Prosjektnummer
901487
Mørke flekker i laksefilet: Årsak til dannelse og tiltak som hemmer utvikling (EX-spot)
Ny kunnskap om sammenheng mellom mørke flekker i laksefilet og fôrsammensetningen
• Mørke flekker kjennetegnes ved høyt innhold av fett og bindevev med avvikende sammensetning, betennelsesceller og eumelanin.
• Mørke flekker oppstår etter overføring av laks til sjø, og er sammenfallende med økt forekomst av ribbeinsbrudd og andre ribbeinsavvik.
• Blødninger i laksens muskulatur grunnet klemskader, slag og fall kan utvikle seg til mørke flekker over tid.
• Sjøtemperatur ved utsett i sjø og størrelse på merdene påvirker forekomsten av mørke flekker - laks i små oppdrettsenheter på land utviklet ikke mørke flekker, mens det ble påvist på laks oppdrettet i større enheter.
• Forekomsten av mørke flekker kan reduseres ved endring av fôrets fett- og proteininnhold og fettsammensetning, og særlig økt innhold marint omega-3 ble vist å hemme utvikling av flekker.
• Forekomsten av mørke flekker kan reduseres ved endring av fôrets fett- og proteininnhold og fettsammensetning, og særlig økt innhold marint omega-3 ble vist å hemme utvikling av flekker.
Sammendrag av resultater fra prosjektets faglige sluttrapport
Mørke flekker er den mest kostnadskrevende kvalitetsutfordringen i norsk lakseoppdrett. Flekkene er et lokalt kvalitetsproblem som hovedsakelig skyldes deponering av mørke pigmenter i skadet vev, mens filetfargen og teksturen er upåvirket. Flekkene kan også være røde, men omfanget av disse er lavere. Arbeidet i prosjektet har vært konsenntrert om å fremskaffe kunnskap om hvorfor nettopp bukområdet av laksefileten er så utsatt for å utvikle mørke flekker.
Resultatene viser at innholdet av helseskadelige
forbindelser for mennesker ligger godt under grenseverdier satt av myndighetene. Flekkene
kjennetegnes ved økt forekomst av ribbeinsavvik og brudd, avvikende bindevevsstruktur og
akkumulering av fett, bindevev, betennelsesceller og (eu)melanin. Resultatene tyder på ubalanse i
fettomsetningen i de røde flekkene, med kraftig akkumulering av mettede fettsyrer og lavt innhold av
EPA og DHA i fosfolipidene (membranfettet). Fargen i røde flekker skyldes blod og/eller noen spesifikke,
oksyderte proteiner.
I både smolt i ferskvann og villaks var det åtte feil i ribbein i snitt per fisk. Etter smoltutsett i sjø hadde
dette tallet økt til 20 feil per fisk, sammenfallende med at flekkene dukket opp. Det var ikke forskjell i
avvikende ribbeinsmorfologi mellom villaks og oppdrettslaks i små kar på land. Det er viktig å avdekke
årsaken til økningen i ribbeinsbrudd og andre avvik ved overføring til sjø, både av hensyn til
filetkvaliteten og dyrevelferden.
Laks i små oppdrettsenheter på land utviklet ikke mørke flekker, mens i større enheter fant man flekker –
både i laks oppdrettet på land i RAS og i sjø. Det ser derved ut til at størrelsen på oppdrettsenheten har
betydning for utvikling av mørke flekker. I prosjektet har man sett dette gjentatte ganger, men årsaken er uklar.
Laks som var oppdrettet i storskala merder i sjø hadde betydelig færre mørke flekker når den fikk et
magert (30 % versus 35 % fett), proteinrikt (45 % versus 35 % protein) fôr sammenlignet med et standard fôr.
Forskjellen var betydelig gjennom hele oppdrettsfasen og ved slakt var andelen fileter med flekker
halvert for laksen som fikk det magre, proteinrike fôret. For store, problematiske flekker var forekomsten
ni ganger lavere enn for standardfôr. Slaktevekten var omtrent den samme for fôrgruppene (4,5 kg). Man
fant også langtidseffekter av fôr som laksen fikk i ferskvann, både på dødelighet, beinutvikling og kvalitet
ved slakt. Det er viktig å følge opp disse resultatene som er basert på ekstremdietter, men som peker
på at fôret i tidlige livsfaser har betydning for sjøfasen.
