QARDIO TM. Styrking av HJERTE OG SIRKULASJONSHELSE. gjennom ernæring

Transkript

1 QARDIO TM Styrking av HJERTE OG SIRKULASJONSHELSE gjennom ernæring 1

2 Ernæring og helse hos menneske Ubalanse av omega-3 og omega-6 i dietten kan lede til helserisiko. Høyt inntak av marine omega-3 fettsyrer har vist seg å være assosiert med gunstige effekter på for eksempel hjerte, syn og immunfunksjon. I tillegg har omega-3 fettsyrer vist seg å være essensielle for utviklingen av hjernen og god mental helse. De to viktigste og best dokumenterte omega-3 fettsyrene er EPA (20:5 n-3) og DHA (22:6 n-3). Disse to langkjedete fettsyrene kan kun produseres av marine organismer, mens korte omega-3 fettsyrer kan bli produsert i planter og ikkemarine organismer, slik som alfa-linolensyre (ALA, 18:3 n-3). Selv om ALA er en omega-3 fettsyre, kan virkningen på ingen måte sammenlignes med EPA og DHA. Mennesker har dessuten begrenset evne til å omdanne andre fettsyrer til EPA og DHA, og i studier er det vist at bare 1 % av ALA blir konvertert til de viktige langkjedete omega-3 fettsyrene. Tilførsel av EPA og DHA er derfor en viktig del av dietten for optimal helse. Omfattende studier har vist at fordeling og virkning av EPA og DHA i kroppen avhenger av hvordan de tas opp og transporteres i kroppen. Fettsyrene kan være koblet på ulike bærermolekyler som har innvirkning på hvor og hvordan de kan brukes. Det er observert at fosfolipid bundet EPA og DHA integreres mer effektivt i membranene til viktige organer som hjerte og hjerne. 2 HUMAN ERNÆRING OG VITALITET

3 Foto: johner Ernæring og helse hos laks Laks er som mennesker skapt for bevegelse, og både fysisk aktivitet og riktig kosthold er forutsetninger for god sirkulasjonshelse og hjertekapasitet. Laks trenger å få tilført EPA og DHA via kosten på lik linje med mennesker. Genene spiller en viktig rolle hos begge arter, men uansett hvilket utgangs punkt man har, vil det være positive helseeffekter av både fysisk aktivitet og riktig ernæring. En god helse krever et godt hjerte både hos mennesker og laks. Hjerte- og sirkulasjonshelse hos laks kan kartlegges i en svømmetunnel, ved å måle maksimal hjerterate og oksygenopptak. Nofima har utviklet svømmetunnelen The Flume der fisk kan svømme i stigende hastighet til utmattelse. Svømmetunnel er fiskens tredemølle, og brukes til å gjennomføre utholdenhetstester med måling av hjerterate og oksygenforbruk. Dette gir et godt bilde av helsetilstanden og yteevne hos laks på tilsvarende måte som hos mennesker. trening og episoder med kraftig muskelaktivitet vil det påvirke immunforsvaret negativt og medføre negative betennelsesreaksjoner. Ernæring som støtter vevsrestitusjon og demper betennelsesreaksjoner kan gi tilsvarende gunstige effekter som trening. Det finnes også samspill mellom fysisk aktivitet og ernæring, for eksempel vil tilskudd av EPA og DHA kombinert med trening virke positivt på helsen. Denne typen samspill er et nytt og spennende forskningsfelt. Det er med bakgrunn i slik forskning BioMar nå lanserer sitt nye fôrkonsept for å styrke hjerte- og sirkulasjonshelse. Nofima har utviklet svømmetunnelen The Flume 1) Castro et al. 2011, Comp. Biochem. Physiol. A160: Både trening og ernæring påvirker hjertevekst, kontraksjonsevne og produksjon av røde blodlegemer. Intervalltrening av smolt med middels intensitet har vist seg å øke smoltens sykdomsmotstand ved infeksjon av IPN og Moritella viscosa 1). Overtrening vil imidlertid redusere sykdomsmotstanden. Tillates ikke tilstrekkelig restitusjon etter Foto: Sven Martin Jørgensen/ Nofima LAKSEERNÆRING OG VITALITET 3

