Prosjektnummer
ROBUST berggyltlarve
- Utviklingsstadium var den viktigste faktoren for hormonell regulering.Kortisolnivået sank med økende alder i begge fôringsforsøkene, mens serotoninnivået økte med alderen i det kommersielle forsøket, men sank mot slutten av forskningsforsøket. At kortisolnivåene i hode og kropp nærmet seg hverandre ved utviklingsstadium 7, tyder på en gradvis modning av HPI-aksen. Dette stadieavhengige mønsteret bør tas hensyn til ved valg av tidspunkt for tiltak og håndtering i oppdrett.
- Fôrtype, og ikke fôringsmetode, ga den største endringen i mikrobiotaen i larvekarene.Overgangen fra Artemia til tørrfôr førte til en signifikant økning i bakterielt mangfold og en tydelig endring i bakteriesamfunnet, fra dominans av Vibrionaceae til dominans av Pseudoalteromonas og Pseudomonadales. Fôringsstrategi, beltefôring versus rørfôring, hadde relativt liten påvirkning på sammensetningen av det mikrobielle samfunnet.
- Substrat-/rørfôring slik den ble gjennomført i forsøket, ga redusert vekst og økte kortisolnivåer, muligens som følge av utilstrekkelig fôropptak. Dette kan skyldes fôrdosering og tilvenning snarere enn en grunnleggende begrensning ved metoden. Strategier med kombinasjonsfôring bør derfor undersøkes i framtidige forsøk.
- Kjevedeformiteter: Fisk som ble fôret via rør hadde lavere forekomst av deformiteter, 9 % mot 33 %. Dersom dette bekreftes i et replikert forsøk, vil det være det første eksperimentelle beviset på at substratfôring kan redusere en av de kommersielt viktigste velferdsutfordringene i klekkeriproduksjon av berggylt. Resultatet gir derfor grunnlag for videre optimalisering av fôringsmetoden.
- Ung berggylt viste en tydelig preferanse for høy lysintensitet, og tilbrakte i gjennomsnitt mer enn 60 % av tiden i kammeret med sterkest lys, uavhengig av startposisjon. Preferansen ble sterkere gjennom den én time lange testen og bør tas hensyn til ved utforming av lysregimer i klekkerier. Langtidspreferanser er imidlertid fortsatt ikke undersøkt.
- Støyforstyrrelser var forbundet med redusert vekst ved utviklingsstadium 5 i det kommersielle forsøket. Dette tyder på at sene larvestadier kan være følsomme for støy fra installasjoner og utstyr i klekkeriet.
- Fôrtype, Cavex Prime versus VAF-blokker, påvirket ikke vekst eller nivåene av stresshormoner i det kommersielle forsøket. Mønsteret for finneslitasje var imidlertid forskjellig mellom de to fôrtypene.
- LC-MS/MS-metoder for analyse av stressrelaterte hormoner ble etablert, inkludert en validert trippel-kvadrupolmetode for måling av kortisol og melatonin i hode- og kroppsvev hos larver.
Sammendrag fra rapporten:
Bakgrunn/rasjonale: Berggylt (Labrus bergylta) er en sentral rensefiskart i bekjempelsen av lakselus i norsk lakseoppdrett, men kommersielle klekkerier opplever fortsatt store produksjonsutfordringer: ujevn larveoverlevelse, finneerosjon, kjeve-/skjelettdeformiteter og varierende yngelkvalitet. Over 90 % av yngelen kan ha skader på brystfinnene før utsett i sjø, og fordi finnene ofte gror etter utsett, peker dette mot klekkerimiljøet som hovedårsak. Fôringsstrategi og lysregime ble identifisert som to lite undersøkte miljøfaktorer som kan påvirke larvestress, atferd og velferd. Mål: Prosjektet skulle undersøke hvordan fôringsstrategi (pelagisk/belte- kontra substrat-/rørfôring) og lysforhold påvirker atferd, vekst, fysiologiske stressresponser og velferd hos berggyltlarver, med sikte på å utarbeide kunnskapsbaserte anbefalinger for kommersiell klekkeridrift. Gjennomføring og metoder: Arbeidet besto av fire komplementære deler: (1) et kommersielt fôringsforsøk hos Mowi som sammenlignet VAF-fôrblokker med Cavex Prime-mikropellets gjennom ulike utviklingsstadier; (2) et forskningsbasert fôringsforsøk