Resultater fra prosjektets registreringer i forsøk kjørt i andre prosjekter og resultater fra publiserte forsøk spriker noe, men den generelle trenden er klar: Marint omega-3 hemmer utvikling av mørke flekker. Disse resultatene stemmer godt overens med våre resultater fra celleforsøk, som viste at DHA hemmer melaninsyntesen fra tyrosin i makrofager. Gevinsten ved å øke EPA+DHA innholdet i fôret fra 3–5 % til 5–7,5 % var på hele 11 %-poeng (fra 25 % til 14 %), og flekkene var også mindre. En økning av EPA+DHA nivået til 7,5–10 % ga en ytterligere reduksjon på 3 %-poeng. Konklusjonen er at innholdet av EPA og DHA i fôret bør være høyere enn 5 % for å minske risikoen for kraftig innslag av mørke flekker i filet av oppdrettslaks.
Prosjektet har avdekket nye funn knyttet til mørke flekker i laksefilet. Funnene indikerer at brudd eller andre avvik i laksens ribbein forbindes med utvikling av flekker, hvis årsak sannsynligvis kan relateres til f eks klemskader eller slag ifm håndtering e.l. Fôrsammensetning og fettsammensetningen kan ha betydning for utvikling av flekker og økt innhold av marint omega-3 i fôret representerer et konkret tiltak for å redusere problemet.
-
Fact sheet: FAQ: Dark spots i salmon fillets
Nofima. Fact sheet. January 2020. By Turid Mørkøre (Nofima), Thomas Larsson (Nofima), Agnar Kvellestad (Norwegian University of Life Sciences) et al.
-
Faktaark: Foret i ferskvannsfasen kan påvirke lakseskjellettet ved slakt
NMBU og Nofima. 2023. Av Raúl Jiménez-Guerreroa (NMBU), Grete Baeverfjord (Nofima) og Turid Mørkøre (NMBU).
-
Populærformidling: Hvor mye marint omega-3 bør fòret inneholde for å hemme utvikling av mørke flekker i laksefilet?
Nofima og Norges miljø- og biovitenskapelige universite (NMBU). Av Turid Mørkøre.
-
Poster: Nutritional effects on dark fillet spots of Atlantic salmon
Nofima. Poster published at the 18th International Symposium on Fish Nutrition and Feeding, Las Palmas de Gran Canaria, Spain 3–7 June 2018. By Turid Mørkøre (Nofima), Yuqiong Meng (Ocean University, Qingdao, People's Republic of China), Thomas Larsson (Nofima), Kjell-Arne Rørvik (Nofima), Katerina Kousoulaki (Nofima), Gerd M. Berge (Nofima), and Bente Ruyter (Nofima).
-
Sluttrapport: EX-spot: Mørke flekker i laksefilet. Årsak til dannelse og tiltak som hemmer utvikling
Nofima. Rapport 27/2022, Turid Mørkøre (Nofima), Thomas Larsson (Nofima), Raúl Jiménez-Guerrero (Norges miljø- og biovitenskapelige universitet (NMBU)), Helena Moreno (Madrid Complutense University), Javier Borderias (Institute of Food Science and Technology and Nutrition, Madrid), Bente Ruyter (Nofima), Inger B. Standal (SINTEF Ocean), Antonio Sarno (SINTEF Ocean), Øystein Evensen (Veterinærhøgskolen, NMBU), Jens-Erik Dessen (Nofima), Kjell-Arne Rørvik (Nofima), Kristin Hamre (Havforskningsinstituttet), Øivind Andersen (Nofima), Kawasaki Wakamatsu (Fujita Health University), Shosuke Ito (Fujita Health University), Kjellrun H. Gannestad (Nofima), Cheng Xu (Veterinærhøgskolen, NMBU), Tone-Kari Østbye (Nofima), Borghild Hillestad (Benchmark Genetics), Jacob Torgersen (AquaGen) og Grete Bæverfjord (Nofima).
Laksenæringen rangerer mørke filetflekker som det viktigste kvalitetsavviket som må løses i fremtiden. Tapet som bedriftene rapporterer er 5 % for små flekker (2–3 cm), mens større flekker representerer et økonomisk tap på 30–100 %. Mørke filetflekker er et problem som FHFs Handlingsplan for 2018 har som et prioritert forskningsområde. Spesielt pekes det på viktighet av å 1) finne årsak til at flekkene oppstår og 2) utvikle tiltak som hemmer utvikling.
