Tilbake til søkeresultatene

BIOTEK2021-Bioteknologi for verdiskaping

ERA-NET: Novel feed ingredients from sustainable sources

Tildelt: kr 7,3 mill.

Den europeiske oppdrettsindustrien fremholdes som en leverandør av næringsrik mat til en økende befolkning. For å sikre en bærekraftig videreutvikling i produksjonen, er det behov for økt fokus rettet mot utviklingen av effektive tilnærminger for å forebygge og kontrollere sykdommer i oppdrettsarter. Funksjonelle fôringredienser som gir spesifikke helsemessige fordeler til fisken, brukes i oppdrettsnæringen i dag. Slike ingredienser er biologisk aktive forbindelser og kan utvinnes fra ulike kilder, deriblant slakteavfall eller såkalt restråstoff fra oppdrettsnæringen som eksempelvis skinn, hode og bein. Dette prosjektet har derfor som mål å utvikle nye funksjonelle ingredienser til oppdrettsnæringen. Dette skal gjøres gjennom å tilrettelegge for utvinning og utnyttelse av verdifulle bioaktive peptider med fordelaktige egenskaper for oppdrettsarter fra restråstoff. For å predikere best mulig prosessering for utnyttelse eller utvinning av de funksjonelle biomolekylene i restråstoffet anvender prosjektet avansert metodikk innen peptidstudier og bioinformatikk. Basert på prediksjonene om best mulig utvinning av funksjonelle biomolekylene produseres et funksjonelt fôr, som deretter testes for ønsket effekt på fiskehelsen direkte. Resultatene om effektene av de funksjonelle biomolekylene gjenintrodusert i det bioinformatiske verktøyet for å styrke prediksjonsevnen. På den måten forsøker vi i prosjektet å knytte tilgjengelig teoretisk informasjon og lab-skala eksperimenter med praktisk applikasjon og faktisk fiskehelse. I prosjektet har vi kartlagt, både kvalitativt og kvantitativt de proteinene som er til stede i ulike restråstoffer fra både laks og hvitfisk. Samtidig har NORCE sammen med forskningspartner fra Universitetet i Ghent utviklet ett bioinformatisk verktøy som brukes til å forutsi optimal enzymbehandling for å frigjøre bioaktive peptider. Så langt har vi testet verktøyet på ulike restråstoff fra laks, havabbor og havbrasme, generert hydrolysater basert på disse bioinformatiske prediksjonene. Får å teste prediksjonsstyrken til verktøyet har NORCE og UNIBIO (University of Bologna) klart å etablere en in vitro plattform for testing av bioaktivitet i ulike fiskecellelinjer. Resultatene her viser at verktøyet kan brukes til å generere hydrolysater anriket for ønsket bioaktivitet. Disse resultatene har vi så brukt for å videre optimalisere prediksjonsstyrken til verktøyet. Til sammen har prosjektet klart å etablere en analytisk plattform som gir mulighet for å generere og teste spesifikk bioaktivitet opp mot fisk. Ønsket er å tilgjengeliggjøre denne plattformen, og spesielt det bioinformatiske verktøy vi har skapt, og vi håper dette kan bidra til ny kunnskap i samspillet mellom peptidbasert bioaktivitet og fiskehelse. Ett hovedspørsmål i prosjektet har vært hvordan vi kunne overføre den kunnskapen vi frembringer i laboratoriet-plattformen til å produsere ett funksjonelt fôr som påvirker fiskehelsen. Basert på den bioinformatiske prediksjonen for optimal prosessering for å anrike for bioaktive peptider, har NOFIMA produsert hydrolysat i stor skala fra restråstoff av laks. Dette hydrolysatet er videre brukt inn i funksjonell fôrproduksjon og deretter i fôringsforsøk med havabbor og havbrasme i Italia av UNIBIO. Resultatene herfra viser at det genererte bioaktive fôret ikke har skadelig effekt på fiskevelferden sammenlignet med kontroll (standard) fôret. I tillegg er det interessant at resultater fra genekspresjon i tarmceller hos eksponert fisk viser en oppregulering/stimulering av gener relatert til den predikerte bioaktivitet, og at prosjektet derfor har fått generert ett funksjonelt fôr. Disse resultatene viser potensiale i å benytte en laboratoriebasert bioinformatikk strategi i utviklingen av funksjonelt fôr.

