HAVBRUK en næring i vekst Andre oppdrettsarter
Desinfeksjon og resirkulering påvirker de mikrobielle omgivelsene og overlevelsen av marine larver (torsk og hummer) Kari Attramadal 1, John Vegard Øien 2, Jan Ove Evjemo 1, Elin Kjørsvik 1, Olav Vadstein 2, Ingrid Bakke 2 1 Institutt for Biologi, NTNU 2 Institutt for Bioteknologi, NTNU Mange av de typiske problemene med lav overlevelse og dårlig reproduserbarhet i oppdrett av marin yngel kan ikke knyttes ikke til spesifikke sykdomsbakterier, men kan være forårsaket av naturlig forekommende opportunistiske bakterier som blir patogene når verten er svekket av suboptimale forhold og stress. Spesifikke patogene bakterier kan og bør stoppes av sterke hygieniske barriærer inn til systemet. De opportunistiske bakteriene vil naturlig være tilstede i oppdrettsmiljøet, og kan ikke utelukkes på den samme måten, men det er mulig å bruke seleksjonspress for å utkonkurrere dem (K-seleksjon). K-seleksjon forutsetter konkurranse om tilgangen på begrensede midler, som næring, og kan utføres ved at vannet passerer et biofilter med en stor overflate for bakterievekst, såkalt mikrobiell modning. Resirkuleringssystemer kan gi god mikrobiell modning av vannet fordi oppholdstida i systemet er lang og biofilteret bidrar til en stor overflate for bakterievekst og konkurranse. Optimal normal drift innebærer å skape og opprettholde godt mikrobielt miljø for oppdrettsarten (gjennom mikrobiell seleksjon) og å minimalisere smitterisikoen av spesifikke patogene bakterier inn til og innad i systemet. Plasseringen av desinfeksjonsenheten i systemet er viktig. Det er gode argumenter for å desinfisere inntaksvannet, men desinfeksjon i en resirkuleringssløyfe kan ofte være mer til skade enn til gagn. Resirkulert vann med høy turbiditet kan redusere desinfeksjonseffektiviteten av UV og ozonering betraktelig, i den grad at det ikke lenger er snakk om en hygienisk barriære. I tillegg vil desinfeksjon føre til redusert konkurranse og favorisere den raske veksten til opportunistene under den påfølgende rekoloniseringen av vannet. En annen løsning for å håndtere smitterisiko i resirkuleringssystemer enn desinfeksjon er oppdeling i mindre enheter. Forsøk gjort med og uten desinfeksjon i vannbehandlingssløyfa i resirkuleringsanlegg med torskelarver og rett før kar i resirkuleringsanlegg med hummerlarver tyder på at det mikrobielle miljøet og larveoverlevelsen er best uten desinfeksjon. Prosjektnummer: Prosjektleder: Prosjektansvarlig institusjon: Samarbeidende institusjon: Program/finansieringskilde: Interne midler IBI og IBT, NTNU 69
Utfordringer med produksjon av triploid steril torsk Geir Lasse Taranger 1, Ingrid Lein 2, Velmurugu Puvanendran 2, Atle Mortensen 2, Synnøve Helland 2, Øyvind Andersen 2, Tom Hansen 1, Per Gunnar Fjelldal 1, Håkon Otterå 1, Anders Thorsen 1, Trine Haugen 1, Anders Mangor-Jensen 1, Ian Mayer 3 og Ed Trippel 4 1 Institute of Marine Research, 2 Nofima, 3 Norwegian School, of Veterinary Science, 4 Fisheries and Oceans (DFO), Canada Prosjektet tester om det er mulig å utvikle protokoller for triploidisering av torsk som gir full sterilitet og samtidig ivaretar fiskevelferd og produksjonsegenskaper i oppdrett. Innledende forsøk viste at en kan få tilnærmet 100% triploidisering av torsk ved å utsette eggene for høyt trykk på samme måte som vist før på en rekke fiskearter. Når denne trykkbehandlingen ble kombinert med intensiv startfôring basert på rotatorier og artemia fikk en imidlertid mye deformiteter og økt dødelighet. Prosjektet har vist at vi kan redusere andelen deformiteter med startfôring med naturlig dyreplankton i poll og i mesokosm-poser, men i poll har vi observert varierende og til dels lave andeler triploider. Dette tyder på at en varierende andel egg ikke blir triploidisert, og at det er sannsynlig at de triploide larvene har lavere konkurranseevne enn diploide i pollen. Ploiditeten blir analysert med både blodcellediameter og flow-cytometri. I motsetning til laksefisk er det litt overlapp i blodcellestørrelse mellom diploide og triploide torsk. Forsøk med ulike trykk og tidspunkt for trykk på Austevoll har vist at en