1. No category

COD-Atlantic
NORA prosjekt 510-064-01
Partnere:
R Bjornsdottir, Matis & Universitetet i Akureyri – ISLAND
Agnar Steinarsson, Marine Research Institute – ISLAND
Gunvor Øie – SINTEF Fiskeri og havbruk – NORGE
Lars Jørgen Ulvan, Codfarmers – NORGE
Christel Solberg, Universitetet i Nordland – NORGE
Thor Magne Jonassen, Codfarmers – NORGE
(Regin Arge, Fiskaaling – FÆRÖYENE)
Samarbeid med Memorial University of Newfoundland – CANADA
COD-Atlantic prosjektet
NORA – Nordisk Atlantsamarbejde: 500.000 DKK/år 2011-2013
Bakgrunn: høy dødelighet og problem med deformiteter ved
produksjon av oppdrettstorsk – fostå mekanismen
Objektiver: forskjellig levendefôr brukt de første ukene etter
klekking – sammenlignet med kontrol-behandling i anleggene
Anrikning med fiskeproteinhydrolysat
Island – Norge/UoN – Canada
Dyrkede copepoder +
Rotatorier
SINTEF/ACJ – Island 2012?
Villfanget zooplankton + Rotatorier & Artemia
Canada – Island 2012?
COD-Atlantic prosjektet
Analyser (forskellige parametre analysert i de enkelte forsøk)
Dødelighet – Deformiteter – Vekst (lengde, tørrvekt/våtvekt,
myotomhöyde)
 Næringstoffer – aminosyrer – fettsyrer
 Mineraler (Se, Cu, Zn, Mg, Fe...) – ICP-MS
 Genomics (relatert til vekst, stress respons, immunology...) – 20K
Microarray and QPCR
 Metagenomics (mikrober) – 454 sekvensering
 Immunparametre (IgM, lysozyme) – immunhistokjemistry
 Morfology/histology (fordøyelsessystem) – elektron mikroskopi
 Proteomics – 2D-gel elektroforesis
 Stresstest, beinutvikling, svømmekapasitet, metabolisme...
Samarbeidet: Samordning metoder ved innsamling, behandling og analyse
av prøver – og produksjons protokoller...
ISLAND
Forsøk i Island (MRI & Matis/UnAk)
Bakgrunn: to småskala forsøk hvor rotatorier og Artemia
ble anriket med fiskeprotein-hydrolysat (pollock)
 Bedre overlevelse (Forsøk 1) og vekst (Forsøk 1 & 2)
 Redusert deformiteter
160 dph (225 larvae/group
 Tidligere utvikling
(definert organstruktur)
og stimulering av
IgM og lysozyme
IgM - 42 dph
Forsøksoppsett – år 1
 Rotatorier (0-30 dph), Artemia (15-44 dph)
(hydrolysat rotatorier 0-30, Artemia 30-42)
 Anrikning med fiskeprotein-hydrolysat
100 ppm / 200 ppm i 30 minutter, 3 dager i uka, fra 0-42 dph
 To forsøk:

Egg fra 3rd generasjon oppdrettstorsk (småskala – 4 tank/behandling).

Egg fra villfanget vs. oppdrettstorsk (storskala – 1 tank/behandling).
Hydrolysat: 100 ppm og 200 ppm
Hydrolysat 200 ppm
Resultater – smaskala
(egg fra 3rd gen oppdrettstorsk )
Group
Eggs
Silos
Treatment
Survival (14d)
Survival (44d)
Dry weight - 44 dph
Wet weight - 75 dph
Wet weight - 162 dph
Discard (%) - 162 dph
A
Wild
S1-3
Control
12,8%
10,5%
15,4 mg
1,71 g
27,3 g
2,5%
B
Wild
S4-6
100 ppm
18,0%
14,2%
12,8 mg
1,45 g
24,1 g
4,4%
C
Wild
S7-9
200 ppm
19,7%
13,3%
13,6 mg
1,70 g
23,2 g
2,3%
p=0,02 (A & C)
Vekst – ikke økt vekst med hydrolysat-anrikning
Overlevelse – signifikant bedre overlevelse med 200 ppm (14 dph)
Deformiteter – ikke effekt av hydrolysat-anrikning
Resultater – småskala
Næringsstoffer (Near-infrared spectroscopy)
Ingen forskjell mellom gruppene – eller levendefor
Mineraler (ICP-MS)