Oppnådde virkninger og effekter Primært har prosjektet bidratt til økt samarbeid mellom ulike forskingsmiljøer i Europa. Prosjektet har også gitt deltagerne ny innsikt og kunnskap i forskningsfeltet, spesielt behovet for at fagfeltet kommer med felles løsninger på områder som begrenser bruken av moderne metodikk og videre fremgang i feltet. Potensielle virkninger og effekter Ved publisering av resultater vil prosjektet bidra med flere nye verktøy for forskningsmiljøet rundt bioaktivitet og funksjonelt for mer generelt. Dette gjelder blant annet innen in-vitro cellekultur testing hvor prosjektet har etablert nye funksjonelle metoder for genekspresjons studier i cellekultur linjer fra hvit og rød fisk. En fungerende formel for inkorporering av bioaktive peptider i funksjonelt fôr. Samt ett bioinformatikk verktøy for predikering av optimal enzym prosessering av prøver for å anrike for ønsket bioaktivitet.

The European aquaculture industry holds great promise as a provider of nutrient rich food to an increasing population. However, disease is a major constraint to the development of this food sector. Thus, to ensure a sustaining and continued growth of the production, there is a need for an increased focus directed towards the development of effective approaches to prevent and control diseases in aquaculture species. One possibility is to develop functional feed ingredients that provide specific benefits to the fish. Such ingredients may be biologically active compounds, recovered from seafood processing by-products. This project aims to develop novel functional feed ingredients for the aquaculture industry through facilitating the recovery and utilization of valuable bioactive peptides from the salmon industry in Norway and the sea bass/sea bream industry in Italy. State of the art techniques within peptidomics and bioinformatics (often referred to as the in silico approach) will be used to identify peptides with predicted anti-inflammatory, immunostimulatory or anti-microbial properties in the different fractions of by-products. Based on the results, targeted hydrolysis and processing of the by-products will be performed to obtain fractions enriched in the relevant bioactive peptides. Assessments will be made of the degree of purification and up-concentration required before inclusion of these fractions in the feed formulations. The efficacy of the compounds as health promoting and disease-preventing ingredients will be assessed through in vitro studies and in vivo fish feed trials. The project brings together a multidisciplinary team of scientists holding competence within bioinformatics, peptidomics, molecular and cellular biology, in vitro/in vivo assessment, aquaculture feed development, and bioprocessing, and represents a unique opportunity for knowledge transfer across competence fields and different aquaculture species.

Budsjettformål:

BIOTEK2021-Bioteknologi for verdiskaping

Temaer og emner

UtviklingsarbeidMiljøteknologiLTP3 Samfunnssikkerhet og beredskapBransjer og næringerNæringsmiddelindustriGlobale utfordringerGlobale miljøutfordringerNaturmangfold og miljøGlobale miljøutfordringerPortefølje Banebrytende forskningAnvendt forskningMiljøteknologiAnnen miljøteknologiPolitikk- og forvaltningsområderMiljø, klima og naturforvaltningCo-Funded/ERA-NETERA-NET FP7Globale utfordringerNaturmangfold og miljøMiljøteknologiBioteknologiIndustriell bioteknologiDelportefølje Et velfungerende forskningssystemNaturmangfold og miljøMatGlobal matsikkerhetBransjer og næringerHelsenæringenKlimarelevant forskningPortefølje InnovasjonLTP3 Klima, polar og miljøGlobale utfordringerGlobal matsikkerhetLTP3 Muliggjørende og industrielle teknologierBioteknologiNaturmangfold og miljøSirkulær økonomiLTP3 Samfunnsikkerhet, sårbarhet og konfliktMarinBioteknologiMarin bioteknologiNordområdeneMatPortefølje Mat og bioressurserLTP3 Bioøkonomi og forvaltningPolitikk- og forvaltningsområderNæring og handelNordområdeneKlima, miljø og biologiske ressurserLTP3 Hav og kystGrunnforskningPortefølje Klima og miljøLTP3 Marine bioressurser og havforvaltningBioteknologiGenerisk biotek metodeutviklingBransjer og næringerFiskeri og havbrukMarinMarin bioteknologiBransjer og næringerBioøkonomiPolitikk- og forvaltningsområderDelportefølje InternasjonaliseringCo-Funded/ERA-NETInternasjonaliseringInternasjonaliseringInternasjonalt prosjektsamarbeidLTP3 Et kunnskapsintensivt næringsliv i hele landetLTP3 Styrket konkurransekraft og innovasjonsevneLTP3 Klima, miljø og energiPolitikk- og forvaltningsområderFiskeri og kystLTP3 Nano-, bioteknologi og teknologikonvergensPortefølje Muliggjørende teknologierMarinHavbrukPortefølje ForskningssystemetHavbrukSirkulær økonomi