (%) of crude protein (CP: Nx6.25) and crude lipids in the main Namsochloro sis oreassia Plmeodarnium triconniums Isockmis lban Diet stm " SEN o stm ar a ae arent di CP Lipids Starch _ Standard error of the mean. =Dietary inclusion of algae product r. of toul dietary CP). 3 Dietaiy inclusion of algae product of total dietary bpids)_ h is apparent from the data m Table 3 that substitution of LT fishmeal with increasing aznounts of Nannochlompsis oceania and lsochrysis galbana. and to a lesser extent Phaeodactilurn tricornunon. lowered digestibility of CP in mink. Regression analyses were carried out to estimate apparent CP digestibility of the algae products. assuming bnewity in digestibility when replacing up to 100% of CP. The results ftom this calculation are given in Figure 1 and Table 4. lt MWS~1),S6 PbendieW~Ilicarnietillw ttc 10 Ne ee, 0 't 711 I W I " 1, R u a C ; f c 33 X I " ; W to v--1:5:33 ) -erg ir..1210w 0 1C X 70 c C IC3)30411C0+9101e aas Iffickfacnmwci kpa IWWW0e.1 14 I J.4.1a8.11.1' ' Figure 1. Regression hnes for digembility of CP in the three algae products (y = apparent digesubdity of a diet with of CP from the algae prodncts).

21 21 Although all algaeproducts caused reduced CP daestibility there wat great differemes among the dree algae products. The apparein CP digestatility for Phaeodanylumtricornumm(79.9%) is lower tban in high cpality fishmeal but comparabk to the CP digestibilities obtained with coannon plant protein smuces such as soybean meal npeseed meal and lupin meal flie obtained CP digestibilities for Nannochloropstsoreania(35.5%) md Isochrysisgalbana(18.8%) should be considered as ven low and probably unacceptabk for feed ingediaits intended for mrmogasnic aniznals. However. it should be pointed out that the low CP content inhochnsis galbana.and therefore low contribution to total CP content in the diets. the regression equation to determine CP digestibility in this algae was less accurate than for the other algae producta Table 4 Calculated apparent digestibihty of CP at 100% inclusion level for the three algae Regression to 100% of CP Regression equation LT Fiskmeal control Nannorloro is oreania 35.5 y= x Phaedarnium fricornumm 79.9 y = x Isochnsis albana 18.8 y = -0690x where y is digestibility of a diet with x% of CP from the algae products. R2 - Data presented in Table 3 show that increasing inclusica of the alrae products. especially the highest levels of Nannochloropsisoceaniaand Isochr?sisgalbana,caused a decline in lipid digesubility. Moreover. lipid digestibility was charactaistically more variable for diets contang Nannochlompstsoreamaand Isochrtns galbanatbao for diets win Phaeodanylum triconnman.thevariation in lipid digestibility arnong nidividual animals increased greatly with increasing levels of algae producta The standaal deviahons for percentage lipid digestibility was 0.14 for the fishineal control diet and respectively. for increasing levels of Nannocloropsisoceania: and respectively. for increasing levels of Phaeodanylumtricomutum.and and respectively. for inaeasing levels of Isochnsis galbanp As shown in Table 3. the algae products represented a rather minor proportion of total dietary lipida Soybean oil was the major source of hpids in all diets. and fishmeal also provided larger proportional levels of lipids than the algae products. except for the diet containing the highest level of Isochnsis galbana."ilms. the etperiment was not designed for detamination of lipid digembility in tbe algae products. However. regressica analyses disclosed that all algae products appeared to cause progressively declanng lipid digestibility with increasing inclusion of algae hpids (Figure 2). Calculation of the digestibility of hpids in the algae products according to these equations would result in negative digestibility. Tbis curviliner relationship was surprising and cm only be nplained by negative effects of compments in the algae products on the digestibility of dietary lipids. also affening dit digesubility of hpids from other somces in tbe diets than those from tht algae products: e.g. soybean oil md fahmeal. These components are mlikeiy to be hence the regression equations in Figure 2 may give no information about digestibility of the inherent algae lipids. Noteworthy. as shown in Table 3. Phaeodanylumtricornutumcould be fed at 24% of DM with modente negative effects on digestibility of dietary lipids.