har relativt stort tidsvindu for å få opp mot 100% triploider, mens lavere trykk gir lavere triploidandel. Diploid og triploid torsk har blitt fulgt opp i common garden forsøk (dvs. i samme kar eller merd) både i kommersielle merder i Sogn og Fjordane, og i karforsøk. Ved Nofima har en produsert en rekke familier av både diploid og triploid torsk som er fulgt opp i felles miljø. Selv om forsøkene på Nofima indikerte rimelig gode produksjonsegenskaper, viser det seg at triploidiseringsgraden er under 100%. Triploide hanntorsk utvikler store gonader og produserer sperm, med gir ikke levedyktig avkom. Mer overraskende er det at noen av de triploide hoene også utvikler modne egg, noe som er i sterk motsetning til triploide laksefisk. Prosjektnr.: 207547 (Forskningsrådet) Prosjektleder: Geir Lasse Taranger Prosjektansvarlig institusjon: Havforskningsinstituttet Samarbeidende institusjoner: Nofima, Norges Veterinærhøyskole, Fisheries and Oceans Canada. Program/finansieringskilde: FORSKNINGSRÅDET Havbruk og Fiskeri- og kystdepartementet 70
Startfôring av berggylt - Effekt av ulike startfôringsregimer med copepoder Stine Wiborg Dahle 1, Andreas Hagemann 1, Gunvor Øie 1, Kari K. Attramadal 2, Jan Ove Evjemo 1,2, Elin Kjørsvik 2. 1 SINTEF Fiskeri og havbruk AS, Trondheim; 2 NTNU, Institutt for Biologi, Trondheim En av utfordringene i oppdrett av marine arter er lav overlevelse i levendefôrfasen. I dag blir marine fiskelarver i oppdrett, bl.a. berggylt, fôret med rotatorier (Brachionus sp.) og saltkreps (Artemia sp.), men næringsinnholdet er ikke optimalt for å dekke ernæringsbehovene til de ulike fiskeartene. Copepoder (hoppekreps) er det naturlige byttedyret for de fleste marine fiskelarver og inneholder essensielle næringsstoffer som marine fiskelarver trenger for normal vekst og utvikling. De er lett fordøyelige og har en bevegelsadferd som stimulerer fiskelarvene til å spise. Copepoder kan høstes fra havet, men tilgangen varierer med årstid og værforhold. I tillegg har man liten kontroll på artssammensetning, næringsinnhold og patogene mikroorganismer. SINTEF og NTNU har utviklet et konsept for kontrollert, intensiv produksjon av copepoder (A. tonsa Dana). Nyklekte nauplier dyrkes frem til ønsket størrelse og har i forsøk gitt forbedret vekst, overlevelse og kvalitet betydelig hos arter som tunfisk, hummer, torsk og kveite (Øie et al., submitted; Evjemo, pers. komm.). I prosjektet "Leppeprod" var et av formålene å se på effekt av ulike startfôringsregimer med intensivt produserte copepoder med hensyn på vekst, overlevelse og kvalitet hos berggylt (Labrus berggylta). Tre startfôringsforsøk ble utført med ulike fôringsregimer: copepoder de sju første dagene, de 27 første dagene samt hele levendefôr-fasen (de første 45 dagene). Resultatene viser at å bruke copepoder gjennom hele startfôringsperioden gir en signifikant bedre og jevnere vekst, overlevelse og bedre pigmentering hos berggylt, sammenliknet med larver fôret med kun rotatorier (Brachionus sp) og Artemia sp. (Stavrakaki, 2013). En kortere periode med copepoder ga også bedre vekst, stresstoleranse og larvekvalitet, sammenliknet med larver fôret med rotatorier (Øie et al., submitted; Kjørsvik et al., in prep.). Forsøkene viser hvor viktig et levendefôr av god kvalitet er i tidlige faser hos berggylt, hvor copepoder sikrer larvenes ernæringsmessige behov for optimal vekst og utvikling. Bruk av copepoder i levendefôrfasen kan bidra til produksjon av mer robust yngel og en mer kostnadseffektiv produksjon av berggylt, samt muliggjøre produksjon av nye marine arter som ikke kan produseres på tradisjonelt levendefôr. Utvikling av ny teknologi gjør det nå mulig å produsere copepoder mer kosnadseffektivt. For å oppnå en stabil, kommersiell produksjon av marin fiskeyngel av god kvalitet, er det nødvendig med en oppskalering av dagens eksperimentelle metoder for intensiv produksjon av copepoder. Prosjektnummer: 900554 (FHF) Prosjektledere: Stine Wiborg Dahle (SINTEF Fiskeri og havbruk) og Elin Kjørsvik (NTNU) Prosjektansvarlig institusjon: Norsk Sjømatsenter Samarbeidende institusjoner: SINTEF, NTNU, Nofima, NIFES, Havforskningsinstituttet Program/finansieringskilde: Fiskeri- og havbruksnæringens Forskingsfond (FHF) 71
