Lipidråvarer og laks; Hvor står vi i dag? Bente Ruyter og Magny Thomassen
Global produksjon av fiskeolje og forbruk Global produksjon, mill tonn Akvakultur bruker, mill tonn Fiskeolje 0.9 0.78 Akvakultur bruker, % 87 Lakseoppdrett, % av akvakultur Kilder: FAO (2008), Tacon and Metian (2008) 56
Er det rett å bruke fisk til å fôre fisk? Nature, July 2000
Hvorfor må vi bruke marine oljer i fôr til fisk? Lipider er den viktigste energikilden i fôr til laks, men energibehovet kan dekkes av andre oljekilder enn fiskeolje 18:2n-6 18:3n-3 18:2n-6 18:3n-3 En liten andel marine lipider er nødvendig for å dekke fiskens behov for essensielle fettsyrer Ved lavere tilsetning av marine oljer i fôr vil fiskens innhold av de sunne EPA og DHA for oss mennesker synke 20:4n-6 20:5n-3 22:6n-3 Regnbue ørret Atlantisk laks 20:4n-6 20:5n-3 22:6n-3 Torsk Kveite
Hvilke alternativer finnes? Vegetabilske oljer (spesielt rapsolje)* Fett fra husdyr (landdyr) Fjørfe* Spekk Smult Marine oljer fra lavere trofiske nivåer Krill Rauåte Encelle produkter Marine alger Sopp Bakterier GMO
Fettsyre-sammensetning i fôr og i laksemuskel Percentof total fattyacids 50 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0 Fiske-olje fôr Fôr Lakse-muskel Vegetabilsk olje-fôr Fôr Lakse-muskel 18:1 n-9 18:2 n-6 20:5 n-3 22:6 n-3
Forskning har vist at man kan, ved klok bruk av fiskeoljene, til en viss grad begrense reduksjonen i nivået av de sunne omega-3 fettsyrene Man kan stimulere laksens egen evne til å syntetisere de lange marine omega-3 fettsyrene fra linolensyre (18:3n-3) fra planteoljer (indusere 5 og 6 desaturaser). Men denne kapasiteten er uansett begrenset, og dette vil derfor ha liten effekt! Planteoljefôret laks kan sluttfôres med et høyt nivå av marine fettsyrer før slakting. Benytte fiskeoljer som er rike på omega-3 fettsyrer i kombinasjon med vegetabilske oljer 18:3 6 18:4 20:4 5 20:5 22:5 24:5 24:6 22:6 6 % 14 12 10 8 6 4 2 0 100FO 50FO 50S O 100S O 2 0:5 n -3 22 :6 n -3 Ruyter et al., Lipids 2003 Tocher et al., Lipids 2003 Zheng et al., BBA 2005 Torstensen et al., J Agr. Food Chem 2005 og fler
En rekke studier har vist at man kan erstatte opptil 100% av fiskeoljen i et fiskemelbasert fôr til laks tilsynelatende uten negativ innvirkning på vekst, fôrutnyttelse og andre kvalitets-egenskaper. Thomassen and Røsjø, 1989, Waagbø et al., 1993, Labbe et al., 1993, 1995, Bell et al., 2001, 2002, Grisdale-Helland et al. 2002, Torstensen et al., 2006 Men: Noen observasjoner kan tyde på at dette ikke er helt problemfritt for laksen, og studier i fremtiden vil ha større fokus på bl.a. mulige helseeffekter
Fisk og fiskefett Human helse: Senker kolesterol og fettnivået i blodet Forebygger hjertesykdom Reduserer overvekt Demper kroniske betennelses sykdommer Stimulerer læring og konsentrasjon Forebygger visse psykiske lidelser Fiskehelse: Gir omega-3 noen av de samme positive helseeffekter i fisken?
