Kunstig fisketarm kan føre til færre dyreforsøk

Tradisjonelt har hovedingrediensene i fiskefôr vært marine råvarer som fiskemel og fiskeolje, men det er en begrenset ressurs. Derfor har man i løpet av de siste 30 årene i stor grad erstattet dette med vegetabilske fôringredienser, men det skal mye planter til for å dekke behovet, og det legger press på landjordas ressurser.

–  Nå er forskere opptatt av å finne mer bærekraftige alternativer til planter, sier førsteamanuensis Trond Kortner ved Veterinærhøgskolen.

Bakterier og alger
Han er del av Faggruppe for ernæring og helse som deltar i et internasjonalt forskningsprosjekt som skal jobbe fram en ny måte å undersøke og evaluere alternative fiskefôr på. En kunstig regnbueørret-tarm kan effektivisere testingen av nye fôringredienser.

–  Industrien og forskere ønsker å finne ut om det er mulig å bruke for eksempel bakterier, insekter, tang, tare og mikroalger som laksefôr. Dette er nye råvarer som vi ikke alltid vet effekten av. Da er vi nødt til å teste det for å kunne studere og evaluere næringsverdien og helseverdien for fisken, forklarer Kortner.

Færre dyreforsøk
For å teste ut dette, gjør man i dag fôringsforsøk på levende fisk. Da tester man ut de ulike fôringrediensene og blandingsforholdet mellom dem, og studerer hvilke positive eller negative effekter de har på fiskens fôrutnyttelse, vekst og helse.

–  Det er etiske vurderinger knyttet til alle dyreforsøk. Et dyr er et dyr, og ut fra et dyrevelferdsperspektiv er det jo ønskelig å redusere antall dyreforsøk. I tillegg er slike store fôringsforsøk kjempedyre, så det er flere årsaker til at det er ønskelig med en annen måte å teste ut nye fôringredienser på, sier Kortner.

Hvis det lykkes å lage en kunstig tarm, kan man gjøre en førsteevaluering av alle mulige kandidater til nye fiskefôringredienser.

–  Vi vil kunne rangere kandidatene fra dårligst til best egnet, og forkaste en del. Så kan vi gå videre med de mest lovende kandidatene i fôringsforsøk med levende fisk. Da minimerer vi antall dyreforsøk som må til for å komme fram til nye fôralternativer. Vi kan kjøre flere tester og bruke færre dyr.

I filmen under kan du se hvordan forskerne går fram for å lage den kunstige tarmen.

Stamcellebiologi og 3D-printing
Forskningsprosjektet Fish-AI samler forskere fra mange ulike fagdisipliner. Ved Universitetet i Milano sitter det stamcellebiologer som tar ut stamceller fra tarmen til regnbueørret. De dyrker cellene så de får et kunstig tarmepitel, eller tarmcellekultur.

Ved Universitetet i Gent skal man ved hjelp av biopolymerkjemi og 3D-printing lage et reisverk for dette tarmepitelet, som ligner på forholdene i en fisketarm –  med tarmfolder som utgjør en stor overflate som kan ta opp næringsstoffer.

Etterligner fiskens fordøyelse
Når denne strukturen er ferdig utviklet, skal en forsknings- og utviklingsbedrift i Lisboa sette den inn i et lukket system, et såkalt perfusjonssystem, hvor forskerne kan kontrollere gjennomstrømmingen av væske inn og ut av tarmcellemodellen. Og det er her Trond Kortner og Faggruppe for ernæring og helse kommer på banen.

–  Da kan vi begynne å etterligne det som foregår i en ekte tarm. Vi kan tilsette fôret på oversiden av tarmepitelet, og så kan vi måle hva cellene tar opp av næringsstoffer, studere hva som skjer i cellene, og evaluere effekten av fôret, forklarer Kortner.

Etter at de har gjort et forsøk, kan de ta ut cellene igjen og måle hva slags responser som utløses i cellene. De kan også måle hva slags stoffer cellene produserer i møte med fôret, og finne ut om fôret fører til utilsiktede konsekvenser i tarmen.

Høy risiko og stor gevinst
Prosjektet er fireårig og har nå pågått i omtrent et år. Neste høst skal prototypen av den kunstige tarmen være klar. Kortner sier det er mye spenning knyttet til prosjektet.

–  Det er veldig gøy å få være med på et så ambisiøst prosjekt som dette. Dette er toppmoderne teknologi og et prosjekt med stor risiko, for vi vet jo ikke om vi lykkes. Men lykkes vi, er gevinsten stor.

Han sier at det store spørsmålet er hvor godt den kunstige tarmen vil representere fordøyelsen som foregår i en levende fisk.

–  Vi må finne ut av hvordan resultatene i den kunstige tarmen samsvarer med resultatene vi får når vi tester på fisk. Det er nok for mye å håpe på et perfekt samsvar, men hvis det er en viss grad av samsvar, og vi ser at rangeringslista over mulige fôringredienser blir rimelig lik som når vi tester på levende fisk, da blir det kjempegøy. Da vet vi at dette faktisk kan brukes på ordentlig.