HAVBRUK2-Stort program for havbruksforskning

Kolesterol er essensielt for mange fysiologiske prosesser. Den gir struktur til cellemembraner og er en forløper for gallesyre, steroidhormoner og vitamin D. Vertebrater, som mennesker og fisk, har en egenproduksjon av kolesterol og trenger ikke å få dette tilført fra maten. Fytosterol, planteverdenens ekvivalent for kolesterol, er hos mennesker kjent for dens evne til å senke kolesterol i blodet. Det antas å skje ved at både opptak og produksjon av kolesterol reduseres. I Atlantisk laks har høye nivåer med fytosterol i dietten blitt foreslått assosiert med økt akkumulering av fett i lever og økt fett i blod. Protein og fett fra insekter begynner å bli en realistisk kilde til fôringredienser for oppdrettslaks. Insekter kan ikke produsere kolesterol selv, og er avhengig av en sterolkilde i dietten. Plante-etende insekter får ikke i seg kolesterol fra maten, og noen av disse insektene har derfor utviklet en evne til å gjøre om fytosterol til kolesterol. Om fett fra disse insektene blir brukt i laksefôr, vil en omdanning av fytosterol til kolesterol kunne gi en positiv helseeffekt for laksen. I dette post-doc prosjektet har larver fra tre insektarter (svart soldatflue og to arter tangflue) fått vokse på ulike marine media (tang). Resultatene viste at sterolsammensetningen i larvene ble påvirket av substratet de vokste på, og larvene viser liten eller ingen egenproduksjon av kolesterol. Spesielt de svarte soldatfluelarvene viste en endring i fettsyresammensetningen når vi endret vekstsubstratet, og hadde økt innhold av marine fettsyrer når de fikk vokse på marint substrat enn når de vokste på et standard plantesubstrat. Direkte effekter av fytosteroler på leveren til laks ble studert ved å bruke en cellemodell. Vi har tidligere vist at fytosteroler fra dietten akkumuleres også i lever, der den kan påvirke genuttrykk. Leverceller fra laks viste få og små endringer i fett-akkumulering som følge av eksponering for ulike fytosteroler. En spesiell type fytosterol, kalt brassicasterol, ga en effekt på viktige regulatorer av fettomsetningen i cellene. Dette er spesielt interessant siden brassicasterol er et karakteristisk sterol for rapsolje, en olje brukt mye i fôr til oppdrettslaks. Sebrafisk ble brukt til å se på effekter av ulike typer fytosteroler på kolesterolopptak. Ved å bruke isotopmerket kolesterol i fôret kunne vi følge kolesterolet fra fôret til ulike vev og så videre ut i vannet og dermed si noe om opptak og vevsakkumulering av kolesterol. Vi så en klar senkende effekt av en farmasøytisk kolesterol-blokker (ezetimibe) på opptaket av kolesterol, men ingen klare effekter av fytosteroler i de konsentrasjonene vi brukte. Konsentrasjonene ble valgt for å være relevante for moderne fôr brukt i oppdrettsindustrien. Fett og protein fra svarte soldatfluelarver ble brukt i et fôringsforsøk med laks i ferskvannsfasen der vi produserte fôr med opptil 65% insektingredienser. Insektene som ble brukt hadde enten spist et standard vegetabilsk materiale eller det samme materiale iblandet 60% grisetang. Høye nivåer av laurinsyre (12:0), en medium-kjede fettsyre, i fôr som inneholdt insektingredienser førte også til en økning i denne fettsyren i fisken. Spesielt fôrene der insektolje erstattet rapsolje inneholdt lavere nivåer av plantesteroler enn de andre fôrene, mens fôrene der insektmel erstattet fiskemel hadde de laveste kolesterolnivåene. Ingen klare helseeffekter på fisken ble sett som konsekvens av sterolsammensetningen.

In salmon aquaculture, limitations on availability of sustainable feed ingredients is a major obstacle. AquaFly is a project where insects are proposed as a feed ingredient for Atlantic salmon. The current post doc would allow for a more thorough look at some of the lipid-related aspects of this project, including the metabolism of sterols and fatty acids in the insects as well as the effects of the insect-derived sterols on the Atlantic salmon. Insects produced in cooperation with the University of Stirling (kelp fly) and Protix Biosystem B.V. (black soldier fly) will be assessed for their ability to store and produce lipids required by Atlantic salmon. Little is known about the lipid metabolism and the retention of fatty acids and sterols in insects, and this post doc will help broaden the knowledge on how to use these insects as carriers of important lipids, such as saturated fats, marine n-3 fatty acids and cholesterol. For the assessment of metabolic effects of the insect-derived sterols on the Atlantic salmon, samples from a feeding trial using insect lipids will be used. To gain further knowledge on the details of the uptake and metabolism of these sterols, model systems involving zebrafish and salmon hepatocytes will be used.