ERA-NET: Secondary bioprod. of low trophic organisms utilizing side streams from Blue & Green sectors to prod. feed ingredients -SIDESTREAM

Målet med SIDESTREAM-prosjektet var å evaluere nye måter å resirkulere avfall fra akvakultur- og agrikultur for å spare ressurser og skape verdier. Akva- og agrikultur produserer store mengder avfall som i dag er uutnyttet. SIDESTREAM-prosjektet omtaler dette avfallet som «sidestrømmer» og anser dem som en ressurs. Vi har undersøkt til hvilken grad marine organismer som børstemark og tanglopper, i tillegg til bakterier, kan nyttiggjøre seg av disse sidestrømmende gjennom gjenfangst av næringsstoffer, energi og biomolekyler. Videre har vi undersøkt om biomassen er egnet som ingredienser i fôr til fisk og reker. Til slutt har vi gjort bærekrafts- og økonomisk lønnsomhetsanalyser av disse aktivitetene. Alle sidestrømmene som ble brukt i prosjektet som innsats til artene som var inkludert i prosjektet ble brukt som fôrinnsats. I noen tilfeller, som for flytende biorest brukt til bakterieproduksjon, var det nødvendig med forbehandling. Dyrkingsprotokoller for den marine flerbørstemarken Hediste diversicolor, tangloppen Gammarus locusta, og den genetisk modifiserte bakterien Corynebacterium glutamicum har blitt utviklet og etablert i dette prosjektet. Disse protokollene har blitt utviklet for å optimalisere biomasseproduksjon, ressursutnyttelse og produksjon av høyverdige fettsyrer (børstemark og tanglopper), og astaxanthin (bakterier). I løpet av prosjektet har vi lært hvordan man skal prosessere biomassen fra målorganismene og hvordan verdifulle komponenter skal stabiliseres for best mulig holdbarhet. Videre har vi laget mel og oljer av børstemark, tanglopper og bakterier som ble brukt i fiskefôr i ulike inklusjonsnivåer og vi har undersøkt effekten av dette på fisk og reker. I noen tilfeller ble råstoffet undersøkt som egenskap som attraktant. Yngel av havabbor (Dicentrachus labrax) viste god respons på fôret når 10%, 20%, eller 40% av fiskemelet ble erstattet med børstemarkmel. Fisken viste ingen tegn til endret vekst, fôrkonverteringsrater, eller effektivitet i proteinfordøyelse sammenliknet med fisk som ble fôret med vanlig fôr. Yngel av regnbueørret (Oncorhynchus mykiss) som ble fôret med dietter som inneholdt astaxanthin produsert i prosjektet viste lavere appetitt for dette fôret sammenliknet med fôr som inneholdt kommersielt tilgjengelig astaxanthin. Dette ble også reflektert i at fisken viste lavere vekstrater. Det må nevnes at astaxanthinet som ble produsert i prosjektet ble brukt som autoklavert, bakteriell biomasse, og ikke ekstraherte pigmenter, hvilket selvfølgelig er et helt annet produkt enn syntetisk produsert astaxanthin. Disse resultatene bør derfor tolkes med varsomhet med de forbehold som forelå. Livsløpsanalyser (LCA) viste at elektrisitet og vannforbruk er hoveddriverne for kostnad og bærekraft når biorest skal brukes som fôrinnsats til mioproduksjon. Årsaken til dette er det høye ammoniakkinnholdet i den faste bioresten som må fjernes før bruk. Livsløps kostnadsanalyser (LCC) som sammenliknet et «high-tech» og et «low-tech» scenario viste at skaleringseffekter i «low-tech» scenariet i stor grad overgikk de for «high-tech» scenariene. Det ble også gjennomført LCA på børstemarkmel som erstatter for fiskemel. Her fant vi at en sirkulær produksjonsform for oppdrett av børstemark på fiskeslam (AS) kan redusere miljøavtrykket med 23 % sammenliknet med en lineær fremgangsmåte. SIDESTREAM har dekt flere steg i verdikjeden, fra biomasseproduksjon, via konvertering, prosessering og stabilisering, helt frem til fremstilling av produkter og bærekraftsvurderinger av disse. SIDESTREAM har forbedret vår forståelse om evertebraters evne til å produsere høyverdikomponenter fra industrielle sidestrømmer. Prosjektet har resultert i nye og forbedrede produksjonsteknikker og -protokoller som har medført økt produksjon av disse komponentene under kontrollerte forhold. Oppdatert informasjon om prosjektet finnes på prosjektets hjemmeside www.sidestream.info

The main impact of SIDESTREAM is the creation of value from material hitherto considered side stream, creating solutions for waste problems by offering new, highly sought-after products such as feed ingredients and high value biochemicals. Project results suggest that the SIDESTREAM approach is feasible and next steps to commercialisation can be taken.

To which extent is it possible to recycle nutrients from aquaculture and agriculture waste by secondary bio-production? Which organisms and approaches are best suited? Can these organisms serve as ingredients for feed stuff? How safe are feed ingredients produced on waste? What is the market potential and economic feasibility of feed ingredients produced following sustainable circular principles? SIDESTREAM addresses these questions to push forward the frontier for production of high value compounds by utilization of low trophic marine invertebrates and bacteria, which will be reared on waste streams following circular principles. Several industries are in demand for high value compounds such as marine-originated lipids, proteins and pigments such as astaxanthin. Omega-3 long-chain (=C20) polyunsaturated fatty acids (?3 LC-PUFA) are marine lipids that are abundant in fish oils and fish meals (“marine ingredients”). ?3 LC-PUFA in aquafeeds ensures both growth and health of farmed species and their nutritional value for consumers. Aquaculture is by far the largest consumer of marine ingredients thus requiring novel high nutritional quality ingredients to critically ensure sustainable expansion. Additionally, there is a trend towards natural bioactive compounds such as astaxanthin as a natural bioactive stimulant (nutraceutical), which adds value to the resulting feed. SIDESTREAM partners have shown that polychaetes and crustaceans can produce ?3 LC-PUFA de novo. Such striking capacity will be exploited in SIDESTREAM. We will take side streams from aquaculture, agriculture and biogas sectors, and produce polychaetes and gammarids on the solid phase and bacterial astaxanthin on the liquid phase. Biomasses will be processed and tested as feed ingredients for fish and shrimp during all life stages. SIDESTREAM cutting-edge approach will enable value creation from resources hitherto considered as waste, allowing for innovation and sustainable use in aquaculture.