Gjestekommentar

Skrevet av Mads Martinsen i Skretting. Martinsen er en av IntraFish sine faste gjesteskribenter. De øvrige er: Stine Akselsen fra Sjømat Norge, Halfdan Mellbye i Sands advokatfirma, Sondre Eide fra Eide fjordbruk, Gro-Ingunn Hemre fra Havforskningsinstituttet og Aino Olaisen fra Nova Sea.

I et stort EU-prosjekt (ARRAINA), var antioksidantstatus av både fôr og fisk i fokus; hele prosjektet dreide seg om behov for mikronæringsstoffer til ulike fiskearter gjennom hele livssyklusen. De viktige antioksidantene vitamin C, E, selen, og flere varierte fra ingen tilsetning i fiskefôret, til langt over det som er beskrevet som behov.

Kristin Hamre, seniorforsker ved HI. Foto: Havforskningsinstituttet

Resultatet ble nye anbefalinger for flere av mikronæringsstoffene. Noe av forklaringen var at behovet som ble brukt som utgangspunkt (NRC 2011) ved oppstart av prosjektet, var stort sett vurdert for ørret i ferskvann som var gitt et fôr med andre råvarer enn de som brukes i dagens oppdrett. Når protein og fettkildene går fra animalske (fiskemel og fiskeolje) til plantebaserte, er det ikke bare næringstoffprofilen som endrer seg, også tilgjengeligheten og utnyttelsen av disse viktige mikronæringsstoffene. Så hva skjedde med antioksidantene i et fôr basert på hovedsakelig planter? Og hva med laksen, fikk den det den trengte for god fiskevelferd og helse gjennom de ulike livsstadier?

Resultatene

Det viste seg at forbruket og behovet av spesielt antioksidanter varierte med årstid. I perioder med rask vekst var forbruket mye høyere enn i andre perioder, og det ble mye diskutert om det ville lønne seg rent metabolsk å øke vitamin C i fôret, og balansere mot vitamin E. Disse to er viktige naturlige antioksidanter der vitamin C virker i vannfasen, og vitamin E i fettfasen.

Gro Ingunn Hemre avdelingsdirektør ved HI. Foto: Havforskningsinstituttet

Resultatene varierte og gav en indikasjon om at behovet for vitamin C økte gjennom vekstfasen i sjø om våren. Sammenstilling av tidligere funn, men med andre antioksidanter stemte med dette, blant annet funn der laksefileten mister farge på denne årstiden, samtidig som den forbrukte vitamin E, og fikk økt mengde harskningsprodukter (målt som TBARS). Tap av farge ble forklart ved at astaxanthin, som primært er tilsatt for å sikre den flotte rødfargen i muskelen, også virker som en antioksidant. Kunne det være at vi burde tilrå et årstidstilpasset nivå av antioksidanter for å ivareta både laksens helse og forbedret kvalitet?

Et nytt prosjekt ble satt i gang for å finne om økende daglengde og temperatur om våren førte til økt oksidativt stress og dermed økt behov for og forbruk av antioksidanter som vitamin C, E, astaxanthin og flere mineraler.

Ikke bare fileten er utsatt for harskning, øyelinsen er også sårbar i denne perioden, med katarakt som en stor utfordring. Undersøkelsene inkluderte derfor måling av katarakt og andre produksjonslidelser. Dessuten sa teorien at forekomst av mørke flekker i fileten også kunne ha sammenheng med oksidativt stress fordi cellemembranene går i oppløsning, noe som kan føre til blødninger. Som ledd i fiskens forsvar og reparasjon av skader kan disse flekkene tiltrekke seg melanomakrofager, som er med å forårsake nedklassing grunnen mørke flekker.

Forsøk pågikk i ett helt år

Forsøket med laks i sjø gikk gjennom et helt år, der fisken fikk fôr med gode og økte nivå av flere av mikronæringsstoffene involvert i antioksidantforsvaret, bl.a. vitamin C til 409 mg/kg og vitamin E til 175 mg/kg. Både vitamin E i filet og vitamin C i lever ble forbrukt om våren med økende daglengde og temperatur; målingene viste en skarp reduksjon i konsentrasjon fra april til juli, men nivåene økte deretter tilbake til utgangspunktet i august og holdt en konstant konsentrasjon til desember.

Vitamin C i filet var konstant gjennom hele prøvetakingsperioden, bortsett fra i desember, der nivået gikk litt opp. Hvis fisken var utsatt for oksidativt stress, burde kanskje denne konsentrasjonen ha blitt redusert om våren og sommeren. Vitamin C nivå i fôret var svært høyt noe som kan ha bidratt til å holde vitamin C nivå i fisken høyt, slik at fileten ble spart for vitamin C nedgang. Utviklingen av vitamin C konsentrasjonen i lever kan tyde på at vitaminet ble transportert til andre deler av kroppen, inkludert muskel, for å beskytte mot oksidativt stress.