ved IMRs stasjon i Austevoll som sammenlignet substrat-/rørfôrere med automatiske beltefôrere; (3) et lyspreferanseforsøk med juvenil berggylt i en spesialbygget firekammertank med gradert lysintensitet og automatisert videosporing; og (4) utvikling og validering av en LC-MS/MS-metode (triple quadrupole og Q-Exactive Orbitrap) for kvantifisering av kortisol, melatonin og serotonin i vev og vannprøver. Vekst, hormonprofiler og finnestatus ble fulgt i det kommersielle forsøket, og vekst, dødelighet, hormonprofiler, kjevedeformiteter og mikrobiota i tankene (16S rRNA-gensekvensering) i forskningsforsøket.Resultater og konklusjoner: Utviklingsstadium var den viktigste faktoren for endokrin regulering, med fallende kortisol med alder i begge forsøkene, og utjevning mellom hode- og kroppskortisol i juvenilstadiet i det kommersielle forsøket, noe som reflekterer modning av HPI-aksen. Fôringsstrategi hadde begrenset effekt på vekst eller hormoner i det kommersielle forsøket, men høyere støybelastning var assosiert med redusert vekst i utviklingsstadium 5. I forskningsforsøket ga rør-/substratfôring redusert vekst og gjennomgående forhøyet kortisol (som tyder på kronisk stress, trolig fra utilstrekkelig fôrtilgang), men samtidig markant lavere forekomst av kjevedeformiteter blant overlevende fisk (9 % mot 33 % i kontrollgruppen). Så langt vi kjenner til er dette den første indikasjonen på at substratfôring kan redusere risikoen for kjevedeformiteter, men funnet må bekreftes i et forsøk med replikerte tanker. Endringer i mikrobielt samfunn var hovedsakelig drevet av overgangen fra levendefôr til tørrfôr, ikke av fôringsbehandling. Juvenil berggylt viste en sterk preferanse for høyest tilgjengelige lysintensitet, og det ble ikke påvist effekt av lysintensitet på kortisol, melatonin eller serotonin etter én times eksponering. Nytteverdi og anvendelsespotensial: De utviklede LC-MS/MS-metodene gir et verktøy for å overvåke fysiologisk stress hos larver og yngel, og kan avdekke uheldige oppdrettsforhold før produksjonstap blir synlige. Funnene om lyspreferanse og avveiningen mellom substratfôring (lavere forekomst av kjevedeformiteter, men redusert vekst og høyere kortisol) og konvensjonell fôring gir et konkret grunnlag for å justere lysregimer og fôringsprotokoller i klekkeri, med en klar retning for videre arbeid med kombinasjonsfôring for å oppnå velferdsgevinsten fra substratfôring uten den tilhørende stressbelastningen.
Prosjektet viser blant annet at lysregime, støy og fôringsstrategi kan påvirke vekst, stress og velferd hos berggylt, og substratfôring ga vesentlig lavere forekomst av kjevedeformiteter, men samtidig redusert vekst og høyere kortisol. Resultatene gir dermed et konkret kunnskapsgrunnlag for å forbedre produksjonsbetingelser i kommersielle klekkerier, samtidig som flere av funnene må bekreftes i replikerte forsøk før de kan omsettes til sikre driftsanbefalinger. Den utviklede LC-MS/MS-metoden for måling av stressrelaterte hormoner representerer i tillegg et nyttig verktøy for videre optimalisering og dokumentasjon av velferd i berggyltproduksjon.
Prosjektkonsortiet sammen med representanter fra Mowi og Havlandet, har en hypotese om at spesielt slitasje på brystfinner skyldes adferd som er initiert av stress. Dette stresset kan skyldes i) lysregime, ii) strømforhold, ii) fôringsregime, eller en kombinasjon av disse. Dette prosjektet har som mål å teste disse hypotesene og dermed forbedre miljøbetingelsene og velferd for berggyltelarver i kar.
Å oppnå bedre velferd i larve- og postlarvefasen hos berggylt med spesielt fokus på finnehelse.
Delmål (som korresponderer med arbeidspakkene 1–3)
1. Å finne ut hvordan lysregimer påvirker stress.
2. Å kartlegge hvordan strømforhold påvirker stress.
