Metolisme, fôrinntk, fordøyelse og vekst hos lksepostsmolt i syklisk hypoksi Mette Remen, stipendit Veiledere: Frode Oppedl (IMR), Rolf Erik Olsen (IMR) og Alert Imslnd (Akvpln-NIVA, UiB) Smreidsprtnere: Thoms Torgersen (Hvforskningsinstituttet), Turid Synnøve As (NOFIMA) Progrmkonfernsen HAVBRUK 2012, Stvnger, 18. pril
2
Oksygennivået i lksemerder Årstidsvrisjoner Døgnvrisjoner Kortvrige (timer), sykliske reduksjoner i O 2 Msfjorden, oktoer, 13-17 C 55-75% O 2 - Redusert vnngjennomstrømming når tidevnnet snur? - O 2 redusert pg. fiskens forruk ved sommer/høst-temperturer - etegnet som syklisk hypoksi 72 timer Fig.: Johnsson et l. 2006 3
Hvordn påvirkes lksens vekstkpsitet v syklisk hypoksi? Postsmolt reduserer fôrinntk i henhold til O 2 - metning i hypoksiperiodene Grenseverdi: c 70% O 2 ved 16 C 70-40% O 2 gir 0-58% reduksjon i fôrinntk Negtiv effekt vedvrer (21 dger) Dy numer Resultter fr Remen et l. (2012) Aquculture 326-329, 148-155 4
Hvordn påvirkes lksens vekstkpsitet v syklisk hypoksi? Kompenserer delvis ved å øke fôrinntk i perioder med høy O 2 (90%) - etter nedregulering v stressresponsen som le oservert ved O 2 <55% den første uk Resultter fr Remen et l. (2012) Aquculture 326-329, 148-155 5
Prolemstillinger Kn negtive effekter v syklisk hypoksi på fôrinntk og vekst reduseres dersom mn KUN fôrer i perioder med høy O 2? Blir fôrutnyttelsen redusert ved t fisken opplever hypoksi kort tid etter fôring? Dersom redusert vekst: kn dette utlignes i form v kompenssjonsvekst når syklisk hypoksi opphører? Kn lks øke hypoksitolernsen over tid? 6
Oxygen sturtion (%) Forsøksoppsett 2 mnd, 16 C, post-smolt (300 til 900 g) Syklisk hypoksi v ulik grd ~2 t hver 6 time: 1) Kontroll: 80:80% O 2 (normoksi:hypoksi) 2) 80:70 3) 80:60 4) 80:50 Triplikte kr (5000 l), individmerk fisk Fôring i normoksi med yttriumfôr Kompenssjonsvekst 30 dger med 90% O 2 100 90 80 70 60 50 40 30 Fôring 20 10 0 00:00 04:00 08:00 12:00 16:00 20:00 00:00 Time of dy 80:80 80:70 80:60 80:50 7
Prmetre Fôrinntk Spesifikk vekstrte (SGR) under og etter syklisk hypoksi Fôrutnyttelse (Turid S. As, NOFIMA) Fordøyelighet (pprent digestiility coefficient) Retensjon v energi, fett og nitrogen Kroppsinnshold v energi, fett og nitrogen Hypoksitolernse etter 33 dgers syklisk hypoksitilvenning målt ved å finne LOC for lle grupper 8
MO2 (mg kg -1 min -1 ) Vf (ets s -1 ) Limiting oxygen concentrtion (LOC) 3.0 2.5 2.0 1.5 1.0 0.5 0.0 A R 2 = 0.94 Vf = 0.007DO 3-0.12DO 2 + 0.56DO + 0.96 2.0 R² = 0.95 LOC 95% Conf. int. LOC 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 DO (mg L -1 ) LOC= B Kritisk oksygenmetning for 1.5 1.0 Vf mx opprettholdelse v oksygenopptk (MO 2 ) O 2 <LOC: stress, kkumulering v Vf norm sluttprodukter fr nero metolisme, dødelig over tid Grenseverdi for O 2 som lks ikke ør 0.5 oppleve i lksemerder LOC Vf 0.0 Hypotese: LOC er lvere hos 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 DO (mg L -1 ) hypoksitilvent fisk 9