4 Andel av fisken med ulike nivåer av vevsskade 100 % 80 % 60 % 40% 20% 100 % SMITTEFORSØK vevskade hjertemuskel Kontroll Qardio FELTDATA vevskade hjertemuskel Ingen (0) Mild (0,1-0,9) Moderat (1-1,9) Tydelig (2-2,9) Alvorlig (3) Systematisk i oppbygging av dokumentasjon En rekke studier har vist at fosfolipidbåren EPA og DHA fra antark tisk krill (Euphasia superba) oppnår en annen distribusjon i kroppen enn når tilsvarende mengde av de essensielle omega-3 fettsyrene tilføres fra andre kilder. Dette gir blant annet økte nivåer EPA og DHA i viktige målorganer som hjerne og hjerte. Det måles videre en redusert fettakkumulering i lever, samt en redusert mengde fett avleiret mellom organene i bukhulen. I forskningsavdelingen hos BioMar ønsket vi å undersøke om de positive helseeffektene også gir målbare effekter på evnen til sykdomsbekjempelse hos laks, og gjennomførte derfor smitteforsøk med PRV (Piscine orthoreovirus) som er assosiert med sykdommen HSMB (hjerte- og skjelettmuskelbetennelse) og gir skader på blant annet hjertemuskelceller. FORSØKET Andel av fisken med ulike nivåer av vevsskade 80 % 60 % 40% 20% Kontroll Qardio Ingen (0) Mild (0,1-0,9) Moderat (1-1,9) Tydelig (2-2,9) Alvorlig (3) Pre-smolt fikk forsøksfôret i 8 uker i ferskvann før overføring til sjø. For å simulere en naturlig smitteoverføring ble det brukt smittebærende «trojanere». Jevnlig prøveuttak over en periode på 14 uker. Etter overføring til sjø ble hver fiskegruppe fordelt på fire merder for å øke den statistiske styrken i forsøket. Viruskonsentrasjon ble målt ved hjelp av realtime PCR. Nivå av vevsskade visuelt kartlagt ved hjelp av histopatologi (score 0-5) i uke 0, 6, 8,9,10,12 og 14 etter infeksjon. Vekten økte fra 19.6 g ved start til 227 g i kontrollgruppen og 269 g i krillgruppen ved slutten av forsøket. Det ble funnet signifikant lavere viruskonsentrasjon i Qardio-gruppen 6 og 8 uker etter smitte. Virusmengden var på topp i uke 8. De patologiske endringene i hjertemuskel nådde sitt toppnivå i uke 10, med signifikant lavere score i forsøksgruppen. Også antall fisk med høyt nivå av vevsskade var lavere i Qardio-gruppen. Resultatene viser at et funksjonelt fôr med komponenter fra krill kan gi redusert virusmengde og vevskade ved HSMB. 4 SYSTEMATIKK I PRODUKT OG DOKUMENTASJONSUTVIKLINGEN

5 Velkjent problemstilling - CMS og HSMB Virussykdommer som rammer hjertet er en av de store utfordringene i dagens oppdrett av laksefisk. HSMB og CMS påfører næringen økonomiske tap blant annet gjennom økt dødelighet og redusert tilvekst. I følge de årlige fiskehelserapportene som Veterinærinstituttet publiserer har det vært en stadig økning av tilfeller av begge disse sykdommene de siste årene. HSMB er en av de mest utbredte sykdommene i Norge, og assosieres med tilstedeværelsen av Piscint orthoreovirus (PRV). Den fører til en betennelse og vevsskade i flere organer, men hjerte- og skjelettmuskulatur er særlig rammet. Syk fisk fører til tap for oppdretter gjennom redusert tilvekst. HSMB gir også i mange tilfeller økt dødelighet i forbindelse med operasjonelt stress. CMS, også kalt «hjertesprekk» forårsakes av et totivirus som infiserer og fører til en betennelse i hjertemuskulaturen. Dette fører til en ødeleggelse av vevet, og hjerteveggen kan briste om hjertet utsettes for økt belastning som ved operasjonelt stress. CMS rammer gjerne stor fisk når den nærmer seg slaktemoden, og fører dermed til store økonomiske tap for rammede oppdrettere. Forsøk har vist at alvorligheten av de kliniske manifestasjonene kan relateres til graden av inflammasjon i vevet. Fisken blir dårligere rustet til å stå imot stress, og en ser at fisken tåler dårlig håndtering som flytting, sortering og lusebehandling. Det finnes ingen medisiner mot sykdommene, og sykdomsbekjempingen består dermed av forebygging og begrensing av skadeomfang. Forskning tyder på at både trening og ernæring påvirker fiskens evne til å motstå sykdom, og vi ser klare tegn til at riktig ernæring med økt tilgang på EPA og DHA gjør fisken mer motstandskraftig mot virussykdommer som HSMB og CMS. Bildene viser snitt fra hjertemuskulatur fra et friskt hjerte (øverst) og et hjerte med inflammasjon som følge av PRV (nederst). Betennelsescellene ses som mer blålige celler i hjertets kompakte lag. Bildene er tatt av Professor Øystein Evensen ved Institutt for basalfag og akvamedisin, Norges miljø-og biovitenskapelige universitet (NMBU), som også har utført de histopatologiske vurderingene i forbindelse med forsøkene våre. VIRUSSYKDOMMER SOM RAMMER HJERTET 5

