Stine Wiborg Dahle:
Resirkulerende akvakultur systemer (RAS) er mye benyttet i produksjon av laksesmolt i dag, både i Norge og verden, mens rognkjeks blir produsert i tradisjonelle gjennomstrøm-systemer (FTS). RAS består av mange bakterier, som påvirker de fleste vannkjemiske variablene og fiskehelsen direkte, både positivt og negativt. For å tilrettelegge for de gode bakteriene må man derfor tenke nøye igjennom drift og design, som påvirker bakteriesamfunnene. Dette er imidlertid en operasjonell utfordring og man trenger mer kunnskap om bakteriesammensetning i slike systemer. PhD kandidatens arbeid har satt søkelys på mikrobielle sammensetninger i kommersielle RAS for produksjon av laksesmolt og rognkjeks. Dette har blitt utført ved:
1) Et forsøk med rognkjeks i RAS med ulike vannbehandlinger og gjennomstrømsanlegg som referanse, hos en kommersiell produsent, Ecomarine Seafarm, i samarbeid med Let Sea AS, i totalt 160 dager.
2) To studier hvor kandidaten har utført prøveuttak av vann og biofilm hos to kommersielle RAS anlegg for laksesmolt over 15-20 måneder.
Forsøket med rognkjeks viste at det er mulig å styre hvilke mikrobielle sammensetninger som dannes i både vann og biofilm i RAS ved ulike vannbehandlinger. Forsøket viste også at RAS ga en høyere overlevelse, bedre gjellehelse og bedre sammensetning av bakterier enn gjennomstrøm, noe som bør anbefales i produksjon av rognkjeks. Derimot bør desinfeksjon før fisketank unngås i RAS på grunn av dårligere mikrobiell vannkvalitet i og dårligere gjellehelse hos fisken.
Studiene fra RAS anleggene for smolt har skaffet ny kunnskap om hvordan de mikrobielle sammensetningene varierer over tid i kommersielle anlegg. De mikrobielle samfunnene er svært komplekse og varierer både innad i produksjons-batcher men også mellom produksjons-batcher, etter fysisk og kjemisk vannkvalitet samt andre parametere som ulike prosedyrer benyttet.
PhD-kandidatens aktiviteter har så langt resultert i 3 vitenskapelige publikasjoner og en rekke populærvitenskapelige artikler.
Eirik Svendsen:
Kandidatens forskning har vært rettet mot å utvikle ny teknologi for måling av fysiologiske data hos frittsvømmende oppdrettsfisk. I den første delen av PhD-perioden var fokus rettet mot å identifisere nye sensortyper, samt utviklingen av en intelligent sensorplattform for disse som kan implanteres i fisk. Dette arbeidet resulterte i et implantat som måler akselerasjon, rotasjonsrater, kompassretning, magnetfelt, temperatur, elektrokardiogram (EKG) og fotopletysmogram (PPG). Dette muliggjør utregningen av en aktivitetsindikator og haleslagrate, en robust metode for å estimere hjerterate basert på to uavhengige måleprinsipper og et potensial for å estimere oksygenmetningen i arterielt blod, noe som aldri har blitt gjort for fisk tidligere. Innledende proof-of-concept-forsøk for implantatet og sensorene ble gjennomført som terminale in-vivo forsøk på fisk under full narkose, og resulterte i data som var lovende med tanke på måling av både hjerterate og oksygenmetning.
For slike implantat kan fiskens bevegelser forstyrre målingene slik at det blir vanskelig å hente ut nyttesignalet en ønsker (her hjerterate og oksygenmetning) fra sensordata. Andre halvdel av PhD-prosjektet var derfor fokusert mot å undersøke om implantatet gir gode data for våken fisk i bevegelse. Dette ble først undersøkt ved at implantert fisk ble plassert i en svømmetunnel og oksygenmetningen i vannet kunstig redusert for å skape hypoksiske forhold som kan reflekteres i blodets oksygenmetning. Dataanalysen av data er ferdig, og resultatene indikerer at både hjerterate og oksygenmetning er mulig å måle på levende og frittsvømmende fisk dersom målingene kompenseres for bevegelser før en regner ut disse parameterne. Disse resultatene er under publisering.
Det har også blitt arbeidet med en matematisk modell for å estimere responsen til PPG-sensoren mot lakseblod med forskjellig oksygenmetning. Denne modellen skal omregne data fra PPG-sensoren til absoluttverdier for oksygenmetning. Blodprøver med forskjellig metning har blitt brukt til å kalibrere og validere modellen.
Et siste forsøk med implantert fisk sluppet ut i tank har blitt gjennomført med tanke på å utvide kunnskapen om beregning av hjerterate og blodoksygenering. Akselerasjons og rotasjonsdata er tenkt brukt til å undersøke og sammenlikne forskjellige aktivitetsindikatorer inkludert haleslagsrate, som potensielt kan brukes til å kompensere data fra PPG og EKG med hensyn på bevegelse. Disse dataene er under analyse og publikasjon.
PhD-kandidatens aktiviteter har så langt resultert i 4 vitenskapelige publikasjoner og et nytt implantat med biosensorer primært for bruk i Atlantisk laks. Det planlegges å levere ytterligere 2 publikasjoner og 2 publikasjonsmanuskript innen prosjektperioden er over.