3. Å se på fôringsstrategier for å oppnå bedre finnestatus.
Finnestatus, det vil si graden av degenererte brystfinner og halefinne, er et viktig kriterium i utformingen av operasjonelle velferdsindikatorer (OVI). Selv om både observasjoner og forskning viser at finner vil vokse ut igjen ved bedring av miljøet, så er det selvfølgelig en stor fordel at fisken har intakte finner ved utsett. Også i påvekstfasen fører finneproblemer til dødelighet og utsortering, og gir dermed et direkte tap for produsent av berggylt.
Ved å spille på lag med den naturlige adferden til fisken, samt se til hvilke forhold den lever under i naturen, kan man komme nærmere et optimalt miljø der velferd står i fokus.
Dette vil gi næringen viktige verktøy for å sikre bedre velferd for berggylten i laksemerden. En vil gi røktere verktøy til å ivareta berggylten sammen med laksen, slik at berggylten kan ivareta laksen.
AP1 Lysregime
Hypotese: Lysregime som gir døgnvariasjon bryter opp klumpeadferd og dermed mindre finneslitasje.
Berggylt sover, men er mørke essensielt? Man vil eksponere larver for tre forskjellige lysregimer, der det fokuseres på lysintensitet. Tidligere undersøkelser har vist at helt mørke forhold vil skape negative effekter på fiskevelferden (personlig kommunikasjon. Glosvik). Her vil en trekke på Mowi og Havlandet sine erfaringer med nedsatt lys, men ikke helt mørkt. Anbefalt lys for berggylt er 5000 kelvin. Det er ingen kjente studier som har analysert optimal lysstyrke. Man vil analysere fiskens respons på lysstyrker mellom 0,5 og 400 lux for å velge ut tre nivåer som skal inngå i forsøket.
Hvert lysregime vil bli kjørt i triplikate kar. Det vil fokuseres på adferd i stadium 3 og utover. Forsøk vil primært planlegges til våren 2023. Da har HI egen fisk, men det vil tas imot egg/larver fra industrisamarbeidspartnerene om det skulle være behov for å utføre forsøk om høsten.
Larvene vil bli analysert for:
• Viktige hormoner involvert i regulering av søvnmønster (melatonin), og en mulig hormonell sammenheng mellom fravær av søvn og stress (serotonin) (Roman et al., 2006) måles i ekstrakt fra hode og kropp med ELISA kit fra LS Bio.
• Stresshormonene kortisol, adrenalin og noradrenalin analyseres i ekstrakt fra hel kropp (ELISA).
• Mulig regulering av melatonin- og serotonin-reseptorer, samt evaluering av utvikling av det humorale immunsystemet vil bli målt med qPCR. Her vil man se nærmere på immunoglobuliner, RAG1 og 2 (Guo og Dixon, 2021).
• Respirasjonsrate med hjelp av filming av postlarver i karene, basert på gjellelokk-bevegelser per minutt. (Peck og Moyano, 2016).
• Fiskens adferd registreres med film (fokus på klumping). Her vil en definere adferd, for deretter å kvantifisere adferdstypene i tidsintervaller som fordeles mellom start, midt og slutt på lysperioden.
• Evaluering av deformiteter med fokus på finneerosjon, og generell forbeinings-progresjon i forhold til størrelse og alder, med beinfarging med alizarin (rød) av stadium 6 i henhold til (Sæle et al., 2003).
• Microbiota på finner og miljø (vannprøver og biofilm) analyseres med sekvensering. Identifiserer man spesifikke bakterier vil en prøve å dyrke disse opp fra miljøprøver. Ved utvikling av sår / finneslitasje vil det bli tatt prøver for å identifisere involverte bakterier og beskrive sårutvikling ved hjelp av dyrkning / sekvensering og histologi.
• Strøm, turbiditet og oksygen måles i karene.
Da det er viktig å skille mellom melatonin- og seretonin-metabolismen i hjernen og tarm, vil det skilles mellom analyser av hode og resten av kroppen. Melatonin, serotonin, kortisol, adrenalin og noradrenalin vil bli analysert i ekstrakt av homogenisert vev fra larvene, som beskrevet i (Etayo et al., 2021). Pga. larvenes størrelse vil alle biokjemiske metoder utføres på samleprøver.