Temperatur paradoks for atlantisk torsk: lav eller høy? Velmurugu Puvanendran 1, Helge Tveiten 1, Hilde Toften 1, Bjørn Steinar Sæther 1, Hanne Johnsen 1, Marit Seppola 1, Ingrid Lein 2, Synnøve Helland 2, Inger-Britt Falk-Petersen 3, Stefano Peruzzi 3 Nofima, 1 Tromsø & 2 Sunndalsøra; 3 Institutt for arktisk og marin biologi, Universitetet i Tromsø Fisk i tidlige utviklingsstadier er plastiske i forhold til endringer i miljø. Temperaturpåvirkning under tidlig utvikling og differensiering av embryo og larver vil ha påvirkning på morfologi, vevsfunksjon og stoffskifte. Disse endringene i temperatur vil også påvirke fiskens fysiologi og kan dermed ha effekt på evnen til å takle miljømessige utfordringer senere i livet (programmeringseffekt). Temperaturforhold under tidlige utviklingsstadier kan muligens forårsake variasjoner i muskulatur, organutvikling, hormonnivåer samt skjelettutvikling og dermed vekst. Temperatureffekter på livshistorieprogrammering vil bli undersøkt ved å 1) se om temperatur på kort sikt kan ha en markant innflytelse på fiskens utvikling, og 2) finne i hvilken grad endringene vedvarer og kan påvirke fiskens ytelse senere i livet. Vi brukte torsk som modellart. Egg og larver i forskjellige utviklingsstadier ble utsatt for ulike temperaturregimer. Prøver ble tatt ved ulike utviklingsstadier i løpet av embryogenesen og larvestadiet for å studere eventuelle variasjoner i organutvikling, skjelett misdannelse, muskelutvikling, ontogenesen av gener involvert i HPI og HPT aksen, mirna profil og ytelsesdata (vekst og overlevelse). Videre ble yngel fra ulike behandlinger fôret opp i merder til kjønnsmodning for evaluering av mulige langsiktige virkningene av forskjellige temperaturer på tidlige livsstadier. Vi vil presentere resultatene og diskutere effekten av temperatur på fiskens tidlige utvikling og mulige langsiktige virkninger på ytelse. Prosjektnummer: 199482 (Forskningsrådet) Prosjektleder: Rønnestad, Ivar Prosjektansvarlig institusjon: Institutt for biologi, UiB Samarbeidende institusjoner: Nofima, UiT, UiN, Sintef Program/finansieringskilde: Havbruk, FORSKNINGSRÅDET 72
Funksjonell utvikling av muskel og fordøyelsessystem i plommesekklarver hos Atlantisk ål (Anguilla anguilla) Elin Kjørsvik 1, D. Mazurais 2, P.A. Wold 1, T. Bardal 1, S. Politis 3, C. Cahu 2, J. Tomkiewicz 3, J. Zambonino-Infante 2 1 Norges teknisk-naturvitenskapelige universitet (NTNU), Institutt for Biologi, Trondheim 2 Ifremer, Unit of Functional Physiology of Marine organism, Plouzané, France 3 Technical University of Denmark, National Institute of Aquatic Resources, Charlottenlund, Denmark Europeisk ålebestander er kraftig redusert i løpet av de siste tiårene, i hovedsak på grunn av overfiske. En bærekraftig akvakulturproduksjon som er uavhengig av innsamlet villfanget glassål, kan minske fiskepresset på ål. Kontrollert reproduksjon og larveutvikling hos ål er de to største flaskehalsene for utvikling av ål i akvakultur. Målet i PRO-EEL prosjektet er å utvikle standardiserte protokoller for produksjon av gameter av høy kvalitet, levedyktige egg og startfôring av larver, og vi har mye ny kunnskap om ålens reproduksjon og eggproduksjon. Imidlertid er det fortsatt ingen larver som overlever i startfôringsfasen, på grunn av problemer med å fôre larvene. Å kartlegge larvenes tidlige organ-utvikling knyttet til svømmeaktivitet og fôrinntak er derfor et hovedfokus, i tillegg til å utvikle et adekvat fôr. Målet for arbeidet i dette foredraget var å studere muskelutvikling og utvikling av fordøyelsesapparatet i plommesekklarver av europeisk ål, og å sammenligne ålens utvikling med andre marine arter for å definere mulige fôringsstrategier. Inkubering av egg ved 16, 20 og 24 C viste et lineært forhold mellom tid fra befrukting til ulike utviklingsstadier, og temperaturer mellom 16 24 C. Inkubering ved 20 C ga best klekkesuksess og generelt færre deformiteter hos nyklekte larver. Myotomdannelse var synlig fra mid-gastrula stadiet, og en temperatureffekt i dannelsen av myotomer og musckelceller