På et FHF arbeidsmøte i september 2017, mente deltakerne at det er behov for mer kunnskap om utviklingen av mørke flekker over tid og betydningen av forhold i tidlige livsfaser for å forstå hvorfor flekkene oppstår. Mer kunnskap om fôreffekter, oppdrettsbetingelser og utvikling av modeller der mørke flekker kan fremprovoseres var andre fokusområder. Møtedeltakerne mente at det er viktig å legge hovedvekt på ribbeinsområdet, og oppklare en eventuell kobling mellom avvikende utseende av ribbein og mørke flekker i oppdrettslaks.
I dette prosjektet vil man utvikle ny kunnskap om etterspurte tema. Forskningsinnsatsen vil bygge på metodikk og kunnskap utviklet i tidligere FHF-finansierte prosjekter og andre prosjekter om samme temaområde. En vil ha utstrakt samarbeid med relevante prosjekter, finansiert av FHF og andre. Gjennom samarbeid om fiskematerialer og analyser vil man oppnå en tilnærming som er kostnadseffektiv og øker kunnskapsfangsten.
Hovedmål
Å identifisere primære årsaker til dannelse av mørke flekker i bukområdet hos oppdrettslaks og definere forebyggende tiltak.
Delmål
1. Å gjennomføre studier i in vivo- og in vitro-modellsystemer for å forstå hva som initierer dannelsen av mørke flekker, på hvilke stadier i laksens liv skadene oppstår og utvikling over tid.
2. Å frembringe grunnleggende kunnskap om bukdelen av fileten og kobling til utvikling av mørke flekker, dvs innen:
• ribbeinspatologi
• blodkar og nerveforbindelser
• bindevevspatologi
3. Å undersøke om oppdrettsbetingelser påvirker risikoen for at det dannes mørke flekker.
Mørke filetflekker er det største og mest kostnadskrevende kvalitetsproblemet for norsk oppdrettsnæring. Derfor vil kunnskap som kan lede til konkrete tiltak som kan kontrollere tilstanden ha stor næringsnytte. Kunnskapen som forskes frem i dette prosjektet forventes å danne et vesentlig grunnlag for kunnskapsbaserte råd og tiltak som kan kontrollere tilstanden gjennom forebyggende tiltak.
Problemet med mørke flekker har vist seg å være komplekst. Derfor er det valgt en bred tilnærming for å avdekke årsaker til at flekkene oppstår, samt definere tiltak som kan dempe pigmentdeponering i vevsskader. Det skal fremskaffes grunnleggende kunnskap om hvorfor nettopp bukområdet av laksefilet er så utsatt for å utvikle mørke flekker. Dette krever kunnskap om ribbeins-patologier, sirkulasjon (blod, nerver m.m.) og vevskarakterisering; hvorfor oppstår misfargingen først i det fettrike bindevevsdraget mellom muskelsegmentene. Fisk skal følges fra yngel til slaktevekt for å forstå hva som initierer dannelsen av flekkene og når i laksens liv skadene oppstår og hvordan de utvikles over tid. Forsøk gjennomføres parallelt i små- og storskala. Det legges opp til samarbeid med andre prosjekter om fiskematerialer og analyser. Grunnleggende mekanismer som påvirker melaninsyntese vil også studeres i in vitro modellstudier.
Prevalensen av mørke flekker er ca. 20 %, og andelen fileter med store flekker er ofte under 1 %. For å få misfarget vevsmateriale med tilstrekkelig variasjon kreves et stort fiskemateriale. Nofima vil samarbeide med prosjektet “Genetiske parametere for slaktekvalitetsegenskaper målt på levende eller hel atlantisk laks/ Genetic parameters of slaughter quality traits measured on whole or live Atlantic salmon (CompleteSCAN)” (FHF-901491) om avlsmateriale med veldokumentert bakgrunn, samt innhente relevant fisk fra kommersielt oppdrett. Fiskematerialet som vil bli benyttet er organisert i seks fiskegrupper (FG1-6).
Prosjektet vil være inndelt i 5 arbeidspakker (AP1–5):
AP1: Produsere og følge opp fiskegrupper – karakterisering av flekker
Ansvarlig: Nofima (Dr. T. Mørkøre prosjektleder, kompetanseakvakultur, filetkvaliet).
Andre partnere: Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) / Spanish National Research Council (CSIC), Fujita Health University, Havforskningsinstituttet (HI) og NMBU – Norges miljø- og biovitenskapelige universitet.
