Ny kunnskap om tarmhelse og mikrobiota gjennom laksens livsløp

Ett mål for Jie Wangs studie var å styrke kunnskapen om tarmhelse og mikrobiota hos atlantisk laks i kommersiell produksjon i Nord-Norge i perioden fra et sent ferskvannsstadium, gjennom overføring til sjø og videre gjennom sjøvannsfasen. Et annet mål var å belyse mekanismer som ligger til grunn for effekter av funksjonelle fôringredienser, ved bruk av en cellekultur utviklet fra celler fra ørrettarm.

Begrenset kunnskap
Produksjon av atlantisk laks i Finnmark utgjør ca. 9% av den totale akvakulturproduksjonen i Norge, og bidraget øker. Imidlertid er det svært begrenset kunnskap om hvordan laksens produksjonsbiologi, og tarmhelse og mikrobiota spesielt, påvirkes av de ekstreme miljøforholdene som råder i Finnmark, og med stor sjanse for eksponering for mindre kjente patogener som dominerer i disse områdene. Styrket kunnskap er nødvendig for å optimalisere produksjonsforholdene og forutse utfordringer som er spesifikke for lakseoppdrett i arktiske strøk.

Funksjonelle ingredienser brukes i fiskefôr som forebyggende eller behandlende tiltak for å styrke fiskens helse og sykdomsresistens. Dokumentasjonen for slike virkninger er imidlertid svært begrenset, særlig under kommersielle forhold, og fraværende for den arktiske regionen.

Sterk variasjon
I sitt arbeid fant Wang at biomarkører for tarmhelse og mikrobiotaprofil varierte sterkt gjennom produksjonsperioden, med klare reduksjoner i næringsstoffnivå i blod, så vel som i biomarkører for immun- og barrierefunksjon ved det første uttaket etter sjøutsett siste uke i mai. Disse tegnene tyder på at fisken er svært sårbar i denne fasen. Senere i sjøvannsperioden, det vil si om høsten og neste vår, var disse biomarkørene tilbake til nivåer tilsvarende de som ble observert ved sent ferskvannsstadium. Arbeidet viste ingen klare, positive helseeffekter av å bruke funksjonelle ingredienser i fôret, men så ut til å representere en metabolsk kostnad for fisken, tydeligst ved høstuttaket i sjø der resultatene viste signifikant lavere kondisjonsfaktor for fisk som fikk fôr med funksjonelle ingredienser.

Tarmepitelcellelinje som verktøy
Wangs arbeid omfattet også etablering av en tarmepitelcellelinje fra regnbueørret (RTgutGC) som et verktøy for å studere mekanismer som ligger til grunn for effekten av funksjonelle ingredienser i tarmen. Wangs resultater viste at denne cellelinjen har mange funksjoner som tilsvarer funksjoner i epitelceller i en intakt fisketarm, noe som indikerer at den kan brukes for evaluering av effekter av funksjonelle fôringredienser på tarmfunksjon. Mannan-oligosakkarider (MOS) så ut til å være den mest potente modulatoren av immun- og barrierefunksjoner i RTgutGC-cellene.

Wangs arbeid fyller viktige kunnskapshull og styrker grunnlaget for å forstå laksetarmens funksjon under arktiske miljøbetingelser. Resultatene vil bidra til å kunne planlegge nye studier som tar sikte på å løse tarmrelaterte helseutfordringer, spesielt utfordringer som kan oppstå under arktiske forhold. Etableringen av RTgutGC-cellelinjen som et in vitro-verktøy for grunnleggende studier av tarmceller, er særlig viktig for fremtidige utforskning av funksjon og helse i tarmen hos laksefisk.

Jie Wang forsvarer sin avhandling "Gut health and microbiota during the life cycle of Atlantic salmon (Salmo salar) produced under commercial Arctic conditions: Modulation by functional feed ingredients investigated in vivo and in vitro" mandag 12. april.

Published 6. April 2021 - 12:43 - Updated 9. April 2021 - 9:27