Bakterieflora (mikrobiota) på skinn hos fisk i kar, kan påvirkes av de miljøbakteriene som er tilstede. Slike miljøbakterier danner ofte biofilm og vil kunne finnes i rørsystemer og på karvegg. Man vil bruke 16s-sekvenseringsteknologi for å sammenligne mikrobiota på karvegg og på finner, etter hvert som sår utvikler seg. På denne måten kan man vise eventuelle ulikheter i mikrobiotasammensetning på genusnivå mellom miljø og sår.
I tillegg vil det bli lagt vekt på kjente sårbakterier som Tenacibaculum spp. og Moritella viscosa. Disse regnes som primærpatogener. I tillegg bør man ikke glemme Allivibrio wodanis som ofte isoleres sammen med M. viscoa, men som utkonkurrerer denne på skål. Det er omdiskutert om A. wodanis er et primært og/eller sekundært patogen. Man har også muligheten til å parallelldyrke bakterier fra sår på MA, BA m/salt og TCBS og minimalmedium cytophaga agar. Tenacibaculum vokser på CA, men man slipper å få opp alt mulig annet. Der det er hensiktsmessig vil man genomsekvensere oppdyrkede kulturer. Dette sammen med histologi, vil også kunne gi svar på i hvor stor grad biting er årsak til finneslitasjen.
AP2 strømforhold
Hypotese: Strømforhold reduserer klumpeadferd og dermed mindre finneslitasje.
Basert på strømhastigheter målt i produksjonsenhetene (punktmål) hos Mowi og Havlandet, vil det settes opp et forsøk der tre forskjellige strømhastigheter prøves ut i forsøk på Austevoll havbruksstasjon. Strømhastighet settes med regulering av vanngjennomstrømming. Det vil bli tatt prøver av larvene på stadium 4, 5 og 6. Forsøk vil primært planlegges til våren 2024. Da har HI egen fisk, men man vil ta imot egg/larver fra industrisamarbeidspartnerne om det skulle være behov for å utføre forsøk om høsten.
Larvene vil bli analysert ved:
• stresshormonene kortisol, adrenalin og noradrenalin (ELISA)
• respirasjonsrate, med hjelp av filming av postlarver i karene
• at fiskens adferd registreres med film (fokus på klumping)
• at oksygen måles i vann
• evaluering av deformiteter med fokus på finneerosjon, og generell forbeiningsprogresjon i forhold til størrelse og alder, med beinfarging. Stadium 6
• mikrobiota på finner
• genuttrykk – evaluering av utvikling av det humorale immunsystemet
• innsamling av data fra tankmiljø, strøm og turbiditet
Hypotese: Fôring fra substrat forandrer adferdsmønster og reduserer stress hos berggylt, hvilket reduserer klumpeadferd og finneslitasje.
Berggyltlarver tørrfôr tilvennes i dag fra Artemia og/eller fra rurnauplier (Planctonic) med co-fôring i vannmassene. Deretter fortsetter man fôring “pelagisk”, altså i vannsøylen. Man vil undersøke om utviklingen av tenner på pre-maxillare (forkjeven) korrelerer med et behov, eller preferanse for å spise av et substrat. For å teste dette vil man introdusere plater med fôrpartikler festet med gluten eller agar. Forsøk vil primært planlegges til våren 2024. Da har HI egen fisk, men man vil ta imot egg/larver fra industrisamarbeidspartnerne om det skulle være behov for å utføre forsøk om høsten.
Larvene vil bli analysert ved:
• stresshormonene kortisol, adrenalin og noradrenalin (ELISA)
• respirasjonsrate med hjelp av filming av postlarver i karene
• at fiskens adferd registreres med film (fokus på klumping)
• at oksygen måles i vann
• evaluering av deformiteter med fokus på finneerosjon, og kranial utvikling med fokus på kjeve
• mikrobiota på finner
• innsamling av data fra tankmiljø, strøm, turbiditet
Prosjektet vil stille på alt fra nasjonale dialogmøter, nasjonale møter som Havbruk i regi av Norges forskningsråd/FHF og European Aquaculture Society (EAS) sine møter. Det vil også være aktuelt å presentere resultater fra prosjektet på “European Assosiation of fish pathologists” (EAFP) sitt møte som arrangeres annet hvert år.
Det er mål å bidra med populærvitenskapelige innlegg i Kyst.no/Norsk fiskeoppdrett.