Dily feed intke (% of iomss) Resultter- fôrinntk 6 og 13% reduksjon 1.4 1.2 1.0 0.8 0.6 0.4 c c 80:80 80:70 80:60 80:50 0.2 0.0 1-34 35-69 1-69 Dy numer Fôring i normoksi reduserer, men fjerner ikke negtiv effekt 6 og 13% reduksjon hos fisk i 80:60 og 80:50-gruppene Remen et l. (2012): 9 og 33% reduksjon ved 60 og 50% O 2 Grenseverdi for negtiv effekt: mellom 60 og 70% O 2 tilsvrer tidligere funnet grense for nero metolisme (Remen et l. 2012) 10
Feed conversion rtio Resultter- fôrutnyttelse Apprent digestiility coefficient (%) Retention (% of digested) Whole ody content (MJ/kg) Nitrogen Lipids Energy Nitrogen Lipids Energy Nitrogen Lipids Energy Strt 2.9 9.6 8.1 80:80 89.9±0.2 96±2 88±1 59±3 63±1 57±1 3.0±0.1 12.5±0.4 9.2±0.1 80:70 90.5±0.3 97±0 89±0 56±2 67±1 58±1 2.9±0.1 13.0±0.3 9.4±0.0 80:60 90.6±0.3 97±0 89±0 55±2 62±1 57±1 2.9±0.1 12.3±0.2 9.2±0.1 80:50 90.2±0.4 97±1 88±1 58±1 58±3 54±2 3.0±0.0 11.7±0.7 9.0±0.3 P-vlue 0.079 0.828 0.286 0.558 0.039 0.167 0.310 0.046 0.048 Ingen negtiv effekt på fordøyeligheten - Kompenserer ved å redusere fordøyelseshstigheten? 1.4 1.2 1.0 0.8 0.6 0.4 0.2 0.0 NS NS NS 1-34 35-69 1-69 Dy numer 80:80 80:70 80:60 80:50 Tendens til økt FF, og redusert energi- og fettinnhold hos fisken som spiste minst (80:50- grupp) 11
SGR (% of BW per dy) Dily feed intke (% of iomss) Resultter- vekst (SGR) SGR smsvrer med FI Grenseverdi for optiml vekst: mellom 60 og 70% O 2 Kjønnsmodning oservert - mskering v negtiv effekt? 1.4 1.2 1.0 0.8 0.6 0.4 0.2 0.0 Fôrinntk c 1-34 35-69 1-69 Dy numer SGR c 80:80 80:70 80:60 80:50 1.8 1.6 1.4 1.2 1.0 0.8 0.6 0.4 T: NS (p=0.137) R (T): p<0.001 S:NS T: NS (p=0.373) R(T): p<0.001 S:p=0.037 ( > ) Overll T: p=0.036 R (T): p<0.001 S:NS c d 80:80 80:70 80:60 80:50 0.2 0.0 1-34 35-69 1-69 Dy numer 12
Dily feed intke (% of iomss) SGR (% of BW per dy) Resultter- kompenssjonsvekst etter opphør v syklisk hypoksi Akselerert 1.4vekst i 80:50-grupp 51% høyere 1.2 SGR enn kontroll 1.0 Førte til redusert forskjell i vekt 0.8 - fr 13 til 9% lvere vekt 0.6 0.4 0.2 1.6 1.4 1.2 1.0 0.8 0.6 0.4 c Post-hypoxi period T: p=0.028 R(T): NS S: NS c 80:80 80:70 80:60 80:50 Exp. p T R ( 0.0 0.2 1-34 35-69 1-69 Dy numer 0.0 70-99 Period (dy numer) Dy numer 13
MO2 (mg O2 kg -1 h -1 ) Resultter- kritisk oksygenmetning 33 dgers tilvenning til syklisk hypoksi økte ikke hypoksitolernsen LOC= 47% O 2 5 MO 2 16 C V f 16 C 4 3 2 1 0 0 20 40 60 80 1000 20 Oksygenmetning (%) Dissolved oxygen (%) 14
Konklusjoner: Sykliske hypoksiperioder reduserer fôrinntk og vekst selv om fisken fôres kun i normoksi Dersom O 2 reduseres under grenseverdien for nero metolisme; mellom 60 og 70% ved 16 C Redusert negtiv effekt i forhold til å fôre i hypoksi Fordøyelsen påvirkes ikke negtivt v hypoksiperiodene kompenserer ved å redusere fordøyelseshstigheten? Kompenssjonsvekst reduserer, men fjerner ikke negtiv effekt på vekst innen 30 dger Nedre grense for hypoksitolernsen er 47% O 2 ved 16 C og reduseres ikke hos hypoksitilvent fisk 15
Videre forskning Effekten v tempertur på oksygengrenseverdier Oksygenforruket øker eksponentielt med temperturen; øker grenseverdiene i smme tkt? Effekten v hypoksiperiodenes vrighet på grden v negtiv effekt Grdvis økende negtiv effekt/økte grenseverdier ved økende hypoksivrighet? 16