Høyere konsentrasjon av Se, Cu, Zn, K og P i hydrolysat-larver (19 dph)

Høyere konsentrasjon av Cu, Zn, Mg, Na og K i hydrolysat-Artemia

Ikke forskjell mellom behandlet og ubehandlet rotatorier
Analysering på gang:

Næringsstoffer, fettsyrer, aminosyrer (Canada)

Metagenomics (454 sequencing)

IgM og lysozyme (immunohistochemistry)

Proteomics (2D gel electrophoresis)
Control – 42 dph
Resultater – storskala
(egg fra villfanget & oppdrettstorsk)
Høyere %
deformiteter i
hydrolysat-larver (148
dph)
Stimulering av IgM
og lysozyme
Mineraler – indikasjon på:
- Høyere konsentrasjon av Se, Fe, Zn & Cu i hydrolysat-larver (37 dph)
- Høyere konsentrasjon av Fe, Zn, Mn, Na, P og K (Ca, Se) i hydrolysat-Artemia
Forsøksoppsett våren 2012:
villfanget zooplankton
eller dyrkede copepoder
…sammen med rotatorier og Artemia
NORGE
Intensivt produserte copepoder til torsk –
forsøk i stor skala ved Atlantic cod juveniles
Acartia tonsa
Gunvor Øie og Lars Ulvan
(Foto:S.I.Nesse)
12
Bakgrunn
•
Småskala forsøk ved SINTEF/NTNU har vist
at dyrkede copepoder gir bedre vekst,
overlevelse og stresstoleranse hos torsk.
•
Copepoder i en kortperiode (7dager) gir
også bedre vekst, overlevelse og
stresstoleranse enn rotatorier.
•
Veksten i tankene som fikk copepoder var
signifikant høyere allerede 8 dager etter
klekking
13
Forsøksoppsett:
•
•
•
•
•
•
Forsøket starter: Våren 2012
Copepodeegg produseres ved SINTEF Fiskeri og havbruk
Copepodeeggene klekkes og dyrkes i 2-3 dager ved Atlantic Cod Juveniles
Copepodenaupliene tilsettes i 7 dager, deretter rotatorier
I en tank (5m3) fôres med standard fôringsregime og en tank (5m3) fôres med dyrkede
copepodenauplier sammen med rotatorier.
ANALYSER:
• Carbon og nitogen (tørrvekt) ved klekking, 100, 200, 300 og 400 døgngrader
• Standardlengde og myotomhøyde
• Stresstest ved dag 40
• Beinutvikling ved dag 60
14
NORGE
Produksjon av torskelarver i
Bodø
Samarbeidsprosjekt mellom Cod Juvenil og Universitetet i Nordland
Desember 2011 – februar 2012.
Christel Solberg, Cecilia Olsen,
Bjørnar Eggen og Ørjan Hagen
Fakultet for Biovitenskap og
Akvakultur
Forskningsstasjonen i Mørkvedbukta
Cod Juvenil
Kort avstand mellom Cod Juvenil og FBA
www.uin.no
Produksjon
• Torskeegg ble klekka i Cod Juvenils anlegg i
november og ”fordelt” mellom deres
fullskalaanlegg og vår forsøkshall
• Produksjon av rotatorier ble gjennomført av
Cod Juvenils og en batch ble transportert til
oss en gang per dygn
Produksjon FBA
• Nyklekkede egg ble transportert til FBA og
fordelt i 3+3 100 l kar 30 nov
• Rotatorier fra CJ ble anriket med Origreen
(0.25 g per million rotatorier) i 2 timer pluss
30 min anrikning (100 ppm) med
fiskeproteinhydrolysat fra Island (hyd)
• Neptun (Skretting) grønt vann ble brukt frem
til dag 18 i sammenheng med fôringen
• Fra dag 22 (21 des) ble larvene overført til 450
liters kar for weaning med Gemma micro (75µ) i
stedet for artemia
• Antall måltider med rotatorier ble gradvis redusert
frem til 30 des
• Larvene går fortsatt i samme kar og på Gemma
micro for
• Lengde og tørrvekt har blitt målt omtrent en gang
per uke. 10 prøver fra hvert kar. 30 prøver per
behandling
Resultater
Lengde økningen tilnærmet lik for de begge gruppene.
Blå linje kontrollgruppe rød linje for de som fikk tilskudd
av proteinhydrolysat
Tørr vekt i gram med og uten protein hydrolysat
Kontrollgruppe
Hydrolysat anrikede rotatorier
Vekt og lengde
Konklusjon
• Mortalitet og missdannelse var lav gjennom
hele forsøket
• Inga klare forskjeller mellom gruppene
• Ingen vektøkning når under weaningperioden
• Det fungerte med tidlig kort weaning
• Hadde man fått bedre tilvekst om de hadde
fått mer rotatorier i lengre tid???
CANADA
