Til innholdet

Prosjektnummer

901798

Prosjektinformasjon

Prosjektnummer: 901798
Status: Avsluttet
Startdato: 01.01.2023
Sluttdato: 01.04.2026

Veien til best mulig produksjon av rognkjeks for å sikre en robust og effektiv rognkjeks (VEIEN)

  • Implantasjon av GnRH-analog pellets i rognkjeks er en god kandidat for å lykkes med å indusere ovulering og gyting hos hunner i stor skala, samt forbedre larvenes overlevelse og klekkingsrater. Denne metoden kan danne et godt grunnlag for å synkronisere sluttmodning hos rognkjeks.
  • Effekten av stress på hudvelferden hos rognkjeks stamfisk har vist en positiv funksjonell respons hos rognkjeks, gjennom en mild økning i hudens barrierestyrke, og reduserte slimcellestørrelse og tetthet av slimceller.
  • Det ble undersøkt effekten av ulike kardesign og vannutvekslingsrater for å validere om ulike oppdrettsregimer kunne øke velferd og robusthet. Resultatene indikerte at oppdrett av juvenil rognkjeks i lengdestrømsrenner ved høy vannutveksling kan være gunstig. Derimot fant vi at en kombinasjon av oppdrett i kar og lav vannutvekslingsrate førte til lavere yngelvekt, med betydelig lavere spesifikk vekstrate og lavere kondisjonsfaktor og anbefales derfor ikke.
  • Resultatene fra uttestingen av ulike bedøvelsesprotokoller i forbindelse med vaksinering av rognkjeks gir ikke grunnlag for å konkludere om velferdstiltak som vaksinering i vann eller anestesi i forkant av vaksinering medfører mindre stress ved vaksinering sammenlignet med vaksinering våken i luft..
  • Miljøberikelse kan fungere som en praktisk strategi med potensial til å redusere stress etter vaksinasjon, og forbedre tilvenning til liv i sjømerder sammen med laks, og dermed støtte bruken som et forsterkende tiltak før utplassering til sjøs.
  • Kostholds berikelse av L-tryptofan virker lovende som en pre-kondisjonering for å forbedre rognkjeksens robusthet før utsett i sjø.
  • Lusebeiting på både lakselus (L. salmonis) og skottelus (C. elongatus) kan forbedres gjennom seleksjon og målrettede avlsprogrammer. Forekomst av katarakt og uønsket størrelsesvariasjon kan reduseres og hyppigheten av adferd knyttet til spising av naturlige matkilder og lusebeiting på laks kan økes gjennom avl.


​Sammendrag fra rapporten:

Kontrollert reproduksjon av rognkjeks
Implantering av GnRH (gonadotropinfrigjørende hormon) som GnRH-analog-pellets har vist seg å være en effektiv metode for å stimulere modning og frigjøring av gameter hos flere fiskearter. I dette studiet har vi vist at GnRH-analog-behandlede rognkjeks (hunnfisk) framsto mer homogene som gruppe enn kontrollgruppen uten GnRH. De hadde også en tendens til tidligere ovulering, høyere nivåer av hypofyse-LHB (luteiniserende hormon), lavere plasmakonsentrasjon av 2-østradiol og produserte betydelig mer rogn. Hos hannfisk økte GnRH-analog-behandling volumet av melke over tid. I tillegg observerte vi at larver etter befruktning hadde signifikant høyere klekkeesrate. Implantering av GnRH-analog kan være en lovende metode for å indusere og synkronisere ovulering og gyting hos hunner i stor skala, og samtidig forbedre klekkingsrate og tidlig overlevelse.

Effekten av stress på skinnhelse hos rognkjeks stamfisk
Målet med studien var å bygge videre på eksisterende arbeid med å optimalisere stamfiskhold hos rognkjeks, ved å undersøke sammenhenger mellom stress, slimhinnebarrierefunksjon og seksuell utvikling. En gruppe på 20 rognkjeks med gjennomsnittlig vekt på 1587 g (SEM 704 g) ble behandlet med kortisolimplantater (30 mg/kg). Kontrollgruppen fikk ingen implantater. Analyser av tetthet og fordeling av slimceller, viste at stressinduksjon ga en målbar respons i hudens slimhinnebarriere, med en mild økning i barrierestyrke og reduksjon i størrelse på slimcellene og tetthet. Den reduserte tettheten av «tomme» celler (Q-celler) etter stressinduksjon kan tyde på at disse cellene er viktige for å opprettholde homeostase (fysiologisk likevekt).

