Prosjektnummer
901798
Veien til best mulig produksjon av rognkjeks for å sikre en robust og effektiv rognkjeks (VEIEN)
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.
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.
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.
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)
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.
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
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).
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).
Formidling og kommunikasjon er satt opp i en egen arbeidspakke i prosjektet (AP5).