CLIMAQUA har som mål å bidra til utvikling av et bærekraftig havbruk basert på total utnyttelse av lokalt produserte fôrråvarer. I samarbeid med Sintef, har forskere i Tyskland (DIL, ILU) utviklet og etablert en pilotprosess for omdanning og resirkulering av akvakultur sidestrømmer (restråstoff etter hydrolyse av biprodukter fra ørret) som vekstsubstrat for en ny mikroalge (Galdieria sulphuraria). Nofima har analysert algeproduktet, som viste seg å være av høy kvalitet samtidig som det inneholder mye protein (66.7 %). Proteinet var godt balansert med en sammensetting av aminosyrer som ligner det man finner i et vanlig fiskemel, noe som gjør den godt egnet for biologisk evaluering som ingrediens i fôr til laks. Mikroalgen ble mølletørket for å bryte ned den tykke celleveggen og frigjøre næringsstoffene. Deretter ble algesuspensjonen tilsatt på graderte nivå til 5 ulike forsøksfôr, der algeproteinet ble byttet med like mengder av fiskemelsprotein, på nivå som tilsvarte 0, 1.5, 3.0, 4.5, og 6 % av det marine proteinet. I forsøk med liten laks (7.5 g) i ferskvann ble det oppnådd gode vekstbetingelser for alle fiskegrupper med 4-dobling av vekt (gjennomsnittlig sluttvekt: 30.8 ± 1.4 g). Laks fôret med mikroalgen hadde noe lavere fôrinntak og vekst sammenlignet med kontrollfisken, samtidig som det ble funnet lavere fordøyelighet av protein og energi, men ingen forskjeller i proteinutnyttelse. Derimot ble det funnet indikasjoner på at det kan ha oppstått et oksidativt stress i fisken, med økt forbruk av enkelte mikronæringsstoffer (vitamin, mineral) som er viktige for å motvirke oksidativt stress i fisk. En histologisk undersøkelse av tarmsystem viste noen negative effekter i fisk fôret med den høyeste innblandingen av algemelet, men disse endringene var av moderat karakter samtidig som det ikke ble funnet indikasjoner på betennelse i tarmen. Til tross for gode vekstbetingelser i forsøket, så tyder resultatene på at algemelet induserer oksidativt stress, noe som krever nærmere undersøkelse før mikroalgen kan tas i bruk kommersielt. CLIMAQUA involverer partnere fra Norge, Tyskland, Kenya og Sør-Afrika, og har hatt mulighet for å vurdere klimapåvirkning i ulike geografiske soner. Med utgangspunkt i kommersiell produksjon av alge biomassen har prosjektpartnere i ILU estimert et potensial for global oppvarming i størrelsesorden 2,328 til 2,354 kg CO2-eq. De største bidragene kommer fra produksjon av soya (38%), rapsolje (18%), alge biomasse (9%) og fiskeolje (7%). Til tross for noen begrensninger i protein fordøyelighet og vekst i laks, ansees resultatene likevel som et verdifullt bidrag med hensyn til å tilpasse seg FN’s bærekraftsmål og til å oppnå en mer effektiv ressursutnyttelse i akvakulturproduksjon som beskrevet i regjeringens bioøkonomi strategi. ClimAqua prosjektet har lykkes med å demonstrere potensialet for å bruke G. sulphuraria som en ny bærekraftig ingediens i fôr til laks. Praktiske anvendelser av mikroalgen som en framtidig proteinkilde i akvakultur fôr krever imidlertid nye studier for å identifisere og fjerne begrensende faktorer for optimal vekst og helse i laks.
The CLIMAQUA consortium has demonstrated efficient valorisation of hydrolysed trout byproducts sediments as a substrate for growth of a microalgae, Galdieria sulphuraria, and evaluated the nutritional potential of this micro algae as a novel protein ingredient in feed for Atlantic salmon. A minimum four-fold increase in the growth of juvenile salmon (7.5 g) were achieved in all dietary groups, indicating good growth conditions. Despite a high protein content (67 %) and a well-balanced amino acid composition of the microalgae, some dietary restrictions in the growth and performance of salmon fed the microalgae were observed. As many algae meals appear to have dietary restrictions at certain inclusion levels, transfer of knowledge by publishing and communicating of the results is regarded beneficial for the research community and the society on national and international levels. As such, the project results have provided a valuable foundation for performing more targeted research efforts for efficient utilization and safe application of G. sulphuraria in future aquaculture feed applications. If the microalgae biomass is used to produce fish feed at industrial scale, ILU (project partner in Germany) has estimated that it’s production is associated with a global warming potential of 2,328 to 2,354 kg CO2-eq. The largest shares are from the production of soy protein (38%), rapeseed oil (18%), algae biomass (9%), and fish oil (7%). Despite some dietary restrictions by using the G. sulphuraria algae biomass in feed for salmon were observed, the project results can still be considered a valuable contribution for achieving the goals of sustainability and efficient resource utilization as described in the Government's bioeconomy strategy and the UN's sustainability goals. In conclusion, the CLIMAQUA project has provided valuable insights into the potential of using G. sulphuraria as a sustainable new protein ingredient in salmon feed, while the dietary limitations observed need to be further explored and solved to realise the full nutritional potential of this microalgae in a future sustainable aquaculture feed production.
CLIMAQUA results in an innovative process for converting and recirculating aquaculture side-streams (sludge and wastewater) in algae (Arthrospira platensis)-based feed production for aquaculture. In conventional aquaculture, feed production is responsible for 50% of greenhouse gas (GHG) emission. The aim is to substantially reduce GHG emission by considering geographic and site-specific characteristics (temperature, sunshine duration etc.) and to design site-specific phototrophic or heterotrophic A. platensis cultivation for use as a highly digestible feed ingredient. CLIMAQUA builds on knowledge gained regarding aquaculture and feed production, and involves partners from Norway, Germany, Kenya and South Africa in order to broaden the applicability, not limiting the approach to a certain geographic area and assessing climate impact of feed production in different climate zones. CLIMAQUA will consider both technological aspects resulting in low carbon footprint solutions and reduced environmental impact as well as non-technological aspects resulting in changes in supply chains and food system resilience by climate adapted production of feed and fish. The transnational cooperation is characterized by mutual knowledge exchange that involves on-cite solutions to meet the future climate situations challenging the supply of food. This cooperation strengthens regional capabilities and contributes to food security under climate change within 1.5 or 2 °C until 2050 and beyond. The project will enable an assessment of future climate impact and an investigation of social (Aquaculture farmers, feed and food processors, consumers), economic and environmental aspects. The regional results obtained, including the role of food losses and waste management and feedback of stakeholders will be used to further improve resource efficiency and nutritive quality of produced feed and food in the southern and northern parts of the world to strengthen regional food supply.