AP2: Ribbeinspatologi
Ansvarlig: Nofima (Dr. G. Bæverfjord, kompetanse beinutvikling i oppdrettsfisk).
Andre partnere: NMBU.
AP3: Blodkar og nerveforbindelser
Ansvarlig: Nofima (Dr. Ø. Andersen, kompetanse genetiker, fysiolog).
Andre partnere: NMBU.
AP4: Bindevevspatologier
Ansvarlig: Institute of Food Science and Nutrition (CSIC) (Professor A. J. Borderias, kompetanse bindevev I fisk).
Andre partnere: Nofima, NMBU og HI.
AP5: In vitro-modellstudier
Ansvarlig: Nofima (Dr. B. Ruyter, kompetanse fettmetabolisme, in vitro-studier).
Andre partnere: NMBU og SINTEF
Innhold i arbeidspakkene
AP1:
1) Produksjon av fiskemateriale til undersøkelse i AP2–5.
2) Kunnskap om utvikling av mørke flekker gjennom livssyklus.
3) Effekt av størrelse på oppdrettsenhet.
4) Potensielle blodmarkører.
5) Data til og gjennomføring av metaanalyse.
6) Effekt av genetisk bakgrunn/stamme.
AP2:
1) Avdekke utbredelsen av avvik i ribbein, og tallfeste eventuell sammenheng med mørke flekker eller andre avvik i underliggende muskulatur.
2) Karakterisere struktur (makro, mikro og sammensetning) av avvikende ribbein sammenliknet med normale, med tanke på å finne mulige årsaker til feilutvikling.
3) Bruke analyser av vevsstrukturer og -patologi til å finne ut hvilken rolle (om noen) avvik i ribbein spiller i patogenesen av mørke flekker.
AP3:
1) Etablere mikroangiografi for lokalisering av blodkar og karskader.
2) Karakterisere bukområdet mhp. blodforsyning, nerveforbindelser og bein/brusk.
AP4:
1) Kunnskap om utvikling av bindevevsegenskaper i bukområdet gjennom livssyklus.
2) Karakterisering av vev i ulike typer flekker.
3) Effekt av ulike oppdrettsbetingeler.
AP5:
1) Avdekke betydningen av endret miljøforhold, mikronæringsstoffnivå, oksidativt stressnivå og antioksidantforsvar for henholdsvis stimulering og hemming av melaninsyntesen.
2) Øke forståelsen av hvilke mekanismer som er involvert i regulering av melaninsyntesen i immunceller og muskel/bein/bindevesceller.
3) Ny kunnskap om amyloid-β (Aβ)-peptids rolle i melaniseringsprosesser.
Formidling vil skje etter hvert som ny kunnskap foreligger, skriftlig så vel som muntlig. Det velges kanaler som er lett tilgjengelige for næringen. Prosjektet vil bli omtalt på nettsidene til prosjektpartnerne og på andre relevante nettsider. Kommunikasjon fra prosjektet tilpasses til næringsaktører i verdikjeden og resultater publiseres på vitenskapelige møter og i vitenskapelige tidsskrifter. Sluttrapporten vil publiseres på FHFs nettsider.
-
Sluttrapport: EX-spot: Mørke flekker i laksefilet. Årsak til dannelse og tiltak som hemmer utvikling
Nofima. Rapport 27/2022, Turid Mørkøre (Nofima), Thomas Larsson (Nofima), Raúl Jiménez-Guerrero (Norges miljø- og biovitenskapelige universitet (NMBU)), Helena Moreno (Madrid Complutense University), Javier Borderias (Institute of Food Science and Technology and Nutrition, Madrid), Bente Ruyter (Nofima), Inger B. Standal (SINTEF Ocean), Antonio Sarno (SINTEF Ocean), Øystein Evensen (Veterinærhøgskolen, NMBU), Jens-Erik Dessen (Nofima), Kjell-Arne Rørvik (Nofima), Kristin Hamre (Havforskningsinstituttet), Øivind Andersen (Nofima), Kawasaki Wakamatsu (Fujita Health University), Shosuke Ito (Fujita Health University), Kjellrun H. Gannestad (Nofima), Cheng Xu (Veterinærhøgskolen, NMBU), Tone-Kari Østbye (Nofima), Borghild Hillestad (Benchmark Genetics), Jacob Torgersen (AquaGen) og Grete Bæverfjord (Nofima).