i larvene ble observert. Ved standard-inkubering ved 20 C, ble det kun observert umodne, udifferensierte muskelceller hos nyklekte larver. Tre dager etter klekking var en klar differensiering av rød og hvit muskulatur synlig, og ved dag 6 var muskelcellene organisert i ett lag hvite og ett lag røde fibre, muskelarealet økte og rekrutteringssoner for nye fibre var synlig både dorsalt og ventralt. Tarmen svært lite utviklet hos nyklekte larver, og kun i de eldste larvene (dag 12) ble det observert differensierte tarmceller, lever, pankreas og galleblære. Ålelarvenes utvikling av fordøyelsesenzymer ser ut til å følge et noe annet mønster enn andre pelagiske larver, særlig fordi svært høy aktivitet og genekspresjon av lipase-liknende enzymer ble funnet rett etter klekking, og aktiviteten økte i løpet av plommesekkfasen. Prosjektnummer: 245257 (Forskningsrådet) Prosjektledere: Elin Kjørsvik (NTNU) og Jonna Tomkiewicz (prosjektkoordinator) Prosjektansvarlig institusjon: Danmarks tekniske universitet (DTU) Samarbeidende institusjoner: Totalt 15 forskningspartnere Program/finansieringskilde: EUs 7. rammeprogram, Tema 2: Food, Agriculture and Fisheries, and Biotechnology 73
Berggylte har en kort men effektiv tarm. Kai K. Lie, Ingrid Lein, Øystein Sæle Fram til nå har lakseindustrien i stor grad vært avhengig av innsamling av villfisk for å møte etterspørselen etter leppefisk til bekjempelse av Lakselus. For at leppefisk skal være en del av løsningen på luseproblematikken, er det nødvendig å sikre forutsigbar tilgang til leppefisk året rundt, noe som nødvendiggjør oppdrett av leppefisk i stor skala. Selv om flere av flaskehalsene i produksjon av leppefisk har blitt løst, er det fremdeles arbeid som gjenstår, særlig i tilvekst fasen. Berggylt skiller seg fra andre norske oppdrettsarter ved at den har en relativt kort tarmkanal og mangler magesekk og blindsekker. For å kunne designe et optimalt fôr for leppefisk er det nødvendig med kunnskap om fordøyelses potensial og ernæringsmessige behov hos berggylte. Som et ledd i dette arbeidet har vi i sett på passasje hastighet og opptak av næringsstoff i fire tarmsegmenter fra et mykfôr og et tørrfôr. Vi har også karakterisert funksjonen til de ulike segmentene ved å ta i bruke såkalt next generation sequencing technology. Dette har gitt oss et detaljert bilde av de fysiologiske prosessene som foregår i de ulike delene av tarmkanalen. Passasjehastigheten ble målt til å være mellom 9 og 13 timer for tørrfôr og 13 timer for mykfôr. Fordøyelighet av makronæringsstoffer som fett, protein og karbohydrater så ut til å være høyere for mykfôr sammenlignet med tørrfôr. De fleste makronæringsstoffene ble i hovedsak absorbert i det første tarmsegmentet og delvis i det andre segmentet. Sekvensering av tarmsegmentene viste også et lignende bilde hvor fremre del er dominert av prosesser som er involvert i fordøyelse og opptak av næringsstoffer, mens bakre del er dominert av humoral og ikke spesifikk immunfunksjon. Til tross for en svært kort tarm er organisering av tarmfunksjonen lik det man kjenner fra andre arter. Prosjektnummer: FHF nr 900554 Prosjektledere: Øystein Sæle Prosjektansvarlig institusjon: NIFES Samarbeidende institusjoner: Nofima Program/finansieringskilde: FHF, Produksjon av leppefisk 74
Fettfordøyelse i torskelarver Sæle, Ø., Rød, K.E.L. og Farber, S. Mesteparten av fett som brukes i fiskefôr er olje (triacylglyceroler, heretter kalt TAG) og fosfolipider (PL). TAG brukes av organismer som energilager, mens PLer inngår i membraner. Det er velkjent at fiskelarver har behov for et høyt nivå av PL i foret. En hypotese er at larver fordøyer PL bedre enn TAG. En annen hypotese er at fiskelarver har en sterkt redusert evne til å produsere PL av fordøyd TAG, altså en nysyntese av PL. Dette vil føre til komplikasjoner for larvene da PL er nødvendig for å transportere TAG og andre fettyper fra tarmcellene og rundt i kroppen. Vi har sett på hva som skjer med TAG og PL nivåene i 5 dager gamle torskelarver, når disse får emulsjonsdietter bestående av forskjellige nivåer av TAG og PL. Vi har også sett på genog proteinuttrykket av en rekker