Sluttrapport: Beinhelse og fosforbehov i laks [Bone health and phosphorous status in salmon]
Other Publication ResearchOnline@JCUAbstract
Dette prosjektet hadde som hovedmål å undersøke hvordan diettnivå av fosfor (P) i ferskvann og sjøvann påvirket beinhelse hos oppdrettslaks, med hovedfokus på kombinasjonseffekter mellom nivå i fersk- og sjøvann samt effekt av temperatur i sjøvann. For å studere dette ble 3 grams laks gitt lav (LP), medium (MP) og høy (HP) diett ved 13 °C frem til sjøvannsoverføring (100 g), og deretter gitt samme nivåer i sjøvann med full ”crossover” (ni grupper: LP-LP, LP-MP, LP-HP, MP-LP, MP-MP, MP-HP, HP-LP, HP-MP, HP-HP, representert som ”ferskvannsdiett” – ”sjøvannsdiett”) i sjøvann ved 16 °C. I tillegg ble det holdt fisk ved 10 °C sjøvann som gikk fra LP til LP (LP-LP) og HP til HP (HP-HP). Fôringsperioden gikk fram til 500 gram. Deretter ble fisken holdt ved 8 °C frem til 4 kg. Ved avslutning av fôringsperioden (500 g) var fisken som var holdt i sjøvann ved 16 °C, større enn fisken som ble holdt ved 10 °C. Da forsøket ble avsluttet (4 kg), var imidlertid fisken holdt ved 10 °C frem til 500 g størst. Dette kan settes i sammenheng med at fisk holdt ved 16 °C utviklet mer katarakt enn fisk holdt ved 10 °C. Det var sammenheng mellom økende diett P-nivå i ferskvann og mineralinnhold i bein ved avslutning av fôringsperioden, mens diettnivå i sjøvann og temperatur hadde liten effekt. Forsøket viser at P-behovet for normal mineralisering av laks i ferskvann er dekket ved 0,75 % løselig P, mens diettnivå på 0,45 % løselig P er utilstrekkelig. Diettforskjellene var mindre tydelig etter overføring til sjø, men resultatene indikerer at fôr til laksesmolt bør inneholde mer enn 0,5 % løselig P for å sikre normal vekst og mineralisering under varierende miljø og oppdrettsbetingelser. Når det gjaldt innslaget av fisk med radiologiske virveldeformasjoner, var det diett P-nivå i ferskvann som hadde størst effekt; økt P gav lavere innslag av deformert fisk. Dette kan skyldes at LP-dietten brukt i sjøvann hadde mer løselig P enn LP-dietten som ble brukt i ferskvann (5,0 vs. 4,5 g kg-1). Angående temperatur så var det liten effekt på innslaget av fisk med radiologiske virveldeformasjoner. Men temperatur viste en langtidseffekt på hvor alvorlige deformasjonene ble; ved avslutning av forsøket (4 kg) var det betydelig mer fisk med alvorlige deformasjoner blant fisk holdt ved 16 °C enn 10 °C. Dette var også gjenspeilt i innslaget av fisk med ytre synlige ryggradsdeformasjoner ved 4 kg (LP-LP 10 °C: 20 % vs. LP-LP 16 °C: 59 %, HP-HP 10 °C: 13 % vs. HP-HP 16 °C: 24 %). Det var generelt mye fisk med bindevevsvekst rundt ryggraden som gav problemer med bindevev i filet ved filetering. Det var en klar positiv sammenheng mellom andel fisk med filetskade og alvorlige radiologiske virveldeformasjoner, unntatt for LP-LP 16 °C-gruppen, som hadde relativt mindre filetskader i forhold til alvorlige deformasjoner sammenlignet med de andre gruppene. Histopatologiske analyser viste at det ble dannet ektopisk brusk ved vekstsonene i virvler med lavt mineralinnhold. Med tiden kunne dette føre til at alt vevet mellom virvelen (normalt not°Chord vev) ble erstattet med brusk, og en påfølgende påvekst av bindevev som trengte inn i muskulaturen rundt virvelsøylen og skadet denne. Ved 16 °C gav HP i sjøvann redusert innslag av modne hanner ved avslutning av forsøket (4 kg), dersom fisken var gitt LP (LP-LP 26,4 % vs. LP-HP 7,6 %) eller MP (MP-LP 23,2 % vs. MP-HP 3,5 %) i ferskvann. HP i sjøvann viste ikke denne effekten dersom fisken var gitt HP i ferskvann. Det var ingen modne fisk ved slutt blant fisk holdt ved 10 °C. Som et tillegg i prosjektet undersøkte vi innslaget av radiologiske virveldeformasjoner hos villaks fanget i Figgjoelva, en elv som renner ut i samme region som fosforforsøket ble gjennomført. Undersøkelsen viste at innslaget av fisk med én eller flere deformerte ryggvirvler var omtrent likt hos villaksen som hos gruppen med minst deformasjoner i P-forsøket (HP-HP 10 °C), men at deformasjonene var mye mer alvorlige hos forsøksfisken sammenlignet med villfiskene. Blant fisk med radiologiske deformasjoner var gjennomsnittlig antall deformerte virvler 1,7 hos villaksen, mens det var 9,0 hos gruppen med minste deformasjoner (HP-HP 10 °C) og 18,9 hos gruppen med mest deformasjoner (LP-LP 16 °C) i forsøket. Resultatene fra prosjektet viser tydelig at diett P-nivå påvirker viktige velferds-, nedklassings- og reklamasjonsrelaterte faktorer som virvelsøyledeformasjoner, bindevevsvekst i muskulatur og kjønnsmodning hos oppdrettslaks. Dette betyr at fokus på optimal fosforernæring vil være formålstjenlig for en positiv utvikling i norsk lakseoppdrett. Forsøket viser at det er særlig viktig å sikre god P-forsyning til laks i ferskvann. Det bør nevnes at nivået av deformasjoner var relativt høyt i alle gruppene, og at økt temperatur i sjøvann gav mer alvorlige deformasjoner og mer kjønnsmodning. Dette prosjektet var et samarbeid mellom Havforskningsinstituttet, Nofima, Universitetet i Ghent, Skretting og Marine Harvest, og fôringsforsøket ble utført ved Lerang Forskningsstasjon i Skretting ARC. Prosjektet ble finansiert av Fiskeri- og havbruksnæringens forskningsfond (FHF). [English Abstract] The main objective of this project was to investigate how dietary phosphorus (P) level in freshwater and seawater affected bone health in farmed salmon, with the main focus