Om prosjektet

NORDICFEED vil styrke nordisk jordbruk, skogbruk og akvakultur ved å bidra til å utvikle bærekraftige mikrobielle fôringredienser fra lokale underutnyttede organiske sidestrømmer. Prosjektet vil dermed fremme et bærekraftig matsystem, øke mat- og fôruavhengigheten, redusere klimaendringene og styrke bioøkonomien i de blå og grønne sektorene i de nordiske landene.

• Bakgrunn

  De nye mikrobielle ingrediensene (MI), som mykoproteinet Paecilomyces variotii (P. variotii), produsert fra de organiske sidestrømmene, vil bli undersøkt i optimaliserte dietter for regnbueørret og atlantisk laks i ulike livsstadier og under ulike miljøforhold. Dette vil omfatte effekten på vekst, helse og robusthet hos disse artene. Den helsebringende effekten av de bioaktive komponentene i MI-ene vil først bli evaluert ved hjelp av in vitro-metoder med primær- og cellelinjekulturer fra laksefisk, og ved hjelp av in vivo-utfordrende modeller med saltvannsreker som et bakteriefritt modellsystem for akvakultur. Ernæringsverdi, vekstrespons og helseeffekter av de mest lovende MI-ene vil deretter bli validert i regnbueørret og atlantisk laks som holdes under to miljøforhold (dvs. resirkulert ferskvann vs. saltvann) og som utsettes for håndteringsstress og sjøvannstilpasning.

  Vårt tverrfaglige team vil bruke de nyeste verktøyene (tarmfysiologi, histopatologi, transkriptomikk og proteomikk) for å vurdere effekten av det nye fôret på fiskens vekst og helse på en systembiologisk måte med flere lag. Prosjektet vil også undersøke miljømessige fotavtrykk, økonomiske aspekter og regulatoriske begrensninger ved å introdusere organiske sidestrømmer i den menneskelige næringskjeden ved å omdanne disse til MI i fiskefôr.

  NORDICFEED skal utvikle en tverrfaglig nordisk plattform for effektiv biotransformasjon av mat-, jord- og skogsavfall til verdiskapende fôrprodukter. Plattformen skal generere kunnskap og teknologi som vil legge til rette for langsiktig, ansvarlig forskning og innovasjon, utdanning og opplæring av unge forskere, og legge til rette for en grønn omstilling i de nordiske landene.

• Potensiell effekt av NORDICFEED

  Biokonvertering av underutnyttede organiske sidestrømmer til MI-baserte fôringredienser av høy kvalitet for akvafôr vil i stor grad bidra til å øke sirkulariteten, samtidig som man opprettholder en miljøvennlig og bærekraftig utvikling, noe som er viktig for å oppnå et bærekraftig matsystem.

  Ved å jobbe på tvers av de nordiske landegrensene for å bruke lett tilgjengelige organiske sidestrømmer fra skogbruk, matavfall eller animalske biprodukter i regionen, er det et potensial for å oppskalere produksjonsvolumet av MI til industriell skala for å møte behovet for høykvalitets fôrressurser til akvakulturindustrien. NORDICFEED vil dermed legge til rette for forretningsutvikling på tvers av blå og grønne sektorer i de nordiske landene.

  Bruk av MI i funksjonelt fôr, kombinert med riktig fôringsregime (ernæringsprogrammering), kan forbedre immunologiske funksjoner og øke sykdomsresistens og motstandskraft hos oppdrettsfisk. Slike funksjonelle fôr representerer en kostnadseffektiv sykdomsforebyggende praksis. Godt utnyttet fôr vil også redusere miljøpåvirkningen, og ved å øke fiskens motstandskraft vil tap som følge av sykdommer og multistressende forhold reduseres. Dette vil være gunstig for produktiviteten, kostnadene og forbrukernes tillit til slike produkter.

• Forskningen

  The NORDICFEED project is a spin-off from Foods of Norway, et senter for forskningsbasert innovasjon, som utvikler mikrobielle ingredienser (f.eks. sopp) fra gransukker og hydrolysat av brunalger. NORDICFEED vil også utfylle de pågående prosjektene ForestFeed og Oil4Feed, som produserer sopp fra henholdsvis sidestrømmer fra skogbruk og fettrike biprodukter, og SLU Future Food Platform-prosjektet WASTE2FISH, som produserer bærekraftig fiskefôr fra husholdningsavfall.

