CFEED produserer hoppekrepsegg for den marine oppdrettsnæringen. Industriell hoppekrepsproduksjon er en forretningsidé som fortsatt er i tidlig fase, og CFEED er i dag det eneste operative selskapet som produserer hoppekreps til den globale akvakulturnæringen. Selektiv avl er et kraftfullt verktøy som kan brukes til å forbedre ønskede egenskaper hos husdyr. Hos hoppekreps er fekunditet (fruktbarhet) en høyst arvelig egenskap hvilket gjør at selektiv avl synes som en lovende fremgangsmåte for å permanent øke produktiviteten av hoppekrepsegg i en populasjon.
I prosjektet "SELCOP" har vi, for første gang, initiert et avlsprogram for hoppekrepsarten Acartia tonsa hvor målet var å øke eggproduksjonsraten i CFEED's kommersielle populasjon. Målet har vært å bidra til å redusere arbeidskostnader og øke produktivitet og lønnsomhet for selskapet. Produksjon av hoppekreps består i dag hovedsakelig av manuelt arbeid. Automasjon av manuelle operasjoner vil muliggjøre rask oppskalering av produksjonskapasitet og forretningsutvidelse, men dette vil kreve utvikling av unik teknologi, sensorikk og kontrollsystemer. I SELCOP har vi designet, bygget og implementert autonome hoppekreps-produksjonsenheter i CFEEDs fabrikk i Vanvikan. Tankene var ustyrt med system for automatisk høsting og oppsamling av egg, fôrtilførsel og vanntilførsel, samt at det ble utprøvd sensorikk for kontinuerlig overvåking av fôrtetthet og tetthet av dyr. Disse tankene ble brukt til å måle den genetiske fremgangen av avlsarbeidet i semi-kommersiell skala for å se på skaleringseffekter fra fenotyping i SINTEFs laboratorier til fabrikk-skala.
I prosjektets tidligfase ble det utviklet en avlsplan som hensyntok kvantitativ genetikkteori spesifikt for A. tonsa, og basert på denne ble det bygget infrastruktur til å gjennomføre avlsforsøkene. Parallelt ble arbeidet med produksjonstankene påbegynt for å sikre at disse var ferdigstilte og grundig testet i god tid før forsøkene med den selekterte stammen hoppekreps skal gjennomføres senere i prosjektet.
SELCOPs innovasjoner har tilrettelagt for bærekraftig vekst i selskapet gjennom økt konkurransekraft og utvikling av unik teknologi. Prosjektet har lyktes med å gjennomføre fem runder med selektiv avl på Acartia tonsa. En forutsetning for å ha lyktes med dette er teknologien som har blitt utviklet i prosjektet og brukt i dette avlsarbeidet. Gjennom avl har prosjektet lyktes med å øke gjennomsnittlig eggproduksjon per hunn (fekunditet) betraktelig, og målet som ble satt i prosjektbeskrivelsen ble nådd med selekterte individer. Gjennomsnittlig eggproduksjon økte fra 22 til 28 egg per dag allerede etter én generasjon – en økning på 30 %. I tredje generasjon nådde den selekterte stammen et gjennomsnitt på 36 egg, som tilsvarer hele 67 % økning. Etter fem generasjoner med selektiv avl begynte eggproduksjonen å flate ut. Det ble derfor undersøkt om det var genetiske forskjeller mellom generasjoner av hoppekreps som har vært selektivt avlet og de som ikke var avlet på ved å gjøre en DNA-analyse. Det ble også undersøkt hvordan genene aktiveres og deaktiveres (RNA-sekvensering) i både avlede og ikke-avlede linjer, og det ble sett på sammenhengen mellom eventuelle genetiske endringer og målbare forskjeller som eggproduksjonsrater og fôrutnyttelse ved å kombinere genetiske data med produksjonsresultater.
Den selekterte linjen ble skalert opp og benyttet i semi-kommersielle produksjonsforsøk hos CFEED for å undersøke effekten av selektiv avl på fekunditet under realistiske produksjonsforhold. Det ble ikke observert signifikante forskjeller i vekst- og overlevelsesrater mellom kontrollgruppen og den selekterte linjen i de kommersielle forsøkene, og hoppekrepseggene hadde sammenlignbar størrelse og lik kvalitet. De kommersielle testene viste imidlertid at vi ikke oppnådde samme eggproduksjonsrater der som i avlsriggen i SINTEFs laboratorier. De kommersielle testene viste stor variasjon i eggproduksjonen mellom replikate tanker, noe som begrenset vår evne til å trekke sikre konklusjoner ved sammenligning av selekterte og kommersielle hoppekrepspopulasjoner. Men ved å sammenligne produktiviteten fra den selekterte linjen med kontrollgruppen, viste den selekterte linjen en økning i antall levedyktige egg og høyere konverteringsfaktor av fôr til egg enn kontrollgruppen. Dette kan potensielt ha stor innvirkning på selskapets lønnsomhet fremover og bidra til at CFEED kan levere mer produkt til markedet med samme infrastruktur som i dag.