enzymer og transportører som er viktig for fettmetabolismen i to ontogeniserier av torskelarver. Den ene gruppen larver ble fôret rotatorier og Artemia før tørrfor, mens den andre gruppen fikk en blanding innsamlet zooplankton. Når larvene ble fôret emulsjoner med 70 % TAG eller mer, akkumulerte larvene fordøyd, resyntetisert TAG i kroppen. Vi viste også at når fordøyelse av TAG hindres, fører dette til hindring av fordøyelse av PL. Dette er sannsynlig vis på grunn av at manglende TAG fordøyelse reduserer emulgering av fett i tarmen, noe som fører til at fosfolipasene (enzymer som fordøyer PL) ikke virker/kommer til. Larvene som ble gitt zooplankton vokste betraktelig bedre enn sine søsken som ble gitt rotatorier og Artemia. Gener som har med fettransport i tarm var likt uttrykt i de to fiskegruppene. Transportører av fett til kroppen derimot var høyest uttrykt i fisk gitt zooplankton. Dette gjaldt for enzymene som er involvert i nysyntese av TAG og PL samt remodellering av PL også. Sammenligningen av de to ontogeniseriene ble gjort basert på utviklingsstader og ikke alder. Prosjektnummer: 199482 (Forskningsrådet) Prosjektledere: Ivar Rønnestad Prosjektansvarlig institusjon: Universitetet i Bergen Samarbeidende institusjoner: NIFES, HI, UiTø, NTNU, Sintef, Nofima, Uni, UiN Program/finansieringskilde: Havbruk 75
Bruk av bakteriefri torsk for å studere samspillet mellom tarmbakterier og vert. Torunn Forberg og Olav Vadstein Høy dødelighet av larver i torskeoppdrett skyldes ofte tilstedeværelse av ugunstige bakterier. Det trengs mer kunnskap om samspillet mellom torskelarver og bakterier, for å kunne optimalisere det mikrobielle samfunnet larvene lever i. Alle virveldyr har komplekse samfunn av bakterier i tarmsystemet. Bakteriene deltar i fordøyelsen av mat, produserer vitaminer og hjelper til med å holde vertens immunforsvar «på tå hev». De kan også danne en barriere som kan beskytte verten mot skadelige bakterier. For å studere samspillet mellom vert og bakterie er det en fordel å starte med et bakteriefritt utgangspunkt, for så å tilsette kjente typer bakterier. Målet vårt var å utvikle en metode for å kunne studere torskelarver uten bakterier tilstede, for så å se på effekten av å tilsette ulike bakterier. Ved hjelp av et desinfeksjonsmiddel ble bakteriene som vokser på utsiden av torskeeggene fjernet. Eggene fikk så klekke i sjøvann tilsatt antibiotika. Denne metoden hadde ikke negative effekter på klekkingen av torskeeggene, og var veldig effektiv til å fjerne bakterier. Bakteriefrie torskelarver ble så tilsatt ulike bakterier. For å vurdere effektene av bakteriene lette vi etter torskegener som ble opp- eller nedregulert. Ti gener som påvirkes av bakterier ble identifisert. Disse genene er involvert i immunforsvar, næringsopptak og beskyttelse mot oksidativt stress. Videre fant vi at noen av disse genene påvirkes av spesifikke signaler, det vil si at kun spesifikke bakterier hadde effekt på genuttrykket. Noen av genene ble påvirket av bakterienes aktivitet, mens andre også ble påvirket av døde bakterieceller. Vår metode for etablering av bakteriefrie torskelarver åpner opp for flere studier på betydningen av tarmflora hos torsk. Dette kan resultere i nye strategier for mikrobiell kontroll i torskelarve-produksjon og dermed gi forbedret vekst og overlevelse på dette kritiske stadiet. Prosjektnummer: Prosjektledere: Olav Vadstein Prosjektansvarlig institusjon: NTNU, institutt for bioteknologi. Samarbeidende institusjoner: Program/finansieringskilde: Codtech, NT Fakultetet NTNU og FP7/2007-2013, n227197 Promicrobe 76
