Doktorgrad om lys, fôr og tidlig kjønnsmodning hos laks

− Jeg synes det er fascinerende å se hvordan noe så grunnleggende som lys er så styrende for laksens kjønnsmodning, sier Skjold, som nå er forsker i Nofima.

Han avla nylig den svært næringsrelevante doktoravhandlingen ved Norges miljø- og biovitenskapelige universitet (NMBU). Noen oppdrettere av stor laksesmolt på land har utfordringer med at laksen blir tidlig kjønnsmoden i oppdrett. Forskningen til Vetle Skjold kan gi dem noen løsninger.

Lys er naturens kalender

I naturen bruker laksen dagslyset som en kalender. Laksen oppfatter endringer i daglengde, som den bruker til å styre og samkjøre utviklingsprosesser. Økende daglengde på våren forteller både den lille laksen i elvene at det er på tide å svømme ut i havet, og den store laksen når den skal starte tilbakevendingen til elvene for å gyte.  

I dagens oppdrettsnæring brukes kontinuerlig lys for å optimalisere produksjonen. Det har sine produksjonsmessige fordeler, men er det egentlig bra for fisken?

− Vi fratar laksen sin naturlige døgnrytme og dette kan være negativt, spesielt dersom det fører til økt kjønnsmodning, mener Vetle Skjold.

Kjønnsmodning til «feil tid»

Tidlig kjønnsmodning hos hannlaks er et stort problem i oppdrettsnæringen, fordi en oppdrettslaks i sjø som kjønnsmodner, starter tilpasning til ferskvann i elvene. Når laksen likevel må bli i sjøvann er det negativt for fiskens velferd, og den kan til slutt dø. I tillegg fører kjønnsmodningen til at fisken slutter å spise, noe som er negativt for tilveksten. For fisk som er kjønnsmoden når den skal slaktes, er blek farge på fileten og gytedrakt en stor kvalitetsutfordring.

Tradisjonelt har oppdrettsnæringen til en viss grad tilpasset seg den naturlige livssyklusen til laksen, hvor fisken holdes i ferskvann i kar på land frem til den er klar for å overføres til sjøen. I senere tid har man derimot holdt fisken lenger på land for å korte ned produksjonstiden i sjøen. Dette gjøres blant annet for å unngå utfordringer med lakselus i åpne merder. Men hvordan lager man det beste miljøet på land for en fisk som egentlig er klar for å overføres til sjøen?

Resultatene gjenspeilet laksen naturlige livssyklus

Skjold og hans kolleger testet hvordan ulike lysregimer påvirker laksens vekst og kjønnsmodning under produksjon av stor laksesmolt i oppdrettsanlegg på land. De undersøkte hvordan laksen reagerte på kontinuerlig lys, økende daglengde som simulerer vår, og synkende daglengde som simulerer høst. Fiskene som var med i forsøket ble først smoltifisert og deretter satt i kar på land i brakkvann ved Nofimas forskningsstasjon på Sunndalsøra. Brakkvann har en saltholdighet mellom ferskvann og sjøvann, og det kan være en av måtene å lage et godt miljø til laks på land som egentlig er klar for sjø. I løpet av forsøket i brakkvann vokste laksene fra 100 til 1000 gram. Deretter ble de flyttet til kar med sjøvann, hvor de vokste frem til 2.5 kg.

Resultatene viste at vårlys ga høy andel kjønnsmodning, kontinuerlig lys ga middels høy kjønnsmodning, mens høstlys ga minimal kjønnsmodning.

− Dette stemmer godt overens med laksens naturlige reproduksjonsmønster, sier Skjold, som forklarer:

− Om våren startes kjønnsmodningen, mens høsten er en periode hvor fisken enten gyter eller spiser seg opp for å gyte året etter. Kontinuerlig lys derimot ser ut til å tilrettelegge for at fisken kan kjønnsmodne tidlig etter smoltifisering, selv om det ikke innebærer endringer i lyssignaler til fisken.

Testikkelvekst med energitett fôr

Forskerne undersøkte også om fôrets sammensetning kunne påvirke kjønnsmodningen. De testet fôr med ulike nivåer av protein og fett.

− Når vi ga laksen fôr med mye protein og lite fett, med andre ord et lavere energiinnhold, fant vi at testikkelveksten ble redusert. Fisken lagret også mindre overflødig fett, forklarer Skjold.

Forskerne fant også at med lite fett i fôret, kompenserer laksen med å selv bygge opp korte mettede fettsyrer for å dekke behovet for fett.

Skjold og kollegaer undersøkte også genuttrykk i testikler, hypofyse og fettvev hos hannlaks. De avdekket betydelige endringer i aktivitet i gener som regulerer pubertetsprosesser i testiklene og hypofysen, når de sammenlignet kjønnsmoden og umoden fisk. I tillegg identifiserte de flere ukategoriserte gener som kan spille en viktig rolle i kjønnsmodningen. Disse funnene gir forskerne en dypere forståelse av hvordan kjønnsmodning reguleres hos laks, noe som kan være verdifullt for fremtidig forskning.

Funnene fra doktorgraden bekrefter også tidligere funn på mindre smolt.

Konkrete råd til oppdrettsnæringen

Skjold har anbefalinger til oppdretterne som ønsker å utvide produksjonsfasen på land:

− Test en form for fallende daglengde eller redusert daglengde etter smoltifisering av fisken, i stedet for kontinuerlig lys, særlig hvis det er utfordringer med kjønnsmodning eller dårlig tilvekst. Det virker også som at magrere fôr i postsmoltfasen kan være et verktøy for å for å redusere testikulær vekst og overflødig fettlagring. Men dette må veies opp mot potensielle negative effekter, som økt fôrfaktor og utslipp av nitrogen.

Vetle Skjold er 33 år og fra Bergen. Han disputerte 27. februar ved NMBU med avhandlingen "Kjønnsmodning, metabolisme, og vekst hos Atlantisk laks: Effekter av fotoperiode og forholdet mellom protein og fett i fôret under produksjon av post-smolt." Hovedveileder var Bente Ruyter, og medveiledere var Jens-Erik Dessen, Kjell-Arne Rørvik, Lill Torunn Mydland og Trine Ytrestøyl.