• WP struktur og arbeidsflyt

  

  Flytskjemaet for NORDICFEED-prosjektet er vist i figur 1. Arbeidspakke 1 vil produsere mikrobielle ingredienser (MI) fra organiske sidestrømmer fra matavfall, jordbruk og skogbruk. Arbeidspakke 2 vil evaluere regulatoriske begrensninger og EU-lovgivning for bruk av MI i fiskefôr. Arbeidspakke 3 vil undersøke MIs helsebringende effekter ved å bruke primærcellekulturer fra laksefisk og artemia som modell. WP4 og WP5 vil evaluere næringsfordøyelighet, vekst og helseegenskaper hos regnbueørret og atlantisk laks. Arbeidspakke 6 vil evaluere miljøpåvirkningen av MI i hele verdikjeden fra MI-produksjon, fôrformulering og fiskeproduksjon.

• Resultater

  Fysiokjemiske egenskaper ved mikrobielle ingrediensergi

  De mikrobielle ingrediensene som ble utviklet i prosjektet, ble karakterisert med hensyn til innhold av råprotein, aminosyrer, rålipider og mineraler og fysiokjemiske egenskaper. Resultatene viste at P. variotii inneholdt 62 % råprotein med en gunstig aminosyresammensetning, og mikroskopibilder viste soppens filamentøse struktur.

  

  In vitro screening

  Et in vitro-eksperiment med mononukleære celler isolert fra hodenyre og miltceller fra atlantisk laks som ble eksponert for P. variotii, førte til en tidlig immunstimulering som indikert ved oppregulering av pro-inflammatoriske cytokiner som tnfa, il-1b og il-6. Når cellene ble saminkubert med P. variotii og den inaktiverte bakterien M. Viscosa, var immunresponsen enda sterkere, noe som tyder på at P. variotii kan spille en immun rolle i fiskens immunrespons mot patogener. Vi fant også at responsen var sterkere i hodenyrene enn i milten, noe som tyder på at P. variotii sannsynligvis stimulerer ulike cellepopulasjoner ved hjelp av ulike reseptorer eller mekanismer.

  

  Forsøk med atlantisk laks

  To fôringsforsøk på laks viste at P. variotii bidro til høyt fôropptak og høy tilvekst, og forbedret fôrutnyttelsen sammenlignet med fisk som ble fôret med et kontrollfôr av høy kvalitet. Økte nivåer av P. variotii i fôret reduserte fordøyeligheten av råprotein og energi noe, men økte tilbakeholdelsen av nitrogen og energi i fisken.

  Resultatene viste også at fôring med P. variotii ga en positiv helseeffekt, inkludert økt villushøyde med flere begerceller i den distale tarmen, og førte til både aktivering og kontroll av betennelsesresponsen i den distale tarmen, hodenyrene og milten.

  Resultater fra vekstforsøk med p. variotii

  

  Resultater nitrogen- og energiretention hos fisk fôret med p. variotii

  

  Resultater av villus height, and goblet cell area

  

  Samlet sett tyder resultatene på at p. variotii er en lovende ny proteinkilde med helsebringende egenskaper for atlantisk laks.

• Referanser

  Hooft et al., 2024. Paecilomyces variotii (PEKILO®) in novel feeds for Atlantic salmon: Effects on pellet quality, growth performance, gut health, and nutrient digestibility and utilization. Submitted to Aquaculture.

  Mensah et al, 2023. Beyond nutritional value: mycoprotein Paecilomyces variotii improves growth performance and overall health responses in Atlantic salmon. Aquaculture Europe, Vienna, September 20, 2023

• Deltakere

  ---

  Prosjektleder Sverige:
  Prof. Kartik Bahrua, Swedish University of Agricultural Sciences (SLU)

• Partnere

  Akademiske partnere: Dr. Elin Röös, Swedish University of Agricultural Sciences Energy and Technology.

  Industrielle partnere: Heikki Keskitalo eniferBio ltd, Dr. Jeleel Agboola, Biomar. Associated partners: Borregaard.