Torskens (Gadus morhua) fargesyn drives av kun to familier av synspigment, grønn- og blå-sensitiv, disse har ulikt ekspresjon avhengig av livsstadiet noe som indikerer en ontogenetisk endring av fargesynet. Ragnhild Valen, Rolf Edvardsen, Øyvind Drivenes, Ørjan Karlsen, Terje van der Meeren og Jon Vidar Helvik I likhet med andre vertebrater, medieres syn hos fisk av fotoreseptor celler i retina som omdanner lys til nervesignaler videresendt til hjernen. Det finnes to typer fotoreseptorer i øye; staver og tapper. Disse har forskjellig morfologisk oppbygning og synspigment (opsin) som absorberer i ulike deler av lysspekteret. Tappene brukes til fargesyn i dagslys, mens stavene er aktive ved skumring/natt og mangler fargeoppfattelse. Mens det finnes èn klasse staver (RH1), kan tappene klassifiseres i fire grupper basert på utrykte synspigmenter; UV-sensitive SWS1, fiolett/blå-sensitive SWS2, grønn-sensitive RH2 og rød-sensitive LWS. Teleoster viser stor variasjon i fargesyn ved tilgjengelige og utrykte synspigmenter. Dette skyldes at det akvatiske miljø har stor variasjon i lysforhold som gjennom evolusjon har gitt ulik tilpasning. I oppdrettsfisk er kunnskapen om fargesyn og tilpasning til naturlig lysmiljø mangelfull. Slik kunnskap er viktig i optimalisering av lysforhold i oppdrett. Dette studiet har brukt sekvensdata fra torskegenomet for å få oversikt over alle synspigmentene hos torsk. Til vår overraskelse fant vi at fargesyn hos torsk (Gadus morhua) er basert på kun to familier av synspigment; grønn-sensitive RH2 og blå-sensitive SWS2. Genomanalyse viser at de manglende to synspigment familiene (UV-sensitiv (SWS1) og rød sensitiv (LWS)) er en følge av at disse områdene i genomet er tapt i torskens evolusjon. Studiene viser videre at torsk har tre ulike gener (tandem repetert) av grønn- og to blåsensitive opsiner. Ekspresjonsanalyse med in situ hybridisering viser at alle gener for fargesyn er utrykt ved larvestadiet, mens dette endres igjennom utviklingen slik at vi hos voksen torsk bare finner en type grønn opsin. Dette viser at synspigmentene er regulert avhengig av livsstadiet og indikerer at fargesynet hos larver er forskjellig fra voksne individer. Prosjektnummer: 804558-1.2 FORSKNINGSRÅDET drift JVH Prosjektledere: Ivar Rønnestad Prosjektansvarlig institusjon:institutt for biologi, UiB Samarbeidende institusjoner: Program/finansieringskilde: FORSKNINGSRÅDET 77
Kartlegging av dødelighet hos rensefisk Arve Nilsen, Eirik Biering, Hildegunn Viljugrein, Duncan Colquhoun, Hanne R Skjelstad, Hanne Nilsen (alle Veterinærinstituttet) I mange norske oppdrettsanlegg settes det ut rensefisk som tiltak mot lakselus. Med rensefisk har det vært mest erfaring med bruk av arter innen familien Labridae, mens de siste årene har det også blitt større oppmerksomhet rundt bruk av rognkjeks (Cyclopterus lumpus). Leppefisk finnes naturlig langs kysten opp til Sør-Helgeland, mens rognkjeks er utbredt også i Nord-Norge. Til nå har det bare vært villfanget rensefisk som har vært tilgjengelig i stort nok antall, pilotforsøk med oppdrett av berggylt (Labrus bergylta) og rognkjeks er godt etablert, men det har til nå vært levert bare et begrenset antall fisk fra disse landbaserte anleggene. Effekten av rensefisk i bekjempelsen av lakselus avhenger av mange driftsrelaterte forhold; temperatur, bruk av skjul og gode tilholdssteder for rensefisken inne i merdene, begroing av nøter, håndteringsrutiner og rensefiskens helsetilstand før og etter utsett i merdene. Overlevelse og effekt av rensefisk varierer mye fra utsett til utsett. Det er ikke etablert noen felles standarder for hvordan dette skal registreres eller følges opp. Vi vet at mye rensefisk dør i løpet av tida den står i merd, men vi har lite kunnskap om dødelighetstall og om hvilke sykdommer eller problemer som gir størst problemer ute i merdene. Vi valgte derfor ut 15 sjølokaliteter i Nordland, Nord-Trøndelag, Sør-Trøndelag, Sogn og Fjordane, Hordaland og Rogaland som ble fulgt opp med detaljerte registreringer i perioden juni november 2013. I tillegg fulgte vi helsetilstanden på ett landbasert anlegg for oppdrett av rognkjeks (Nordland). Anleggene fikk besøk av helsetjeneste en gang i måneden, dødfisk ble obdusert og det ble tatt ut diagnostiske prøver; bakteriologi, histologi og PCR. Anleggene sjøl registrerte alle utsett av rensefisk, antall, art og merd. Dødelighet ble registrert daglig, dødelighetsårsaker ble registrert ukentlig etter en fastlagt mal. Vi presenterer resultatene fra undersøkelsen; dødelighet og dødelighetsmønster, fordeling i dødelighetskategorier, forskjeller mellom rensefiskarter, anlegg og regioner. Viktige diagnostiske funn. Erfaringer fra feltdiagnostikk og registrering, mulighet for videreføring av slik helseregistrering. Prosjektnummer: 900818 (FHF) Prosjektleder: Eirik Biering Prosjektansvarlig institusjon: Veterinærinstituttet Samarbeidende institusjoner: Havforskningsinstituttet, Universitetet i Bergen Program/Finansieringskilde: Fiskeri og havbruksnæringens forskingsfond (FHF) 78
