Laks, omega-3 og immunforsvar – hva skjer når balansen forskyves?
Oppdrettslaks trenger omega-3-fettsyrene EPA og DHA for å vokse og holde seg frisk. Disse to fettsyrene finnes naturlig i fisk og sjømat, og omtales ofte samlet – men nyere forskning viser at de har ulike roller. DHA har lenge blitt sett på som den viktigste, men studier antyder at EPA også kan ha egne, viktige funksjoner, spesielt knyttet til immunforsvar og betennelsesregulering. Det er viktig med mer kunnskap om dette når en ønsker å bruke nye alternativer til fiskeolje i fiskefôret, siden de ofte inneholder EPA og DHA i mer ubalanserte mengder. I dette prosjektet ble det utført forsøk med laks i sjøvannsfasen som etter en periode på fôr med ulike balanse mellom EPA og DHA ble smittet med et vanlig laksevirus, PRV, som gir en type betennelsessykdom hos fisken. Vi studerte også de samme mekanismene i en modell med lakseyngel og i cellemodeller. Målet var å undersøke hvordan ulike forhold mellom EPA og DHA i laksefôret påvirker vekst, fettsyresammensetning og sykdomsrespons ved virusinfeksjoner.
Oppsummering av resultater:
Våre resultater viste tydelig at å tilsette EPA ikke er det samme som å tilsette DHA; det vil si at det har unike roller i fisken, både med tanke på vekst og immunrespons. Vi så at når laks fikk mye mer EPA enn DHA (9:1 ratio), vokste den litt dårligere, noe som tyder på at en veldig ubalansert sammensetning av EPA og DHA ikke er gunstig for vekst. Videre så vi at når den samme fisken ble smittet med PRV, så påvirket EPA og DHA ratioen progresjonen på betennelsesreaksjonene initiert av denne infeksjonen. Også i lakseyngel forsøket så vi at fisken gitt høyest nivå med EPA vokste dårligst, og også her påvirket EPA og DHA ratioen sykdomsforløpet på ulike måter. Vi gjorde også cellestudier for å se på omdanning av en fettsyre som er vanlig i mange nye kilder til EPA og DHA: DPA. Dette er ikke blitt studert i fisk før, og også lite studert i mennesker. Våre resultater viser en tydelig omdanning av DPA til både EPA og DHA, men særlig til DHA.
Konklusjon:
Resultatene viser at det ikke holder å bare se på summen av EPA og DHA i laksefôret. Balansen mellom dem er avgjørende både for vekst og sykdomsrespons. Spesielt ser EPA ut til å spille en viktig rolle i immunforsvaret, og for hvordan laksen håndterer virusinfeksjoner.
The results from this project provide novel insights into fatty acid metabolism in salmon and their link to immunity and inflammation as well as showing clear differences between the function of EPA and DHA. Work on the connections between fatty acids, inflammation, and fish health is expected to continue in the future, particularly in light of ongoing efforts on sustainable feeds in Norway and internationally. Findings will therefore be relevant for both the scientific community as well as for industrial actors looking to improve aquafeed formulations. An optimal dietary composition is also a way to help prevent mortality and disease in aquacultured fish. Our findings indicate that a balance between the two fatty acid should be taken into account when formulating fish feeds.
In this project, we have generated knowledge on use of model systems and methodology that will serve as important building blocks for future research. For example, our work on tracing fatty acids in cell models using deuterated fatty acids can be applied in many different contexts within animal and human nutrition research. The use of salmon fry to study interactions between diet composition and viral disease is also novel and may pave the way for more efficient and cost-effective experiments in this rapidly growing field.
The main hypothesis of the project is that dietary ratio between EPA/DHA or a supplementation of EPA can affect Atlantic salmon viral response and inflammatory status. An increased use of novel non-fisheries sources of EPA and DHA can cause an imbalance between the two fatty acids, thus creating a fatty acid deficiency. This is hypothesized to cause a disproportionate inflammatory response in cases of long-term inflammation caused by viruses. For a more flexible dietary composition for Atlantic salmon and inclusion of novel sources of omega-3 without loss of robustness, the project aims to learn more about the specific roles of EPA in inflammation and immune response in Atlantic salmon. With a combination of different fish- and cell trials we are aiming to increase knowledge on this area.
Work Package 1: The effect of EPA/DHA ratio and EPA supplementation on Atlantic salmon post-smolt performance and inflammatory status will be assessed in fish grown from 200-800 g in an experimental facility. The fish will be monitored for health and inflammatory status and the digestion and metabolism of fatty acids will be measured.
Work Package 2: The fish from WP1 will be used in a trial where the fish will be challenged with piscine rheovirus (PRV), the virus that causes Heart and Skeletal Muscle Inflammation (HSMI). During this challenge the fish will be monitored for fish health markers by histopathology and inflammatory status will be evaluated.
Work Package 3: A newly developed small fry model for disease studies will be used to study HSMI as well as PD. PD will be studied by using a novel SAV clone which causes a reduced disease response, but which will still activate the immune system.
Work Package 4: Cells isolated from WP1 will be immune-stimulated with a viral mimic or SAV clone to study details on interactions between diet and viral response in the cells. The role of the autophagic system and effects on diets on this will also be studied.