22 22 Mannochloropsk Pluno~lumbiconattum ICE 110 IDD 03 se so ai ei iii 7Z 711 7D 1 ft 1 fid 1 w I 5 i s t ft d a d a 0 a 30 Z 313 2D y -0.55e7r Lia. Z Z1 y--0,16w Tif-I IC Z 10 C C )Z4C Z D c x 312a sitivrox 0 IC Z Z 1D 50 et 7D fa inchnion in fred liain inclulon in leed Saione ineinlia int Figure 2. Regression equatrons for the digestibility of lipids in the three algae products (y = digestibility of algae lipid with x% of chedry hpid from the algae products). The digestibility of starch showed in general high values and no difference among dietary treatraents (Table 3). Thus. the components in ahae products with a negatiye effect on hpid digestion had no effect on digestibility of starch. The apparent digestibihty of indindual amino adds in LT fishmeal and in the algae products is shown in Table 5 The digestibility of amino acids in fishmeal was detennined using the fishmeal as the sole source of amino adds. Digestibility of amino acids in the algae products was determined by linear regression, applying individuai contribution of amino acids from the algae products to total dietary intake of amino acids. In general. the average calculated amtno acid digestibihties fix Nannochloropstsoceaniaand Phaeodactylumrriconnmanwere as expected from data on CP digestability. Phaeodartyhan triconnaumrevealed substantrally higher digestibility of potentially limiting essential arnino acids such as methionine. Iysine and tryptophan compared with Nannochhompsisoceaniamd Isochrystsgalbana:thus confirming that Phaeodactyhantricornunanwas a better source of digestible amino acids than the other algae products. Most of the calculated amino ss digestibilities for Isochnsis galbanawere hgher than expected from the calculated CP digestibility altbough lysine and cysteine (negative value) were poorly digested. The apparent discrepancy between CP digestibility and ayenge arnill0 acid digestibility for Isochrysisgalbanamight be partly due to contss of poorly digestible nitrogen sources other than amino acids. Also due to the low CP content in Isochrpis galbana this algae product contributed less to dietary contents of individual amino acids than the other algae products. bence reducing the precision in the regression cakulations of CP digestibility as well as individual amino acid digesubihties.

23 SINTEF Table 5 Average apparent ammo and chgembilay : of LT fishmeal and the three algae products oceania P. rricornalurn I. albana LI fishmeal Es semitil.44 Ar " Ilis "6.6 3" lle 30.3 " Leu Lys Met Phe Ihr I Val Non-essentailAA Ala 30.3 " A r." Cvs Glo Gly 39." " 88.3 Pro " Ser I y 22." 58.1,in 80.9 Detercmned chrectly (LT fishmeal) or by linear regression (Algae products) Di estibüin ollow H n eriment The follow up experiment was carned out as planned. All animals consuined all feed offered. Table 6 shows dae calculated proportion of total dietary CP from the two Nannoehloropsis oceanto products. apparent digtstibility of total dietary CP and the calculated appareat CP digestibilny m chfferently treated Nannochlompsrs oceania. The calculated CP chgesfibility for die Nannoehloropsis oreania products was somewhat lawer than determined in the main experiment (35.5.). This may be due to methodological differences. since the difference calculanon method used in the follow up experinsent is less accurate than the regression method. However. it is clearly shown that the uhrasound process used had no effect on CP chgestibility. TaMe 6 arent ch estibility. of cnade otein CP: Nx6.25 in the follow u Control diet T fishmeal oceania. freeze-dried X oceania. ultrasound Diet 1 SD Diet 2 SD Diet 3 SD algar 0 15.' rent di ntibility o CP, to Totaldiet oceania' Standard devimon : )ietary inclusion of algae product (, of total dietary CP). 3 Digesubility detemaned by differencecalculaton.