Forbedret oppdrettsteknikk og kvalitet hos rognkjeks
Målet med studien var å undersøke effekten av ulike kardesign og vannutvekslingsrater på vekst, stress og hud- og gjellehelse hos juvenil rognkjeks, og dermed vurdere om ulike oppdrettsregimer kan øke velferd og robusthet. En kombinasjon av kar og lav vannutvekslingsrate ga lavere yngelvekt, med lavere spesifikk vekstrate og kondisjonsfaktor. Fisk oppdrettet i lengdestrømsrenner hadde signifikant høyere plasmakortisol og forhøyet serotonergisk aktivitet i hjernestammen sammenlignet med fisk oppdrettet i kar. Det var også indikasjoner på lavere forsvarsaktivitet i hudslimceller hos fisk i lengdestrømsrenner ved høy vannutveksling, noe som kan tyde på at denne oppdrettsmetoden kan være gunstig under enkelte betingelser. Oppdrettsforholdene i klekkerifasen så ikke ut til å påvirke velferden i den påfølgende sjøfasen.

Utvikling av bedøvelsesprotokoller i forbindelse med vaksinering av rognkjeks
Studien undersøkte stressnivå hos rognkjeks vaksinert (1) våken på vaksinebord, i luft (2) anestesert på vaksinebord, i luft og (3) våken i vann på et kommersielt settefiskanlegg. Før oppstart av forsøket ble det gjennomført innledende tester for å fastsette en egnet anestesiprotokoll. Målet var å øke kunnskapen om i hvilken grad vaksinering påfører stress hos rognkjeks, og hvilken protokoll som er minst belastende. Resultatene ga ikke grunnlag for å konkludere med at vaksinering i vann eller anestesi før vaksinering reduserer stress sammenlignet med vaksinering våken i luft. Funnene viser at det er krevende å dokumentere effekten av stressreduserende tiltak i kommersiell skala uten kontrollerte betingelser.

Optimal produksjon og miljøberikelse
Studien undersøkte effekten av miljøberikelse (EE) som et tiltak for å forbedre overgangen fra produksjon på land til utsett i oppdrettsmerder. Miljøberiket rognkjeks hadde en signifikant økning i vekst, observert 28 dager etter vaksinering, og var i interaksjon, aktivt, med begge typer berikelse (tareskjul-imitasjon og laksemodeller). Beriket rognkjeks hadde signifikant bedre vekst i perioden etter vaksinering, og videre ut i sjøfasen, som indikerer at miljøberikelse har positive effekter på fiskevelferden. Merder med laks i interaksjon med miljøberiket rognkjeks hadde en tendens til redusert antall voksne hunnlus i løpet av de to første ukene. Samtidig var lusespisingen såpass høy i både kontroll og behandling, med samlede beiteeffekter på 30–36,7 % i uke 4 og 8 etter utplassering. Velferdsvurderinger viste gjennomgående god tilstand og ingen forskjeller mellom behandlingene. Funnene viser at miljøberikelse er en praktisk og enkel strategi som kan brukes for tilvenning, stresshåndtering og overgang til sjøfasen.

Optimal produksjon og beriket fôr
L-tryptofan (TRP), forløperen til serotonin (5-HT), kan modulere stressrespons og sosial adferd hos virveldyr og fisk inkludert. Vi undersøkte om et TRP-beriket fôr reduserte stressresponsen under kommersiell sjøtransport og overgang til oppdrettsmerd. Transportstress ble evaluert med fysiologiske undersøkelser av plasmakortisol, og 5-HT-verdier i forhjernen hos rognkjeks som 5-HT, metabolitten 5-HIAA og forholdet 5-HIAA/5-HT. Kortvarig TRP-berikelse reduserte akutt håndterings- og transportstress uten å redusere overlevelse, mens langvarig eksponering var assosiert med redusert appetitt og vekst. TRP-beriket fôr kan være lovende som prekondisjonering for å øke robusthet før sjøutsett.