Diet and the Early Development of Atlantic
Cod
A. Kurt Gamperl1, Tomer Katan1, Christopher C.
Parrish1, Matthew L. Rise1, Gord W. Nash1, Danny
Boyce1,2, and Andrew S. Lang3.
1 Ocean
Sciences Centre; 2 Dr. Joe Brown Aquatic Research Building
(JBARB); 3 Dept. of Biology. Memorial University of Newfoundland, St.
John’s, NL. A1C 5S7.
Funding :
Introduction:
•
Recent studies show that feeding Atlantic cod (Gadus morhua) with wild zooplankton, as opposed to
enriched rotifers, can provide a better scope for growth during the larval period, as well as have long-term
beneficial effects on juveniles (Imsland et al., 2006, Koedijk et al., 2010).
•
Other studies have shown improved growth and survival in fish larvae fed fish protein hydrolysate as part
of their diet (Cahu et al. 1999., Zambonini-Infante et al. 1997).
•
However, the factor(s) mediating this enhanced growth have not been identified.
This research had two objectives:
1)
Conduct trials in Newfoundland to examine whether partial dietary supplementation with zooplankton (5 – 10%
of total prey items) and fish protein hydrolysate show similar results with regards to cod growth and production
traits.
2)
Use a multi-faceted approach to identify what factor(s) is/are mediating the enhanced growth, survival etc.
Rearing:
•
Eggs from communally spawned Atlantic incubated at 6-7 oC until 100% hatch.
•
Cod larvae stocked in 400 L tanks at a density of 50 larvae / liter and randomly
divided into 3 different treatments, based on feeding regime/diet (see Fig. 1) :
A) RA-O: Rotifers / Artemia, enriched with Ori-Green (6 replicates).
B) RA-PH: Ori-Green enriched Rotifers / Artemia and Protein
Hydrolysate enriched Rotifers / Artemia (3 times a week)(6 replicates).
PH purchased from IceProtein Ltd. (Iceland)
C) RA-Zoo: Ori-Green enriched Rotifers/Artemia with 5-10% supplementation with
wild zooplankton (Tempora, Oithona, Pseudocalanus) (4 replicates).
•
Potters clay used to increase tank turbidity and reduce bacterial numbers, photoperiod 24 h light, temperature 10oC.
•
Zooplankton collected from Conception Bay (Newfoundland) using a 100 µm mesh plankton net with 1 m diameter mouth.
Size fraction of zooplankton fed to larvae was 100 – 400 µm.
Figure 1: Diagram Summarizing the Feeding/Rearing
Protocol:
9
13
17
(mm)
Hatch
R-Ori
A-Ori
R-Ori
PH
A-Ori
PH
R-Ori
Z
0 2
10
A-Ori
Z
25
Micro-diet
A-Ori
30
35
60
(dph)
Results:
- Partial supplementation with wild zooplankton increased growth by approx. 2% day-1,
and this resulted in fish 4.5-fold larger by Day 60 (see Figures 2 and 3).
- Survival in the RA-PH groups was only approx. 20 - 25% of that measured in
the other two groups.
Figure 2.
Changes in Atlantic cod length and weight when fed different diets during
larval rearing.
Results:
Representative fish from the 3 groups
60 dph
Figure 3. Growth rate of Atlantic cod fed 3 different diets during early development. * indicates a
significant difference as compared to the other two groups.
Conclusions and Discussion:
•
Dietary supplementation with wild zooplankton greatly enhanced the growth of
Atlantic cod larvae.
Growth enhancement seen with partial zooplankton supplementation in this experiment is
very similar to that achieved in Norwegian experiments (i.e. approx. 5 fold) in
which cod larvae were exclusively fed zooplankton for varying periods
(Imsland et al., 2006; Koedijk et al., 2010).
Thus, it appears that only a small amount of zooplankton is needed to
significantly improve the growth rate of larval cod.
Future experiments should be performed to better define the shortest feeding ‘window’,
and the minimum amount of zooplankton, required to achieve this growth.
