Fysiologiske og genomiske konsekvenser hos laksefisk med spesiell vekt på velferd og nyt fôringredienser
Det er en mangel på forskningsteknikker som overholder velferden og tillater langsiktig fysiologiske og transkriptomiske overvåkinger i levende fisk. Målet med dette arbeidet var å validere kanuleringsteknikker og genuttrykksanalyser som skal benyttes som et standardverktøy i ernærings- og velferdsbaserte studier på laksefisk (atlantisk laks (Salmo salar) og regnbueørret (Oncorhynchus mykiss)).
Kanulering av blodkar gjør det mulig med gjentatte blodprøver fra samme individ; det reduserer det nødvendige antall fisk og også den statistiske effekten av variasjon mellom individer. Rekonvalenstid etter påføring av enten dorsal aorta (DA) eller portvenen (HPV) kanuleringsteknikk ble evaluert hos atlantisk laks. Begge metodene involverer flere prosedyrer som er kjent for å medføre stress hos fisk, for eksempel håndtering, bedøvelse og kirurgi, i tillegg til å isolere fisken i enkeltkar. Rekonvalenstid ble vurdert ved å måle endringer i sirkulerende plasmakortisol, pH i blod, hematokritt (Hct), partialtrykk av karbondioksid (pCO2), elektrolytter (Na+, K+, Cl-) og glukose i blod. Resultatene bekreftet en relativt rask rekonvalenstid, innen 24-72 timer på alle variabler, etter implantering av kanyler.
Deretter ble parallell kanulering (HPV og DA) utført hos regnbueørret, som følge av hypotesen om at lipider kunne gjennomgå nedsatt modifisering umiddelbart etter absorpsjon og transport av HPV. To eksperimentelle dietter ble sammenlignet: fiskemel mot fiskemel med maisgluten. Lipidinnhold, frie fettsyreprofiler (FFs) og relativ lipid sammensetning viste ingen signifikant forskjell mellom DA og HPV til enhver postprandial tid. Bare få av plasma FFs ble påvirket av de ulike diettene, men det var ingen forskjell mellom DA og HPV. Disse resultatene viste at postprandialt opptak, modifisering av lipid klassene og FFs hos regnbueørret var forskjellig i forhold til postprandialt opptak av aminosyrer. Ingen signifikante forskjeller mellom lipidnivåer hos HPV og DA åpnet for følgende hypoteser: 1) sirkulerende lipidnivåer og sammensetning er strengt kontrollert ved å regulere opptak eller frigjøring av lipider fra adipose- og levervev for å balansere absorpsjonen fra et måltid; 2) et sekundært system/lymfekarsystem har en rolle i lipidopptak og transport; 3) lipid absorpsjon og metabolisme hos regnbueørret er treg, og derfor reflekterer plasma lipidnivået en stabil tilstand.
I neste forsøk ble forskjellene i postprandialt plasma lipidinnhold, FFs og frie aminosyreprofiler (FAAs) hos fisk fôret dietter med proteiner av ulikt opphav undersøkt. Gjentatte prøvetakinger fra DA-kanulerte og slututtak fra ukanulerte atlantisk laks ble sammenlignet. Ingen postprandiale endringer i lipid hos DA-kanulert fisk ble sporet, noe som indikerte at kanulering antakeligvis ikke er det mest passende verktøyet til å følge postprandiale endringer av lipider hvis ikke det er i kombinasjon med radioaktive sporstoffer. På den annen side, FAAs postprandiale endringer gav i DA-kanulert fisk mer informasjon om dynamikken av næringsstoffenes opptak sammenlignet med begrensede data fra ukanulert fisk. I DA, postprandial maksimal konsentrasjon av essensielle AA (EAA) ble observert senere enn for ikke-essensielle AA (NEAA) (6 mot 3t, henholdsvis). De enkelte EAAs viste et lignende postprandialt mønster, men de ulike diettene resulterte i forskjellige startverdier, absorpsjonskinetikk og nivå av maksimal konsentrasjon etter fôring.
Til slutt ble genuttrykkanalyser benyttet til å vurdere immunostimulanten lentinan, en beta-glukan fra sopp Lentinula edodes. Regnbueørret fôret med lentinansupplement (L) og kontroll (C) dietter ble injisert med bakteriell Lipopolysakkarid (LPS), en betennelseinduserende agent. Genomisk verktøy som er brukt her (laksefisk 1,8 k cDNA microarray i kombinasjon med "real-time" qPCR) tillater identifisering av forskjellig regulert milt molekylære stier i L og C i milten. Resultatene fra denne studien antydet at lentinan hindret akutt og potensielt farlige virkningene av LPS, men undertrykte ikke inflammatoriske responser generelt. Lentinan reduserte uttrykket av gener involvert i leukocytterekruttering. I tillegg senket det uttrykket av IFN-relaterte og TNF-avhengige gener og gener involvert i MHC klasse I antigen presentasjon.