6 Samarbeid på metodeutvikling Den mest brukte metoden for å dokumentere effekt av fôr mot sykdom er bruk av smitteforsøk. Dette er ikke en optimal løsning dyrevelferdsmessig, og er dessuten både kostbart og tidkrevende. Vi forsøker derfor å begrense bruken av smitteforsøk, og arbeider med utvikling av nye teknikker for å avdekke og dokumentere effekter av ernæring på helse på en sikker og god måte. BioMar er i gang med et nytt prosjekt der vi vil utvikle en biologisk modell for å teste effektene ernæring har på hjertefunksjon og sirkulasjon hos fisk. Modellen skal anvendes for å undersøke hvordan fôr kan brukes til å styrke generell hjertehelse og slik redusere sykdom og vevsskade, og dermed bidra til raskere restitusjon etter en infeksjon. Modellen vil inngå i studier fra feltforsøk til studier på molekyl- og gen-nivå. Den vil bli brukt til videreutvikling av BioMars fôr for forebygging av infeksjoner som påvirker hjerte og sirkulasjon. Prosjektet er støttet av Norges Forskningsråd og er et samarbeid med NOFIMA, VESO Vikan, NMBU og University of British Columbia. Laboratorieleder Målfrid T. Bjerke hos Nofima utfører fettsyreanalysene. Foto: Nofima 6 HJERTE- OG SIRKULASJONSMODELL FOR TESTING AV FÔR MOT VIRUSSYKDOMMER

7 Foto: Aker Økt fart med Qrill Riktig kosthold er viktig også for hunder, og spesielt for hunder som skal arbeide hardt. Aker BioMarine samarbeider med verdensmester Sigrid Eikran for å dokumentere hvordan komponenter fra krill kan styrke hundenes fysiologi. Endring i omega-3 indeks er et mål på hvor effektivt omega-3 i fôret inkorporeres i cellemembranene, noe som har betydning for hjertehelse. og under løpet. Sigrid Eikran vant som kjent løpet med god margin, med et hundespann der 11 av 14 hunder fullførte hele løpet. Dette er rekord i antall hunder som fullfører hos vinneren av Finnmarksløpet. Sigrid Eikran stilte 16 hunder til disposisjon for forsøkene. Halvparten fikk fôr med QRILL, og denne gruppen hadde en økning av omega-3 indeksen på 41% i forsøksperioden mens gjennomsnittet for kontrollgruppen var 3% økning. Aker BioMarine har også gjennomført studier i perioder med hard treningsbelastning. De foreløpige resultatene tyder på at hunder som fikk fôr med QRILL hadde evne til å restituere seg raskere for neste økt enn kontrollgruppen. Under Finnmarksløpet 2015 (VM i hundekjøring) gav Sigrid Eikran hundene som deltok QRILL før QRILL TM gir god hjertehelse for hardtarbeidende hunder AKER BIOMARINES ARBEID MED HUND 7

8 Forskning gir forsprang BioMars Helsegruppe er sammensatt av spesialister i flere land. I Norge har vi flere eksperter som kun jobber med fiskehelse. BioMar har seks helsespesialister, som samarbeider tett også med en rekke forskningsmiljøer om ulike helseutfordringer. GUNNAR MOLLAND MARIANNE NERGÅRD ELISABETH AASUM Produktsjef Helse Fagspesialist Helse Produktutvikler Helse Gunnar er utdannet veterinær med lang fartstid innenfor ulike deler av havbruks næringen.ved siden av fôr har han erfaring fra operativ fiske helsetjeneste, offentlig forvaltning, vaksine oppfølging og brønnbåt. Han har også inter nasjonal erfaring. Marianne er utdannet veterinær med spesialisering innen akva medisin. Hun fordypet seg spesielt i temaet ernæring og helse, og skrev oppgave om sammenhengen mellom fôrsammensetning og hjertehelse. Elisabeth er fiskehelsebiolog og har 11års erfaring fra fôrbransjen innenfor fiskehelse og produkt utvikling. Hun er et sentralt bindeledd mellom FoU og Marked i Norge gunnar.molland@biomar.no marianne.nergard@biomar.no elisabeth.aasum@biomar.no TRYGVE SIGHOLT RALPH BICKERDIKE JOHN TINSLEY Forsker FoU-sjef Forsker Ralph er stasjonert i Skottland og har lang fartstid innenfor BioMars arbeid med ernæring, fiskehelse og kjøttkvalitet. Han har en PhD innen muskelfysiologi. John er stasjonert i Skottland og har hovedansvar for ernæring og tarmhelse i tillegg til å jobbe tett mot våre britiske kunder. Han har en PhD innen for mikrobiologi og har drevet forskning innen immunologi og vaksineutvikling. Trygve er fysiolog og har jobbet med en rekke tema i fiskeoppdrett knyttet til stress hos fisk som smoltifisering, vannkvalitet, tarmhelse, transport, slakting og kjøttkvalitet. Han forsker for tiden på helseeffekter av EPA og DHA på laks. Han har doktorgrad på biologiske rytmer, lys og smolt ifisering, Dr. Philos. trygve.sigholt@biomar.no rbickerdike@biomar.co.uk jtinsley@biomar.co.uk BioMar AS 7010 Trondheim Tlf www. biomar.no Juli 2015