Forbedret produksjon av rognkjeks – effekt av selektiv avl
Målet med studien var å evaluere om beiteeffektivitet, adferd, størrelsesvariasjon og kataraktutvikling kan forbedres gjennom selektiv avl hos rognkjeks. En serie delstudier ble gjennomført over fire år (fase I–IV), der familier først ble etablert fra villfanget stamfisk og senere fra etablerte familielinjer. Når lusebeiting ble vurdert i forhold til lusemengde på laks, var beiteaktiviteten høyest i fase IV, særlig i familier avlet fra oppdrettsforeldre. Vi fant en gradvis økning i forekomst av adferd knyttet til inntak av naturlige matkilder og lusebeiting på laks for hver påfølgende fase. Samtidig ble økningen i katarakt fra start til slutt av hver fase redusert fra 16 % i fase I til 2 % i fase IV. Samlet sett viser funnene at lusebeiting på både lakselus og skottelus kan forbedres gjennom seleksjon og målrettede avlsprogrammer.



​Prosjektet gir solid og anvendbar kunnskap med høy næringsrelevans, særlig innen reproduksjon, produksjonssystem og avl. Realisering av næringsnytten forutsetter implementering, standardisering og videre dokumentasjon i kommersiell drift. 

Kjente flaskehalser i produksjonen av rognkjeks er asynkron gyting (Imsland et al., 2019). For å oppnå målet om en forutsigbar, årstidsuavhengig, kommersiell produksjon av rognkjeks til utsetting i merder er det nødvendig å øke grunnleggende og anvendt kunnskap om kontroll av kjønnsmodningen i stamfisk av rognkjeks i oppdrett. GnRH-analoger er syntetiske dekapeptider som binder til GnRH-reseptoren og dermed stimulerer produksjonen av FSH og LH i hypofysen, som i sin tur binder til reseptorer i gonadene og på den måten kontrollerer igangsetting av pubertet og reproduksjonssyklus. Man har i tidligere prosjekter som “Optimal bruk av rognkjeks til avlusing av oppdrettslaks (LUSINFER)” (Forskningsrådets prosjektnr. 256199) og Kontroll av kjønnsmodning hos rognkjeks (STAMINA)” (Forskningsrådets prosjektnr. 269043) vist i forsøksskala at behandling med GnRH-analoger kan brukes for å synkronisere sluttmodningen av rogn og ovulering i hunnfisk, samt spermiering/melkevolum og -kvalitet i hannfisk av rognkjeks.

Man har videre vist at GnRH-behandling har positive effekter på eggkvalitet og klekkeprosent. I det videre arbeidet med å tilrettelegge slik behandling i kommersiell skala vil det være behov for verifisering av evt. effekter på eggkvalitet (overlevelse og klekkerate), samt interaksjoner med temperatur.

Fra før er det kjent at stress påvirker reguleringen av reproduksjon hos fisk. Alvorlige fiskehelseproblemer som sannsynligvis kan knyttes til kronisk stress er utbredt hos oppdrettet stamfisk av rognkjeks, og er bl.a. dokumentert i tidligere prosjekter ledet av Akvaplan-niva (Jonassen et al., 2017, 2019). Slike forhold er ikke akseptable, hverken med hensyn på dyrevelferd og etisk forsvarlig dyrehold, eller for god yngelproduksjon. Overføring av stressrelaterte symptomer fra stamfisk til larver og yngel er indikert hos noen arter, men dette har ikke vært undersøkt hos rognkjeks ennå. Det er derfor avgjørende å kartlegge fiskevelferd hos stamfisk, og identifisere forhold som påvirker velferd hos yngel.

Per i dag produseres nesten all rognkjeks i konvensjonelle runde kar. Samtidig så meldes det om stor dødelighet hos yngel i merder og generell dårlig kvalitet av den produserte yngelen. Innledende forsøk på Akvaplan-niva sin forskningsstasjon på Kraknes utenfor Tromsø viser at stamfiskhold og yngelproduksjon av rognkjeks i grunne lengdestrømsrenner (LSR) gir en gunstigere produksjon, med bedre selvrensing og driftsforhold som resulterer i mer robust yngel som har bedre overlevelse og bedre lusespisingsegenskaper i merd (Patrick Reynolds, Gifas, Inndyr). Videre så foreligger det ikke systematisk kunnskap om langtidseffekt av ulik strømhastighet på robusthet og yngelkvalitet hos rognkjeks. Det vil, derfor, testes ut nye produksjonsmetoder for rognkjeks i dette prosjektet.

Eksponering til suboptimale levevilkår gir en dårligere motstandsdyktighet for ytterligere stress hos flere fiskearter. Sammenlignet med primære stressparametere som kortisol, er helse- og velferdsbaserte parametere mer direkte relatert til fiskens forsvarsmekanismer (sekundære stressresponser). Slimbarrierer, inkludert hud, gjeller og tarm, har stor betydning ved kartlegging av fiskens respons til miljøet. Men lite er kjent hos rognkjeks, og videre uttesting av ulike stressfaktorer er derfor nødvendig for å øke deres prediktive verdi som kvalitetsindikatorer for arten.