•
The protein hydrolysate enrichment used in this experiment
did not improve growth, and has a negative effect on survival.
The decrease in survival is in contrast to previous research on other marine finfish
species including cod.
The contrasting results may be due to a difference in the way the protein hydrolysate was
processed ……Freeze vs. Heat Drying?
Future Research:
Objective 1:
- determine the incidence and type of deformities in 60 dph
stained/cleared larvae and in juveniles at the time of PIT- tagging.
- monitor growth of the 3 groups for 2 years post - hatch
Objective 2:
What factor(s) mediated the improved growth in zooplankton fed cod?
Nutritional Composition: Diets and larvae. (Lipid and Amino Acid Analyses)
Function Genomics:
Gene expression related to growth, the stress response, immunology etc.
(20K Microarray and QPCR)
Metagenomics:
Characterization of microbial community in the gut. (454 Sequencing)
Gut Histology:
Intestinal morphology / histology. (Electron Microscopy)
Metabolic Physiology:
Basal metabolism, swimming capacity and metabolic scope.
(Respirometry)
Stress Response:
Cortisol levels and gene expression following a combined handling –
confinement stress (ELISA and QPCR).
Acknowledgements:
Collaborators:
Aquaculture Facility Staff:
Rannveig Bjornsdottir
Denise Tucker
Francine Gooden
Chris Canning
John Evely
Ragnar Jónannsson
Agnar Steinarsson
Gunvor Øie
Christel Solberg
Funding
Provided By:
Project Management:
Industry Partner:
Newfoundland Cod
Broodstock Corporation
Results:
Representative fish from the 3 groups
Figure 3. Growth rate of Atlantic cod fed 3 different diets during early development. * indicates a
significant difference as compared to the other two groups.
Conclusions and Discussion:
•
Dietary supplementation with wild zooplankton greatly enhanced the growth of
Atlantic cod larvae.
Growth enhancement seen with partial zooplankton supplementation in this experiment is
very similar to that achieved in Norwegian experiments (i.e. approx. 5 fold) in
which cod larvae were exclusively fed zooplankton for varying periods
(Imsland et al., 2006; Koedijk et al., 2010).
Thus, it appears that only a small amount of zooplankton is needed to
significantly improve the growth rate of larval cod.
Future experiments should be performed to better define the shortest feeding ‘window’,
and the minimum amount of zooplankton, required to achieve this growth.
•
The protein hydrolysate enrichment used in this experiment
did not improve growth, and had a negative effect on survival.
The decrease in survival is in contrast to previous research on other marine finfish
species including cod.
The contrasting results may be due to a difference in the way the protein hydrolysate was
processed ……Freeze vs. Heat Drying?
Future Research:
Objective 1:
- determine the incidence and type of deformities in 60 dph
stained/cleared larvae and in juveniles at the time of PIT- tagging.
- monitor growth of the 3 groups for 2 years post - hatch
Objective 2:
What factor(s) mediated the improved growth in zooplankton fed cod?
Nutritional Composition: Diets and larvae. (Lipid and Amino Acid Analyses)
Functional Genomics:
Gene expression related to growth, the stress response, immunology etc.
(20K Microarray and QPCR)
Metagenomics:
Characterization of microbial community in the gut. (454 Sequencing)
Gut Histology:
Intestinal morphology / histology. (Electron Microscopy)
Metabolic Physiology:
Basal metabolism, swimming capacity and metabolic scope.
(Respirometry)
Stress Response:
Cortisol levels and gene expression following a combined handling –
confinement stress (ELISA and QPCR).