Har omega-3 HUFA en lipid-senkende effekt også i laks? Økt omega-3 nivå i fôr gav redusert lipidsekresjon fra leveren Laks på ca 90 g ble fôret i 17 uker på en av fire dietter tilsatt enten 13.5% FO, RO, EPA- eller DHA-anriket olje. Avranden Kjær et al.,, BBA 2008
Hva er årsaken? β-oksidasjon Høye EPA-nivåer induserer β- oksidasjons-kapasitet
conversion KgFeed fôr/ Kg fisk Kg feed/ kg fish produced produsert Fettnivå i fôr og fettnivå i fisk 3,5 3 Fettnivået i fôret har økt fra 10% til mer enn 30% 2,5 2 1,5 1 0,5 0 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 Konsekvens: økt mengde innvollsfett Produksjonstap
Fedme Metabolske problemer grunnet ubalanse mellom energitilgang og lagringskapasitet Lipotoxicity og betennelsestilstand Metabolsk syndrom Økt fettakkumulering i hjerte, lever muskel Oksidativt stress
100% FO; 5 oc 100% SO; 5 oc Vegetabilske oljer kan i stor grad tilsettes fôret til laks tilsynelatende uten negative effekter, men det er funnet endringer i eikosanoid produksjon, fettnivå i blod og fettdeponering i lever og innvollsfett som gjør at man ikke kan utelukke negative helseeffekter under visse miljøforhold, stress og sykdom. Mer forskning nødvendig
Våre studier har vist at fettceller fra fisk stort sett har de samme funksjoner i fisk som i menneske
In vitro studier tyder på samspill mellom metabolisme og immunrespons (Todorcevic et al., 2010) Immunrelaterte gener spiller en viktig rolle i regulering av celledeling og differensiering (spesialisering) av fettceller I laks Økende grad av fettakkumulering i fettceller er assosiert med økt cellulært stress (ER stress) og inflammatorisk respons Fettceller eksponert for LPS responderer med økt genutrykk av betennelses fremmende markører Skugur et al., 2010: Reduced feeding (caloric restriction) decreased expression of hepatic inflammatory markers
Endoplasmic reticulum stress Excess nutrients (obesity) Infection (pathogenes) Activation of signaling cascades: JNK-AP1 Inflammation Hormonal resistance (insulin, leptin?) Hyperlipidemia CVD Fatty liver
Så til slutt vil jeg fokusere på noe som jeg tror kan bli svært viktig fremover: Harske oljer og helsemessig betydning både hos fisk og mennesker
Harske fôroljer Sakset fra Dagbladet etc Mattilsynet skal sjekke om omega-3 er farlig Mattilsynet skal sjekke om det er helsefarlig å få i seg marine oljer i form av tran, andre fiskeoljer, kapseltilskudd og berikede matvarer. Flere studier forbinder harsknede fettsyrer med hjerte- og karsykdom. Harskning skaper betennelsesprodukter i kroppen, som så skader blodåreveggene og fremmer åreforkalking. Også kreft, diabetes og betennelsessykdommer som leddgikt trekkes fram som mulige konsekvenser. Mattilsynet har nå derfor satt i gang en egen undersøkelse for å sjekke situasjonen i Norge. - Mesteparten av fiskeoljen som importeres til Norge produseres i Sør-Amerika, og det er stilt spørsmål i EU om hygienen på produksjonsanleggene er tilfredsstillende. Dermed er det en diskusjon om det dannes harskningsprodukter og nedbrytningsstoffer i produktene før de kommer i butikken. Og om dette i så fall utgjør en helsefare eller ikke, sier rådgiver Line Ruden ved Seksjon for mattrygghet i Mattilsynet til Dagbladet. Mattilsynet vil se på både mulige helsefarer og - fordeler ved å få i seg slike oljer i form av blant annet tran. Fagfolk arbeider nå med å finne ut hvor sunne omega-3-produktene egentlig er. Folkehelseinstituttet og Helsedirektoratet sier de har for dårlig kompetanse til å kunne si noe om mulige helsefarer før Mattilsynets undersøkelse er ferdig. Professor Bjarne Østerud ved Helsevitenskapelig fakultet ved Universitetet i Tromsø, som har fått Kongens fortjenstmedalje i gull, mener at tranen helst bør kastes tilbake på havet.
Hva er oksydativt stress?
Harskt fett i fôr til fisk kan føre til; Redusert appetitt Redusert fôrutnyttelse Økt dødelighet Fettlever Deformiteter Atlantisk laks, Ketola et al., 1989 Regnbueørret, Cowey et al., 1984 Kveite, Lall 2007 Skader på både cellemembraner, organellemembraner og arvestoffet (DNA)
Fôringsstudier med økende nivå av omega-3 fettsyrer og effekt på oxidativt stress (OS) Kjær et al., 2008 CBP Østbye et al., 2010 Aquaculture Nutrition
Er β-oksidasjons-kapasiteten påvirket av OS?
Membran-fosfolipider Redusert i gruppen gitt høyt EPA nivå
SOD / Caspase3 EPA (og DHA) resulterer i økte enzym-aktiviteter
Morfologi lever celler Apoptotiske celler i høy-epa gruppen
Membran-lipider i muskel Høyt omega-3 nivå i fôret reduserer nivået
Muskel Høyt nivå av Omega-3 økte graden av vevs-skader Muscle from fish given moderate n-3 level Muscle from fish given high n-3 level
Oppsummering: Diverse (in vitro) forsøk har gitt sterke indikasjoner på at både type, kvalitet og mengde fett i fôr til laks kan ha stor betydning for fiskens helse Mer forskning kreves Takk for oppmerksomheten