on combination effects between P levels in fresh and seawater as well as the effect of seawater temperature. To study this, salmon (3 g) were given a low (LP), medium (MP) and high (HP) phosphorous diet at 13 °C until seawater transfer (100 g), and then given the same levels in seawater with full "crossover" (nine groups: LP-LP, LP-MP, LP-HP, MP-LP, MP-MP, MP-HP, HP-LP, HP-MP, HP-HP, represented as "freshwater diet" – "seawater diet") in seawater at 16 °C. In addition, fish were kept at 10 °C in seawater that were maintained on LP (LP-LP) and HP (HP-HP). The feeding period went up to 500 grams, after which all fish was kept at 8 °C up to 4 kg. At the end of the feeding period (500 g), however, the fish held in seawater at 16 °C were larger than the fish held at 10 °C. Fish kept at 16 °C developed more cataracts than fish kept at 10 °C. There was a correlation between increasing diet P-level in freshwater and mineral content in bones at the end of the feeding period, while diet levels in seawater and temperature had little effect. The experiment shows that the P-need for normal mineralization of salmon in freshwater is covered at 0.75% soluble P, while diet levels of 0.45% soluble P are insufficient. The dietary differences were less evident after transfer to sea, but the results indicate that feed for salmon smolt should contain more than 0.5% soluble P to ensure normal growth and mineralization under varying environments and farming conditions. When it came to the proportion of fish with radiological vertebrae formations, it was diet P-level in freshwater that had the greatest effect; increased P resulted in a lower proportion of deformed fish. This may be because the LP diet used in seawater had more soluble P than the LP diet used in freshwater (5.0 vs. 4.5 g kg-1). There was little effect of temperature on the number of fish with radiological vertebrae deformities. However temperature influenced the severity of deformity over the long-term (4 kg), with significantly more fish with severe deformations among fish held at 16 °C than 10 °C. This was also reflected in the number of fish with externally visible spine deformities at 4 kg (LP-LP 10 °C: 20% vs. LP-LP 16 °C: 59%, HP-HP 10 °C: 13% vs. HP-HP 16 °C: 24 %). There were generally a lot of fish with connective tissue growth around the spine that caused problems with connective tissue in fillet by filleting. There was a clear positive correlation between the proportion of fish with fillet damage and severe radiological vertebrae deformations, except for the LP-LP 16 °C group, which had relatively minor fillet damage compared to severe deformations compared to the other groups. Histopathological analyses showed that ectopic cartilage was formed at the growth zones in vertebrae with a low mineral content. Over time, this could cause all the tissue between the vertebrae (normally notochord tissue) to be replaced with cartilage, and a subsequent growth of connective tissue that penetrated the musculature around the vertebral column and damaged it. At 16 °C, HP in seawater reduced the proportion of mature males at the end of the experiment (4 kg), if the fish were given LP (LP-LP 26.4% vs. LP-HP 7.6%) or MP (MP-LP 23.2% vs. MP-HP 3.5%) in freshwater. HP in seawater did not show this effect if the fish were given HP in freshwater. There were no mature fish at the end among fish kept at 10 °C. As an addition to the project, we examined the element of radiological vertebrae formations in wild salmon trapped in the Figgjo River, a river that flows into the same region as the phosphorus experiment was conducted. The study showed that the proportion of fish with one or more deformed vertebrae was approximately the same in wild salmon as in the group with the least deformations in the P-experiment (HP-HP 10 °C), but that the deformations were much more severe in the experimental fish compared to the wild fish. Among fish with radiological deformations, the mean number of deformed vertebrae was 1.7 in wild salmon, while in the group with the fewest deformities (HP-HP 10 °C) and 18.9 in the group with the most deformities (LP-LP 16 °C) in the experiment. The results of the project clearly show that diet P-level influences important welfare, downgrading and complaint-related factors such as vertebral column deformations, connective tissue growth in musculature and sexual maturation in farmed salmon. This means that the focus on optimal phosphorus nutrition will be appropriate for positive developments in Norwegian salmon farming. The experiment shows that it is particularly important to ensure good P-supply for salmon in freshwater. It should be mentioned that the level of deformations was relatively high in all groups, and that increased seawater temperatures resulted in more severe deformations and more sexual maturation. This project was a collaboration between the Institute of Marine Research, Nofima, the University of Ghent, Skretting and Marine Harvest, and the feeding experiment was carried out at Lerang research station in Skretting ARC. The project was funded by the Fisheries and Aquaculture Industry Research Fund (FHF).
Journal
N/A
Publication Name
Havforskningsinstituttet
Volume
Rapport nr. 29-2014
ISBN/ISSN
1893-4536
Edition
N/A
Issue
N/A
Pages Count
38
Location
N/A
Publisher
Havforskningsinstituttet
Publisher Url
N/A
Publisher Location
Norway
Publish Date
N/A
Url
N/A
Date
N/A
EISSN
N/A
DOI
N/A