Muskelens innhold av astaxanthin var stabilt gjennom vårperioden frem til juli for deretter å øke fra juli til august. Økningen falt sammen med økning av astaxanthin i fôret, så man kan ikke vite om økningen i filet skyldes høyere fôrnivå eller mindre oksidativt stress. Det er også sannsynlig at de høye fôrnivåene av vitamin C og E også beskyttet astaxanthin mot oksidasjon. Fra august til desember var konsentrasjonen av astaxanthin konstant.

Høye verdier

Oksidasjonsstatus (TBARS) viste høye verdier i lever fra april til juli, ble redusert fra juli til august og var deretter stabil frem til desember. Disse resultatene er en tydelig indikasjon på at fisken var utsatt for oksidativt stress, noe som kan skyldes økende daglengde, økende temperatur, økende vekst eller alle tre. Endringene falt fint sammen med vekst (SGR) og forandringer i vanntemperaturen.

De fleste mineraler er også sterkt involvert i kroppens antioksidantforsvar, og i studien tok vi med analyser av de viktigste. Alle ble holdt på et konstant og anbefalt nivå i fôret, tilsvarende det man finner i kommersielt laksefôr. Jern og kobber hadde en jevn nedgang i hele perioden, mens mangan og sink viste en sterk nedgang om våren, mangan fra april til mars og sink fra april til juni, for deretter å holde seg konstant til desember. Dette tydet på at både mangan og sink var sterkt involvert i det oksidative forsvaret til laksen. Selen viste en tendens til nedgang fra mai til juni, for deretter å øke igjen fra juni til desember.

Selen er viktig i redoks-regulering, bl.a. som del av enzymgruppen glutation peroxidaser som omdanner hydrogen peroksid og lipid peroksider til vann og lipid hydroksider, samtidig med oksidasjon av glutation. Den jevne og relativt svake nedgangen i jern og kobber kan kanskje forklares ved at muskelen akkumulerer mer fett, slik at man får en fortynningseffekt. Den bratte nedgangen i sink og mangan i mai-juni kan derimot være koblet til redoks-regulering. Mangan og sink inngår i superoksid dismutase (SOD), MnSOD i mitokondrier og CuZn SOD i cytosol, som omdanner superoksid til hydrogenperoksid, en viktig reaksjon i redoksregulering.

Økt risiko

Fisken har også sine egne antioksidanter, bl.a. glutation forbindelsene GSH (redusert form) og GSSG (oksidert form). Forholdet mellom dem sier noe om fiskens oksidasjonsstatus. Fisken i dette forsøket så ut til å produsere GSH/GSSG på en måte som førte til beskyttelse mot den økte oksidasjonen i muskel, lever og øyelinse om våren.

Forekomst av katarakt så ut til å bli påvirket av årstid, og tilstedeværelse av fiskens eget antioksidantforsvar i form av GSH og GSSG i øyelinsen. Tidligere studier har vist at temperatur påvirker GSH syntese og forbruk i linsen både hos laks og regnbueørret. I linsen varierte mengden GSH, den steg i juli, og holdt seg deretter på et stabilt høyt nivå til desember, mens konsentrasjonen av GSSG ble kraftig redusert i juli for deretter å holde seg konstant lavt til desember. Linsen var altså oksidert i mai-juni, men ble mer redusert fra juli til desember. Det høye redoks-potensialet i mai-juni sammenfalt med ingen forekomst av katarakt, mens andelen fisk med katarakt økte til nesten 90% i august og falt deretter til ca ca 40% i oktober og desember. Utviklingen av katarakt kom samtidig med økning i temperatur og høyere vekst, og oksidativt stress. I perioden før katarakt ble påvist var linsen oksidert (lav GSH, høy GSSG), noe som er forbundet med økt risiko for kataraktutvikling også hos mennesker.

Kan ikke dra bastante konklusjoner

Når det gjelder utvikling av andel fisk med mørke flekker i muskelen og flekkenes intensitet, hadde vi for få data til å kunne trekke bastante konklusjoner, men det ser ut til at man på våren (mai) har mange fisk med små flekker. Dette utvikler seg etter hvert til færre fisk med større og mer utviklede flekker. Det er kjent at oksidativt stress kan gi muskeldystrofi fordi muskelceller går i oppløsning når membranen blir oksidert, f.eks. ved vitamin E og selen mangel. Dette kan gi en blødning som senere invaderes av virus og melanomakrofager slik at det dannes en mørk flekk. Andel mørke flekker gikk ned utover høsten, noe som kan tolkes som at de tidlige flekkene kan heles. Fôret vil ha mye å si for oksidasjonsstatus, helse og velferd hos fisken. Mye tyder på at tilsetting av antioksidant vitaminer og mineraler i fôret bør tilpasses sesongvariasjon i fisken metabolisme. Her er vi i gang med forskning for å undersøke mekanismer som kan hjelpe oss med å bestemme nivåer av næringsstoffer. Eventuell tilstedeværelse av harskningsprodukter som peroksider og aldehyder i fôret kan forårsake økt oksidasjon og forbruk av antioksidanter både i fôret og i fisken, noe som er aktualisert når man nå skal finne antioksidanter som kan erstatte etoxyquin.