Development of a bacterial meal with a tailored high-lipid content for use as feed additive in aquaculture

Prosjektet tar utgangspunkt i Norges ambisjon om en femdobling av lakseproduksjonen fra 2010-nivå fram mot år 2050. For å lykkes så må veksten være sunn, det vil si at veksten må gjøres på en måte som ivaretar miljø og fiskevelferden. Det vil for eksempel være mer gunstig å bruke råstoff som vi allerede har tilgjengelig lokalt, enn å frakte råstoff til Norge fra for eksempel Sør-Amerika. I tillegg vil råstoff av marint opphav kunne ha en næringssammensetning som er mer gunstig for laksens helse og velferd. En mulig kilde til slike gunstige marine biomasser er råstoffet som blir igjen etter at omega-3 oljer er framstilt av ulike typer fangst. Selv om tusenvis av ton materiale er tilgjengelig, og delvis blir utnyttet, så har råstoffet lav verdi og kan brukes på en mer sirkulær måte. I dette prosjektet skal vi forske på om disse råstoffene kan omdannes til en næringsrik fôringrediens for produksjon av sjømat, først og fremst laks. Gjennom de siste 5 årene så har vi jobbet med å etablere en biologisk prosess der et samfunn av marine bakterier dyrkes på en spesiell måte som gjør at de lagrer store mengder fett (typisk 50-80% av total tørrvekt). Bakteriene som benyttes er samlet inn av forskere ved UiT over en periode på 15 år, på årlige tokt i Barentshavet og langs Norskekysten. Råstoffet som benyttes i prosessen (såkalte sidestrømmer) tilsettes en bioreaktor som kjøres under høyt kontrollerte betingelser. Under prosessen oppstår det en seleksjon der bakterier som er i stand til å ta opp næring og lagre dette som fett vil overleve. Så langt har vi etablert en prototype bioreaktor, og påvist at vi kan omdanne råstoff til en fettrik bakteriemasse. Videre utfordring blir å etablere en solid grunnforståelse for prosessen, kunne kontrollere de viktigste parametere, og vurdere om produksjonen er tilstrekkelig bærekraftig.

The primary goal of this project is to use side-stream materials from Omega-3 production to make a bacterial meal with a high-lipid content, which can be used as a desirable feed additive in aquaculture. It is today a critical issue that more Omega-3 oils are needed, for direct human consumption but also for animal feed, e.g., in aquaculture. Here, we exploit the capacity of bacteria collected from high latitude marine ecosystems that are particularly suited for storing substantial amounts of Omega-3 to make fish feed additives. Mixed microbial communities will be grown by means of repetitive feast-famine cycles in Sequencing Batch Reactors, where lipid-storing bacteria survives whereas undesirable bacteria incapable of lipid storage will not increase in numbers. Our cross-sectorial approach will include classical bioengineering techniques combined with new powerful omics technologies and modern impact assessment methods. The project builds on the recently ended NFR-funded bilateral (Norway-Portugal) optimization project NewPolySea, and engages three research organizations and three private companies.