En av utfordringene i produksjonen av rognkjeks er utviklingen av sugekoppdeformiteter. Sugekoppdeformiteter påvirker trolig fiskens evne til å feste seg til skjul etter sjøsetting, som igjen medfører redusert mengde hvile. Årsaker til sugekoppdeformiteter hos rognkjeks er ikke dokumentert, og hvorvidt sugekoppdeformitet er genetisk betinget er foreløpig ukjent. Hos lakseyngel kan man se en økt forekomst av deformiteter ved høyere inkubasjonstemperaturer av rogn (Fraser et al. 2015). Hvorvidt dette er tilfelle også hos rognkjeks er ikke undersøkt ennå.

Vaksinering av rognkjeks gjøres per i dag manuelt og uten bruk av bedøvelse, og det foreligger ingen overordnet rutine for hvordan dette skal gjennomføres på en dyrevelferdsmessig optimalisert måte. I Mattilsynets rensefisk-kampanje 2018–19, ble det i settefiskanlegg registrert flest avvik i forbindelse med rutiner for bedøvelse ved vaksinering (Mattilsynet, 2020). Det finnes per i dag en publisert protokoll for anestesi av enkelte vektklasser ved gitte temperaturer hos rognkjeks (Skår et al. 2017). Det mangler derimot en praktisk tilnærming for å kunne benytte protokollen i forbindelse med vaksinering, med tanke på minimum og maksimum eksponeringstid for en rask og tilstrekkelig sedasjon.

Overgangen til sjø kan være stressende da miljøet endres dramatisk, noe som eksplisitt omfatter tilgang på fôr, skjul for hvile og interaksjon med laks. Dagens regime ved produksjon av rognkjeks foregår i nakne kar tilpasset produksjon av matfisk, som i utgangspunktet gir lite sensorisk eller motorisk læringsutbytte for arten. Ved fravær av miljøstimuli, kan kognitiv kapasitet forbli underutviklet med påfølgende negativ innvirkning på overlevelse (Marchetti and Nevitt, 2003). En dokumentert anvendt metode for å forbedre kognitiv utvikling, plastisitet, neurogenese og helse hos dyr i fangenskap, er bruk av miljøberikelse. Tidligere studier har vist at fysisk miljøberikelse reduserer stressresponser, risiko for finneskader og infeksjon hos oppdrettet fisk (Näslund and Johnsson, 2016; Pounder et al., 2016; Cogliati et al., 2019). Men det mangler kunnskap og spesielt anvendt forskning om hvordan berikelse kan forbedre overgangen fra land til sjø også med hensyn til endret fôrtilgang og bruk av skjul. Bruk av funksjonelt fôr med økt konsentrasjoner i relevante aminosyrer kunne bidra til å øke lusebeiting og redusere stress hos rognkjeks på en skånsom måte, men har ikke blitt testet ennå.

Nylige funn indikerer at sykdomsresistens og overlevelse kan være arvelig hos rognkjeks (Imsland et al., 2016a, 2021), noe som åpner opp for seleksjon for økt robusthet hos rognkjeks. Det er også indikasjoner på lusebeiting kan være en additiv genetisk egenskap. Fra 2017 har Akvaplan-niva og Gifas i samarbeid med Lerøy ASA gjennomført systematiske studier knyttet til avl av robusthet, sykdomsmotstand og lusebeiting hos rognkjeks i prosjektet CYCLOSELECT. Prosjektet har også lagt fundamentet for genomisk seleksjon og utviklet nødvendige genetiske markører. Denne tilnærmingen vil kunne føre til økt genetisk fremgang, prediksjon av avlsverdier på et tidlig stadium, og mulig reduserte kostnader på lang sikt.

Den overordnede innovasjonsidéen i dette prosjektet er å fremskaffe ny kunnskap om robusthet, velferd og lusebeiting, og forbedring av denne, på rognkjeks. Dette gjøres gjennom utvikling av nye produksjonsrutiner innen stamfiskhold og yngeloppdrett, forbedret overgang til sjø og bruk av målrettet avl. I tillegg vil man utvikle nye metoder for å kvantifisere robusthet og velferd hos rognkjeks.
Hovedmål
Å utvikle nye og forbedrete produksjonsprotokoller for rognkjeks som vil bidra til bedre velferd, økt robusthet og overlevelse hos rognkjeks i laksemerder.