24 24 Other findbtes: The ammoand analystsof the aleaeproductsrevealedthat espenallyisochnns galbana containedmanyunknown-ninhydrm-positive-components.most of theseunknowncomponents areelutmgbetweenphenvialanmeandhisuchne(seeftg. between47 5 and 53nun) These unlmowncornponentsmavbe uncommonaminoands or unusualcellwall components_notealso themuchlowertvrosmepeak (R,.=44 6) m Is ochnsis ga7bana_as comparedto the two other algaeproducts r, I nag. li I I, \1I 1, I, pr1 I 1C-X-12(nic Inntr :,. I I. 1 I./ 17 miaimani sl, " Sa Fieure3 Part of an anuno and chnomatogamof the three algaeproducts:nannochloropsis oceama (1: red lane).phaeodacrihan wiconnman Ç. blue hnej andisochnsis galbana (3: black hnel onclusions The studyshowedthatthe mvestmatedaleaeproductshad ery differentchgestrinlwof crude protemand anunoacidsin mink WhereasPhaeodacryiwn rricornunan revealedgenerally acceptablechgesubilmes.nannochforopsis oceama andisochnsis gaibana showediow cheesnbilitiesof crudeprotemand ammoands. Allhoughthe algaeproductscontributecla mmor proportionof dietaryligudslund dmesubffitydeclmedwith mcreasummclusionof aleae limds Of thethree algaeproducts.phaeodactilum niconnainn shouldbe preferredas ingredientof fish dietsdueto the lughestchgestibilitvof crudeproteinand individualaminoank a.ndonlyminor neeativeeffecton hpid chgesubilnyif fed at moderatelevels It seemshkelvtharthe algae productscouldbe unprovedby opnmahnuon of the erowthandprocessmgconchtionshowevet ultrasoundprocessmeof Nannochloropsis oceanja to breakthe agiclcellwall hadno effecton crudeproteincheestibilitvm mtnk

25 25 Abbreriations: CP crude protem (Kjeldahl-nitrogen 6 25) DM dry matter EAA essential amino acids (often natned Indispensable AA) Arg. Argintne His. Histidine Ile. Isoleucine Leu. Leumne Lys, Lysme Met. Methionine Phe, Phenylalanine Thr. Threonine Tryptophan VaL Vahne NEAA non-essential amino acids (often named Dispensable AA) Ala Alanine Asp. Aspanic acid asparagane Cys. Cysteme cystme Glu. Glutamic acid glutarnine Gly. Glycine Pro. Proline Ser. Serine Tyr. Tyrosine

26 26 Delrapport 4: Different levels of algae biomass in diets for Atlantic salmon, effect on apparent nutrient digestibility Gerd Marit Berge, Mette Sorensen and Bente Ruyter Nofima Marin, As and Sunndalsora, Norvia,) Two feeding experinnents were conducted to study the effect of increasing levels of an algae product in diets for Atlantic salmon and Atlantic cod. The aim of the experimental work was to assess the effects of aleae on feed intake and nutrient digestibility. Identical diets were used for both species. The results were planned to be the base for planning a growth experiment using the same algae product for the same fish species. Material and methads Atlantic salmon Fisk. facililies and experimental design Atlantic salmon (Salmo salar) with a mean initial weight of 452 g were used in the experiment. Groups of around 40 fish. mean biomass 18 kg per tank. were kept in I -m2 fiberglass tanks w ith a water depth of 60 cm. Each tank was supplied w ith saltwater (33 g salinity). at arnbient temperature. ranging from of 11.8 to 13.2 C (mean I 2.6 C). Prior to the experiment. the fish were fed a commercial diet (T.Skretting. Stananeer). During the experimental period of 21 day s. four different experimental diets were fed to triplicate groups of salmon. The feed was distributed by electrically driven disc-feeders (Akvaprodukter AS, Sunndalsora). The tanks were designed to accommodate coltection of waste feed from the effluent water in ire mesh boxes. Uneaten feed was collected to monitor daily feed intake in each tank (Helland et al ). The feeding procedure aimed at optimum voluntary feed intake in all groups of fish. Diers The experimental diets were produced by EWOS, Dirdal, Norway. The diets were containing different levels of an algae product. The diets were 6 mm extruded pellets. also added Y20) as an inert marker for digestibility determination. formulation and chemical composition of the diets are shown in Table I. and fatb acid profile of the diets is shonnn in Table 2. Records and samples The fish were bulk nneighed at start and ternnination of the experiment. The fish were anaesthetized using MS-222 (60 me ). and the fish were stripped to collect fecal samples for digestibility determination. according to the procedure described by Austreng (1978). Fecal samples from each tank were pooled and frozen in liquid nitrogen. For records and samples in the cod experiment: see SINTEF report. Analyse5 Diets and faecal samples (freeze dried) were analyzed for dry matter. fat. fatty acids. nitrogen. starch. energy. ash and y ttrium. Anabsis methods are described below : Dry matter: dry at 105 C for hours