Transgenic oilseed crops as novel, safe, sustainable and cost-effective sources of EPA and DHA for salmon feed

Oljer fra Camelina sativa som kilde for langkjedete omega-3 PUFA i fôr til laks Inntak av de langkjedete omega 3 (LC-PUFA) fettsyrene EPA og DHA fra fet fisk som laks er nært knyttet til forbedret kardiovaskulær helse og kognitiv utvikling. Laks, som mennesker, kan ikke produsere n-3 LC-PUFA effektivt, men de akkumulerer dem gjennom kosten, som for eksempel oppdrettslaks. Akvakultur bruker for tiden rundt 75% av alle marine fiskeoljer og lakseproduksjon forbruker over 60% av dette. Den hurtige ekspansjon av lakseproduksjon over de senere år ført til at nivåene av fiskeoljer i laksefôr har falt. Dette har ført til at innholdet av n-3 LC-PUFA har blitt redusert med 75% i oppdrettslaks sammenlignet med når de ble gitt rene fiskeoljer. For å muliggjøre gjenoppretting av de høye nivåene i fremtidige produkter er det nødvendig å finne nye kilder til n-3 LC-PUFA som har produksjonskostnader som er lave og innom rekkevidde til næringen. I dette prosjektet ble Camelina-planter overført gener fra alger slik at de produserte høye nivåer av EPA og DHA i frøene. Denne produksjonsformen kan gjøre bruk av allerede eksisterende metoder, areal og infrastruktur for oljeplanter, og dermed en rimelig og effektiv produksjon. I en serie med eksperimenter ble de modifiserte Camelina-oljene gitt til atlantisk laks til de doblet sin vekt. Fisken ble så utfordret på ulike måter for å teste eventuelle negative effekter på vekst, velferd og immunologisk kompetanse. Forsøkene fant ingen forskjeller i fiskens vekst, motsand mot stress eller immunologisk kompetanse. Innholdet av EPA og DHA i laksekjøtt økte til nivåer som ligner det som er i fisk fôret høye nivåer av fiskeoljer. Det konkluderes med at oljer fra transgen Camelina, under betingelsene i dette prosjektet, kan brukes til å sikre oppdrettslaks høye nivåer av de essensielle omega-3-fettsyrene i kjøttet, uten at det går på bekostning av fiskes helse og velferd.

The project aims to develop and test entirely new de novo sources of the n-3 long-chain polyunsaturated fatty acids (LC-PUFA), EPA and DHA, as ingredients for Atlantic salmon feeds. The project complies with the HAVBRUK programme call in that it aims: to develop new lipid sources rich in EPA and/or DHA for use in salmon feed that are sustainable, safe and cost-effective. There may be several options for n-3 LC-PUFA production. However, vegetable platforms are practical in that they are highly organised with a well-established infrastructure for the cultivation, harvest, processing, distribution, marketing and utilisation. The production of n-3 LC-PUFA in the transgenic oilseed crop, Camelina sativa has recently been demonstrated by one of the partners. This was obtained by transformation with algal genes encoding the n-3 LC-PUFA biosynthetic pathway. The resulting oils have over 20 % of total fatty acids as n-3 LC-PUFA. These oils represent a real solution to the supply of EPA and DHA for the aquaculture industry that will maintain the nutritional quality and healthy status of farmed salmon. These transgenic oilseeds can be scaled up to commercial volumes in a relatively short time. Furthermore, as simply a modified vegetable oil, the cost of transgenic Camelina oil should not be prohibitive and are undoubtedly far cheaper than the alternatives. Production of the transgenic oilseed crops can expand as required to satisfy demand from all sectors including both aquaculture and direct human consumption in a responsible and sustainable fashion. The current project will first evaluate the suitability of a current Camelina oil with 18% 18:2n-6 in salmon. Then, based on this information a new transgenic Camelina will be engineered with a lower target level of 18:2n-6 and tested again. Fish from both trials will be extensively examined with regard to growth, feed efficiency, metabolic impacts, health and welfare parameters using molecular, clinical and biochemical tools.