Delmål som korresponderer med separate arbeidspakker (se Gjennomføring)
1. Å utvikle protokoller for synkronisert gyting hos rognkjeks for å kontrollere sluttmodningen, samt kartlegge effekt av stress hos stamfisk hos rognkjeks for å bidra til å øke rogn-, larve- og yngelkvalitet.
2. Å optimalisere yngeloppdrett av rognkjeks ved hjelp av nye oppdrettsprotokoller og bedøvelsesprotokoller ved vaksinering.
3. Å forbedre overgangen fra settefisk til sjø.
4. Å produsere bedre rognkjeks ved hjelp av målrettet avl.
Nylige funn fra tidligere og pågående FoU-prosjekter vil sammen med VEIEN-prosjektet systematiseres og brukes for å fremskaffe kunnskap i de ulike fasene av produksjonen, som vil sikre at rognkjeksen som overføres til sjø er både robust og effektiv. Bruken av en robust og effektiv rognkjeks som forebyggings- og kontrolltiltak mot lakselus vil kunne øke lønnsomheten hos næringen og bidra sterkt til positiv omdømmebygging for hele den norske oppdrettsnæringen.

Spesifikt vil resultatene fra VEIEN føre til:
• bedre styring av reproduksjon ved synkronisering av gyting hos rognkjeks gjennom bruk av hormonstyring av sluttmodning
• bedre yngelkvalitet v.h.a. protokoller for yngelproduksjon av rognkjeks som gir mer robust yngel og effektive lusespisere
• mer skånsom overgang fra settefisk til sjø
• målrettet bruk av avl for å sikre mer effektiv og mer robust og mer effektiv rognkjeks
​I den første arbeidspakken (AP1) vil man se på stamfisk, der en vil se nærmere på å forbedre velferden og å synkronisere gyting. Dette vil mest sannsynlig bidra til å øke rognkvalitet og yngelrobusthet. Den andre hovedprioriteringen (AP2) handler om å utvikle protokoller for produksjon av yngel som vil sikre robuste og effektive lusespisere etter utsett i sjø. Videre vil man sette søkelys på produksjonsstrategier og miljøbetingelser som kan bidra til å gjøre overgangen fra settefisk til merd mer skånsom (AP3). I AP4 vil den arvbare effekt av robusthet og lusebeiting dokumenteres og markørassistert seleksjon for økt lusespising gjennomføres.

Prosjektet består av 5 arbeidspakker som vil bli gjennomført i samarbeid mellom sju FoU-miljøer og åtte næringspartnere. Arbeidspakketittel, deltagere og ansvar er vist nedenfor:
 
AP1: Optimalt stamfiskhold og kjønnsmodning
Partnere AP1: Universitetet i Bergen (Sigurd Stefansson, arbeidspakkeleder), Akvaplan-niva, Gifas, Industripartnere (Nordland Rensefisk, Lerøy Aurora og Nova Sea).
 
AP2: Optimal produksjon og miljøbetingelse for yngelstadier
Partnere AP2: APN (Thor Magne Jonassen, arbeidspakkeleder), Gifas, NIVA, Aqua Kompetanse, industripartnere: Namdal Rensefisk, Nordland Rensefisk, Nova Sea, Bjørøya og Bremnes Seashore.
 
AP3: Optimal produksjon og miljøbetingelser for overføring til merd
Partnere AP3: Aqua Kompetanse (Lauris Boissonnot og Fredrik Staven, arbeidspakkeledere), Namdal Rensefisk, Bjørøya, DTU, CIBIO og BioMar.
 
AP4: Produksjon av bedre rognkjeks – effekt av avl
Partnere AP4: Akvaplan-niva (Albert Imsland, arbeidspakkelder), Gifas og Lerøy Aurora.
 
AP 5: Prosjektorganisering, administrasjon og formidling
Arbeidspakken ledes av Albert Kjartan Dagbjartarson Imsland (Akvaplan-niva) i samarbeid med Lauris Boissonnot (Aqua Kompetanse).
Det vil bli produsert populærvitenskapelige sammendrag for bruk i nyhetsbrev eller artikler til f.eks. Norsk Fiskeoppdrett og på lusedata.no

Formidling og kommunikasjon er satt opp i en egen arbeidspakke i prosjektet (AP5).