Fôring med naturlig zooplankton øker vekst og utvikling hos torskelarver. van der Meeren, T., Karlsen, Ø., Hamre, K., Mangor-Jensen, A. og Rønnestad, I. Kvaliteten til torskeyngel kan variere avhenging av hvilket fôr som benyttes. Torskeyngel drettet opp i poller med naturlig zooplankton vokser raskere i larvefasen enn yngel produsert intensivt med rotatorier og Artemia som fôr. Naturlig zooplankton består for det meste av copepoder som har et bedre næringsinnhold enn dagens rotatorier og Artemia. Mekanismene som fører til forskjeller i yngelkvalitet er derimot ikke kjent. Vi presenterer resultater fra CODE-prosjektet der to larvegrupper ble fôret med copepoder eller rotatorier/artemia i et intensivt oppdrettssystem. I det første forsøket undersøkte vi effekter på vekt og utvikling, med omfattende prøvetakning for biokjemiske, histologiske og molekylære undersøkelser. Spesifikk vekstrate av larvelengde var ganske lik for de to fôrbehandlingene opp til dag 22 dager etter klekking. Deretter økte veksten kraftig i copepodgruppen (4,48% pr. dag) mens veksten i rotatorie/artemia-gruppen forble nær uendret (2,41% pr. dag). Etter tilvenning til tørrfôr økte veksten i den sistnevnte gruppen til 4,02% pr. dag, mens copepodlarvene vokste med 3,81% pr. dag. Analyser av næringsinnhold viste at rotatoriene ikke inneholdt tilstrekkelige mengder av protein, taurin, fosfolipider og fettsyrene ARA og EPA. Etter tilvenning til formulert fôr hadde rotatorielarvene høyere innhold av fett enn copepodlarvene. I det andre forsøket ble effekt av byttedyrstørrelse og mengde undersøkt ved at larvegruppen ble delt i tre behandlinger: 1) copeoder i økende størrelse med økende larvealder som i det første eksperimentet, 2) kun små byttedyr som copepodnauplier, men i økende mengde, og 3) rotatorier og Artemia som i det første eksperimentet. I dette forsøket hadde de to copepodgruppene omtrent samme vekst, og høyere enn rotatorie/artemia-gruppen. Dette betyr at det er næringsinnholdet i byttedyrene som er årsaken til forskjellene i vekst og ikke størrelse eller mengde av byttedyr. Prosjektnummer: 199482/S40 (Forskningsrådet) Prosjektleder: Ivar Rønnestad Prosjektansvarlig institusjon: Universitetet i Bergen Samarbeidende institusjoner: Universitetet i Bergen, Havforskningsinstituttet, NIFES, Uni Miljø, Nofima Marin, SINTEF, NTNU, Universitetet i Nordland, Universitetet i Tromsø Program/Finansieringskilde: Norges Forskningsråd (Havbruksprogrammet) 79
Transkriptomanalyse av atlantisk torsk - mekanismer for rask vekst Edvardsen R.B. 1, Furmanek T. 1, Lie, K. 2, Jordal, A-E.O. 3, Sørhus, E. 1, Karlsen, Ø. 4, van der Meeren, T. 4, Mangor-Jensen, A. 4, and Rønnestad, I 3. 1 Havforskningsinstituttet, Postboks 1870, 5817 Bergen, Norge; 2 NIFES, PB 2029 Nordnes, 5817 Bergen, Norge; 3 Universitetet i Bergen, Institutt for Biologi, Postboks 7803, 5020 Bergen, Norge; 4 Havforskningsinstituttet, Austevoll havbruksstasjon, 5392 Storebø, Norge. I dag er produksjonen av torsk avhengig av anrikede rotatorier og Artemia under startfôring. Bedre anrikingsprosedyrer har de siste årene redusert andelen deformiteter og forbedret vekst. Både utvikling og vekst kan bli ytterligere forbedret ved bruk av naturlig dyreplankton. Selv om fordelen med naturlig dyreplankton er blitt beskrevet i tallrike studier, er de underliggende mekanismene som skaper denne forskjellen ikke godt forstått. I dette forsøket er vekst, utvikling og ernæringsstatus hos yngel av atlantisk torsk som har vært startfôret og dyrket på naturlig dyreplankton (for det meste copepoder) sammenlignet med fisk startfôret med anrikede rotatorier (senere Artemia). Fôring med naturlig dyreplankton forbedret vekst og utvikling av torskelarver. Forskjellene i vekst skjedde i hovedsak mellom 20 og 40 dager etter klekking