KVAL: Pigment producing yeast

Ovale eller stav formede korall fargede kolonier av gjær ble isolert fra vill laks fanget nord i Vestfjorden, Nordland. Vi har ogå isolert fargede kolonier gjær fra tarm hos sebrafisk. Vi ble overreasket over å finne pigmentproduserende gjær blant mikrobene isolert fra tarm hos fisk. Denne oppdagelsen førte umiddelbart til endel spørsmål; kan levende gjær produsere astaxanthin eller andre pigmenter som laks kan utnytte til pigmentering av fiskekjøttet eller fiskeskinnet? Kan pigmenter fra gjær erstatte syntetisk astaxanthin hos laks og gi en bedre innfarging av fiskekjøttet? Våre forskere har studert viktigheten av mikrobiota for god helse hos oppdrettslaks, men oppdagelsen av en pigment produserende gjør som en del av mikrobiomet hos laks var en helt ny oppdagelse. Laksefôr blir tilsatt syntetisk astaxanthin for å gi ønsket innfarging av fiskekjøttet. Astaxanthin har en viktig biologiske funksjon som en antioksidant, og forebygger oksidasjon av fettsyrer i celle membraner. Tilsetting av astaxanthin som er en av de dyreste fôrkomponentene som blir tilsatt fôr, er viktig for fiskens robusthet, forebygging av sykdom, bedre stresstoleranse og økt overlevelse blant avkommet. I dette prosjektet ble gjør isloert fra tarm hos fisk kultivert, og videre karakterisert gjennom hel genom studier. Vi har fått svært verdifull informasjon om deres genetiske sammensetning og deres pigmentproduserende kapasitet. Biokjemik sammensetning ble analysert for de to gjær typene, og vi har nå kjemisk innhold av fett, protein, aminosyrer og fettsyrer. Aminosyrer og fettsyrer for en av gjærtypene endret seg med bølgelengde på lyskilde som ble brukt. Proteininnholdet fra gjæren hos laks var høyere sammenlignet med den fra sebrafisk. Vi fikk dessverre ikke resultater fra pigmentanalysene på grunn av problemer med ekstraksjonen. Vi kommer derfor til å fortsette jobben med å få karakterisert sammensetningen av pigmenter for så å publisere denne informasjonen i en vitenskapelig artikkel.

Results of microbial cultures: The techniques and protocols regarding the culture of the yeasts will be adopted by our master and PhD students to discover the full potential of other microorganisms in our culture collection. The protocols will be transferred to companies that are interested in upscaling the production of the beneficial microbes. Results of whole genome analysis: The information about all the genes in two yeasts and their functional potential reveals the capacity of the yeasts. The identification of various pathways involved in pigment production is particularly significant, as it opens new avenues for research on the biosynthesis of pigments. Further investigations into these pathways may lead to the development of new strategies to produce pigments with desirable properties for various applications. Furthermore, this knowledge is useful for other researchers investigating different species of the same genus or those of another genera. The correlation between genes and pigments will be helpful for the business community that focuses on pigments and other bioactive compounds from microbes. Results of proximate composition, amino acid, fatty acid and pigment content: The skills acquired through the activities in this Research Council of Norway-funded project, namely in microbial culturing, imaging flow cytometry-based studies and whole genome sequencing, will be transferred to other students and staff at Nord. We will continue our efforts to successfully extract the pigments from the yeast in the coming years, and such skills will also be disseminated and communicated to appropriate end users. The acquired knowledge will be used to enrich the educational experience of the students at Nord. The publication of a peer-reviewed scientific article based on the results of this project will allow the know-how to reach a wider audience. The practical information will also be transferred to small and medium-sized businesses. Furthermore, the results from this project will be disseminated to the scientific community.