Vi kan konkludere med at selektiv avl gir målbare genetiske endringer i A. tonsa, og at det ligger et stort potensial i å bruke selektiv avl for å fremme fenotypiske egenskaper som eggproduksjonsrater. Videre testing og optimalisering av avlspopulasjonen hos CFEED med mål om å redusere variasjon i resultatene er nødvendig. Med de resultatene man har vist i SELCOP-prosjektet ligger alt til rette for å bygge videre på arbeidet fremover for å videre utnytte potensiale som ligger i selektiv avl.
SELCOP-prosjektet har styrket CFEEDs markedsutsikter ved å vise at det ligger et stort potensial i selektiv avl av hoppekreps. Avlsprogrammet viste til høyere eggproduksjon etter fem generasjoner. Det gir høyere eggproduksjonsrater per individ, noe som kan få en direkte effekt i CFEED sin produksjon. I tillegg viser prosjektet at effektiviteten på å omdanne fôr til egg ble forbedret hos selekterte individer. Dette vil kunne øke produksjonsutbyttet og samtidig redusere behovet for fôret. Fôret (mikroalger) er en stor kostnadsdriver i dagens produksjon. Prosjektet har også skapt teknologiske nyvinninger. Først og fremst har prosjektet utviklet teknologi og protokoller for å drive avl på hoppekreps. Teknologien inkluderer protokoller for paring av hanner og hunner, tekniske nyvinninger for registrering av eggproduksjon på individnivå, samt prosedyrer for vedlikeholds- og oppfølgingsrutiner av hoppekreps i avlsprogrammet. Denne teknologien kan også brukes til å avle på andre egenskaper på sikt. Det har blitt utviklet teknologi for automatisert produksjon, høsting og overvåking av hoppekrepsegg som legger grunnlaget for effektivisering av flere innsatsfaktorer som vil gi bedre marginer i produksjonen på sikt, som samlet har styrket CFEEDs konkurranseevne, både nasjonalt og internasjonalt.
Styrket konkurransekraft og økt produksjonsvolum betyr at CFEED kan levere sitt produkt til den voksende norske oppdrettsnæringen for f.eks. torsk og kveite i Norge, samtidig som selskapet har åpnet tilgang til globale markeder for etablerte og nye -arter. Dette bidrar til artsdiversifisering i norsk akvakultur, bedre fiskevelferd og etablering av nye arbeidsplasser, både i CFEEDs virksomhet og hos sluttbrukerne, noe som stimulerer lokale økonomier. Prosjektet støtter dermed nasjonale og europeiske strategier som EU’s Farm to Fork og Sustainable Blue Economy for bærekraftig vekst i akvakultursektoren. Nasjonalt bidrar CFEEDs produkt til å nå Norges samfunnsoppdrag om økt selvforsyningsgrad og bærekraftig havbruk ved å fremme innovasjon, ressursutnyttelse og matsikkerhet i lys av klimaendringer og dagens geopolitiske situasjon.
Aktiv formidling av prosjektresultater har sikret oppmerksomhet fra både forskere og sluttbrukere. Denne kunnskapen styrker CFEEDs forretningsmodell og posisjonerer norsk akvakultur som en ledende aktør i utviklingen av bærekraftige løsninger for global matproduksjon. Som pionérer innen avl av hoppekreps har prosjektet bidratt til kompetanseløft hos både industri og FoU-aktørene som har deltatt, som har skapt betydelig interesse internasjonalt og har lagt grunnlaget for prosjektutvikling og internasjonalt samarbeid på sikt. SELCOP har også vist de positive effektene av tverrfaglig samarbeid ved å kombinere fagdisipliner som avl og genetikk, automasjon, kunstig intelligens, og samarbeidet har bidratt til betydelige kompetanseløft for forskere og teknikere i alle karrierefaser.
CFEED produces copepod eggs for the marine larviculture industry. An increase of per capita egg production would immediately result in increased income and company value. Selective breeding is a powerful tool to increase the performance of a population for desirable traits, and fecundity is a highly heritable trait in copepods which makes selective breeding a promising approach to permanently increase egg production in a population. By establishing a new line of highly fecund copepods through a selective breeding program, both egg production yields and resource utilization rates can be significantly improved. Such an innovation will facilitate economically sustainable company growth, enable higher turnovers and enable more competitive pricing. SELCOP will, for the first time, initiate a selective breeding program for Acartia tonsa to improve egg production rates for the current, commercial copepod population. We will develop and make use of advanced image analysis methodologies, using tailored optics and machine learning to achieve high accuracy monitoring of egg production rates in the breeding experiments. Our commercial production trials will test the improved strain to assess genetic gains in a realistic production environment. The overarching aim of the project is to bring forth an improved line of copepods with higher egg production rates and implement these in the daily operation at CFEEDs factory to increase resource utilization using autonomous production tanks innovated in SELCOP. This would reduce labour costs and increase stability and predictability in the production. The innovations will facilitate sustainable company growth in terms of increased production volumes and economic competitiveness, and unique, patentable technology which in turn will enable higher turnovers and more competitive pricing. With SELCOP, CFEED will take key steps towards manifesting the company's share in the global aquaculture markets for marine fish and shrimp species.