der den daglige lengdeveksten av larver fôret med copepoder var dobbelt så høy sammenlignet med larver fôret med rotatorier og Artemia. Vi analyserte larvene fem utviklingslarvestadier (bestemt og standardisert av kroppslengde) fra første fôring fra triplikate kar for begge dietter ved hjelp av RNA sekvensering (transkriptomanalyser). Analysene viste klare forskjeller mellom gruppene. De to larvegruppene med forskjellig diett hadde svært like genuttrykk på tidlige stadier, men forskjellene ble større i den fasen der vekstratene var mest forskjellige og de forble ulike selv etter at de to larve gruppene ble tilvendt samme formulerte fôr. Vi vil presentere en generell oversikt over datasettet, med konkrete eksempler på gener og metabolske reaksjonsveier som synes å definere den raske veksten som karakteriserer høykvalitets torskelarver. I tillegg vil analyseverktøyet for RNA sekvensering bli presentert inkludert en skreddersydd programvare for analyse av metabolske reaksjonsveier. Prosjektnummer: 199482 (Forskningsrådet) Prosjektleder: Ivar Rønnestad Prosjektansvarlig institusjon: Universitetet i Bergen Samarbeidende institusjoner: Havforskningsinstituttet, NIFES, Uni Miljø, Nofima Marin, Sintef, NTNU, Universitetet i Nordland, Universitetet i Tromsø ' Program/finansieringskilde: Forskningsrådet 80
Hva karakteriserer fysiologiske systemer som kontrollerer apetitt og fordøyelse i rasktvoksende torskelarver Jordal, A-E O 1, Edvardsen, RB 2, Angotzi, R 1, Le, MTDH 1, Karlsen, Ø 3, van der Meeren, T 3 og Rønnestad, I 1. 1 Universitetet i Bergen, Institutt for Biologi, Postboks 7803, 5020 Bergen, Norge; 2 Havforskningsinstituttet, Postboks 1870, 5817 Bergen, Norge; 3 Havforskningsinstituttet, Austevoll havbruksstasjon, 5392 Storebø, Norge. E-mail: ann-elise.jordal@bio.uib.no Yngelproduksjon av torsk er avhengig av en startfôringsfase på anrikete rotatorier og Artemia. Komparative studier indikerer at både utvikling og vekst er vesentlig bedre dersom larvene fôres naturlig zooplankton, men de underliggende mekanismene for disse store forskjellene er ikke kjent. Kontroll over fôrinntak/ appetitt og fordøyelse er kritiske prosesser som bestemmer om larven får tilført tilstrekkelige mengder næringsstoff i vekstfasen. Flere studier indikerer at tidlige stadier hos fiskelarver, inkludert hos torsk, ikke har fullt utviklet kontroll av fôrinntak og fordøyelse, som kan resultere i lav fordøyelseseffektivitet og vekst. For å studere de molekylære mekanismene som kontrollere appetitt og fordøyelse analyserte vi materiale fra et eksperiment der torskelarver ble startfôret og vokste på naturlig zooplankton, og sammenlignet disse med larver som var fôret anrikede rotatorier etter antatt beste protokoller. Larvene som ble fôret henholdsvis copepoder og rotatorier ble tilvendt formulert fôr på samme larvestørrelse (14 eller 15 mm standard lengde) som tilsvarte 38 og 56 dager etter klekking. Den store forskjellen alder ved samme lengde skyldes at larvene som fikk copepoder vokste raskere og de største forskjellen i vekstrate var mellom 20 og 40 dager etter klekking hvor daglig lengde vekst for de copepodefôrede larvene var 4,4%/dag sammenlignet med 2,2%/dag i rotatorie/artemia-gruppen. Vi har undersøkt genutrykket (RNA-sekvenser, transkriptomanalysene) av fem definerte vekststadier for begge diettene. Vi har som mål å forså hvordan appetittkontroll og fordøyelse endres under larveutviklingen, hvordan disse prosessene påvirkes av diett, og funksjonen i rasktvoksende fiskelarver. Vi presenterer resultater fra analysen, som er basert på en liste av genkandidater som er kjent i litteraturen for å være involvert i de apetittkontroll, fordøyelse og vekst. Vi komplementerer studien med analyser der vi ser på vevsspesifikke genutrykk (in situ og q-pcr). Prosjektnummer:199482 (Forskningsrådet) Prosjektleder: Ivar Rønnestad Prosjektansvarlig institusjon: Universitetet i Bergen Samarbeidende institusjoner: Universitetet i Bergen, Havforskningsinstituttet, NIFES, Uni Miljø, Nofima Marin, Sintef, NTNU, Universitetet i Nordland, Universitetet i Tromsø, Program/finansieringskilde: Forskningsrådet 81