Sexual maturation, metabolism, and growth in Atlantic Salmon (Salmo salar L.) : effects of photoperiod and dietary protein-to-lipid ratio during post-smolt production

Sammendrag

Flere aktører innen oppdrett av atlantisk laks (Salmo salar L.) går over fra å produsere laks i åpne sjøanlegg til forlenget post-smoltproduksjon i lukkede anlegg, for å begrense utfordringene knyttet til produksjon i åpne merder. Imidlertid ser det ut til at overgangen til post-smoltproduksjon ikke fungerer helt i tråd med næringens forventninger, og produsentene opplever biologiske utfordringer som kjønnsmodning, overflødig fettdeponering og varierende tilvekst hos laksen både i post-smoltanleggene og etter overføring til sjøvann. Med mål om å opprettholde rask tilvekst, fôres laksen i post-smolt produksjon med høyenergidietter, og produksjonsprotokollene innebærer vanligvis bruk av kontinuerlig lys og høy vanntemperatur. Selv om ikke alle mekanismene som ligger til grunn for initiering av pubertet hos laks er fullt ut etablert, er dagens produksjonsprotokoller forbundet med økt risiko for kjønnsmodning. Begrensning av kjønnsmodning hos laks er avgjørende for oppdrettsnæringen, da kjønnsmodningen er assosiert med redusert veksthastighet, kjøttkvalitet, og sjøvannstilpasning. Dette kan føre til dårligere fiskevelferd og økt dødelighet som igjen har negativ innvirkning på produksjonseffektivitet og økonomisk avkastning. Målet med denne avhandlingen var å undersøke de biologiske responsene til laks eksponert for ulike fotoperiodiske daglengder og dietter med ulikt forhold mellom protein og fett i post-smoltfasen i brakkvann, og deretter analysere effektene av disse behandlingene etter sjøvanns-eksponering. Prosjektet hadde som mål å adressere biologiske utfordringer i oppdrettsnæringen, spesielt knyttet til energiallokering, tilvekst og kjønnsmodning hos oppdrettslaks. I tillegg hadde prosjektet mål om å øke kunnskapen om hvordan kjønnsmodning hos hannfisk er regulert ved å analysere transkriptomiske endringer under testikkelvekst. Eksperimentet viste betydelig effekt av endringer i fotoperiodiske daglengder på graden av kjønnsmodning hos hannlaks, og tilvekst. Hannlaks eksponert for kontinuerlig lys hadde relativt høy grad av kjønnsmodning, samtidig som tilvekst ble opprettholdt. En gradvis reduksjon i daglengde reduserte forekomsten av kjønnsmodning uten å påvirke tilveksten negativt, mens eksponering for kort og deretter økende daglengde resulterte i høy grad av kjønnsmodning og redusert tilvekst. Disse funnene indikerer at eksponering for kontinuerlig lys og overgangen fra kort til lang daglengde kan fasilitere initiering av kjønnsmodning, mens eksponering for gradvis reduksjon i daglengde kan hemme kjønnsmodningsprosessen hos hannlaks. De transkriptomiske endringene under testikkelutvikling og kjønnsmodning hos hannlaks var svært store. Analysene viste store forskjeller i spesifikk aktivitet av mange funksjonelle grupper av gener og prosesser assosiert med regulering av pubertet, spermatogenese, maskulinisering, samt cellesyklus og differensiering, mellom umodne og kjønnsmodnende hanner. Disse resultatene kan gi økt forståelse av de molekylære mekanismene som ligger til grunn for kjønnsmodning hos laks og hjelpe til med å identifisere hannfisk som er under pubertal utvikling. Denne kunnskapen kan være verdifull for fremtidige studier som vil undersøke reguleringen av pubertet hos hannlaks. Dietter av ulikt forhold mellom protein og fett hadde stor påvirkning på deponering av kroppsfett, metabolisme og energiallokering som igjen påvirket fiskens sammensetning av protein, fett og energi. Resultatene indikerer at høyt protein og lavt fett-innhold i fôret i seg selv, eller effekten det har på redusert energitilgjengelighet, kan redusere testikkelvekst. Imidlertid førte ikke redusert fettdeponering til forbedret overordnet tilvekst eller reduserte den endelige kjønnsmodningsgraden. Dietten med høyt protein og lavt fett virket ikke å være optimal for fôrutnyttelse, men syntes heller å utløse flere kompensasjonsresponser antagelig utløst av det reduserte energiinnholdet i fôret. Imidlertid virket høyt innhold av protein og redusert fett i fôret å redusere lagring av overskuddsfett og øke retensjonen av flere fettsyrer. Disse resultatene gir innsikt som kan være verdifull i utviklingen av mer effektive diettstrategier som balanserer fettdeponering samtidig som den potensielt kan redusere testikkelvekst. Samlet sett gav resultatene fra avhandlingsarbeidet ytterligere kunnskap om effektene av endringer i daglengde og hvordan forholdet mellom protein- og fett i fôret, kan påvirke tilvekst og reproduktiv utvikling hos laks i post-smoltproduksjon i lukkede anlegg.

Les publikasjonen her:

NVA : hdl.handle.net/11250/3187887