ERA-NET: Enhanced Biorefining Methods for the Production of Marine Biotoxins and Microalgae Fish Feed

Den globale etterspørselen etter trygg sjømat øker i takt med en voksende befolkning og en økt bevissthet om at fisk og skalldyr er en sunn matkilde. Anerkjennelsen av at klimaet er i endring medfører et økt press på landbasert landbruk og øker behovet for bærekraftig, næringsrik sjømat. Kvalitetssikring av sjømat som skal ut til forbrukere er av avgjørende betydning for å sikre varig markedsførbarhet av slike produkter. Næring og regulerende myndigheter er avhengig ulike analytiske verktøy for å sikre trygg sjømat. Med mer enn 26 EU-regulerte algegifter, betyr det et behov for tilgjengelige analytiske standarder for disse algegiftene. Dette prosjektet fokuserer på storskala algebioteknologi med mål å produsere marine algetoksiner til referansematerialer og trygge algetilskudd til fiskefôr. Prosjektet har resultert i utvikling av forbedrede metoder for rensing av flere viktige algetoksiner fra både mikroalger og kontaminerte skjell. Blant disse er antistoffbaserte spesifikke metoder for ekstraksjon av algetoksiner fra ulike typer prøver (f.eks. immunoaffinitetskollonner for azaspiracider og okadasyre og dinophysistoksiner). Disse vil bidra til å forbedre og forenkle analyseprosedyrer ved å fjerne kompliserte matrikser og kan være nyttige for rensing av toksiner. Det er gjort betydelig fremgang med hensyn til utvikling av optimaliserte prosedyrer for å øke veksten og toksinproduksjonen av mikroalgene (Azadinium spinosum, Dinophysis spp og Prorocentrum lima). I tillegg til de kjente algetoksinene er det identifisert noen nye algemetabolitter, og det vil bli gjort forsøk på å rense og fullstendig karakterisere disse nye forbindelsene. Allerede renset AZA1, AZA2, AZA3, AZA6, OA, DTX1, DTX2 og DA gjennomgår for tiden renhetstesting. Disse rensede giftstoffene vil bli brukt for å opprettholde tilgjengeligheten av kalibreringsstandarder for nasjonale overvåkningsprogrammer, og for andre forskningsområder, f. eks. evaluering av giftighet, forståelse av hvordan de virker, utvikling av bioassayer, osv. Prosjektet har også resultert i en forbedret ELISA-metode for påvisning og kvantitering av algetoksinet azaspiracid. Den publiserte strukturen til azaspiracid viste seg å være feil og har blitt revidert i prosjektet. Fiskefôr tilsatt 20% mikroalgenbiomasse (Nannochloropsis gaditana) fremstilt av Neoalgae i Spania. Dette produktet markedsføres for tiden på deres hjemmeside. Fôret er rettet mot ungfisk for å øke overlevelse, vekst og immunitet. Et fiskefôringsforsøk ble utført på småørret, men ingen signifikante forskjeller ble observert i overlevelse, vekst og fettsyreinnhold av fisken som ble gitt fôret med algetilsetning i forhold til kontrollen. Det ble bemerket at fisken ikke spiste like godt av fôret med algetilsetning sammenlignet med kontrollen. Prosjektet ført til publisering av 7 vitenskapelige artikler, 11 konferansepresentasjoner og 3 BSc-grader, mens det samlede ERA-NET-prosjektet har resultert i ytterligere 7 vitenskapelige artikler, 10 konferansepresentasjoner og 1 doktorgrad. I tillegg er ytterligere 4 vitenskapelige artikler er under skriving. Se også http://toxinology.no/projects/marbiofeed/

ERA-MBT-prosjektet ledet av Havforskningsinstituttet i Irland har ført til et mye tettere samarbeid mellom forskere hos dem, Veterinærinstituttet i Norge, det spanske Oseanografiske Instituttet i Spania, og National Research Council i Canada. Samarbeidet har vært viktig for å bygge kompetanse hos alle partnerne og har også ledet til en nylig innsendt EU-søknad. Et viktig resultat av prosjektet har vært nye referansematerialer, også isotopmerkede, som er essensielt for analyselaboratorier over hele verden for å kunne kalibrere sine analytiske metoder. Referansematerialer er også viktige for muligheten til å gjøre toksikologiforsøk med kalibrerte standarder, for å bestemme optimale trygge grenseverdier. Grenseverdier er viktige for rådgivende myndigheter som VKM, EFSA og nasjonale matmyndighetene som Mattilsynet, for å vurdere risiko ved inntak av sjømat.

Shellfish production sites in the EU are prone to closures due to the accumulation of biotoxins, with over 26 EU regulated toxins requiring statutory monitoring. Further impacts are exerted on fish farming industries through the production of feed from contaminated shellfish. The focus of this proposal is to isolate large quantities of biotoxins using enhanced biorefining methods for the preparation of reference materials and to allow for research to be conducted on the effects of biotoxins on other important aquaculture industries. Further work will focus on enhanced production of microalgae as fish feed. Biotoxins will be sourced from contaminated shellfish, bulk algal culturing, harvesting of algal blooms in situ and enzymatic conversions. Biorefining processes will be enhanced through optimisation of algal culturing, the development and use of novel immunoaffinity and polymeric columns, reducing cost and increasing economic viability.