Sirkulær ressursutnyttelse i praksis

Sammendrag

Fôr er nøkkelen til økt bærekraft i norsk oppdrettsnæring, siden over 75 % av karbonavtrykket til næringen kommer fra fôringredienser og fôrproduksjon. Ingredienser fra prosesserte animalske biprodukter har generelt lavt karbonavtrykk og kan også bidra til økt bærekraft ved å bringe næringsstoffene tilbake i næringskjeden som fôr til matproduserende dyr. Biprodukter fra laks kan prosesseres til lakseolje, lakseproteinhydrolysat og laksemel, hvorav kun sistnevnte ikke kan brukes i laksefôr. Lakseproteinhydrolysat kan lovlig inkluderes i laksefôr og har vist bedre initiell vekstrate og proteinfordøyelighet ved 9 % og 18 % inklusjonsnivå i fôret i et kontrollert fôringsforsøk i laboratoriet. Et fullskala forsøk med 5 % lakseproteinhydrolysat i fôret gjennom hele livssyklusen (16 mnd) i kommersielle merder avdekket ingen signifikante forskjeller i vekst, fôrfaktor, slaktekvalitet, filetsammensetning eller dødelighet sammenlignet med et standardfôr. Sirkulær bruk av biprodukter kan være en av løsningene for å nå samfunnsoppdraget om bærekraftig fôr.

Innledning

Den norske Regjeringen opprettet i 2023 et Samfunnsoppdrag om bærekraftig fôr med mål om å blant annet øke andelen norske fôringredienser i akvakultur fra 8 % til 25 % innen 2034. For å nå dette målet, må vi øke utnyttelsen av animalske biprodukter fra agrikultur og akvakultur som er gode næringskilder med lavt karbonavtrykk. I Norge produserte vi 1.68 millioner tonn hel laks i 2025, hvorav 1.36 millioner tonn ble eksportert med hode, ryggbein og skinn koblet til fileten. Laksesloet blir i stor grad utnyttet, men det er mye biprodukter å hente om vi fileterer mer lokalt. Biprodukter fra laks kan bli til lakseolje, lakseproteinhydrolysat og laksemel i en hydrolyseprosess. 

Hydrolyse av kategori 3 biprodukter fra lakseslakteri (slo, skinn, hoder, ryggbein og avskjær) kan bli til høyverdige fôringredienser for matproduserende dyr eller kjæledyr. Under hydrolysen vil naturlige fordøyelsesenzymer (eller kommersielle enzymer) spalte proteiner til korte peptider og aminosyrer som er byggesteiner til proteiner. Etter varmeinaktivering av enzymer (og potensielle bakterier og virus), kan man separere til tre produkter: lakseolje, lakseproteinhydrolysat (vannløselig fase) og laksemel som dannes ved tørking av uløselige proteiner og beinrester. Hydrolysatet vil inneholde vannløselige, lett fordøyelige peptider og aminosyrer, og ikke lenger noen hele proteiner eller prioner (som er en type protein). Fiskeproteinhydrolysater kan inkluderes i fôr til samme art som produktet kom fra, fordi artsbarrieren er brutt når produktet ikke inneholder hele proteiner (Figur 1).

Lakseproteinhydrolysat kan lovlig inkluderes i laksefôr, siden hydrolysater er et unntak fra TSE-regelverket som ble laget for å unngå spredning av prionsykdommer som bl.a. kugalskap, skrapesyken hos sau og geiter, skrantesyken hos hjortedyr og Creutzfeldt Jacob sykdom hos mennesker. Felles for prionsykdommer er at de kun er observert hos pattedyr og skyldes at prion proteinet endrer struktur til en sykdomsfremkallende variant som aggregerer på nerveceller i hjernen og fører til lignende symptomer som Alzheimers og Parkinsons sykdom hos mennesker. Kugalskap oppstod i Storbritannia på 80-tallet fordi storfe ble gitt kjøtt- og beinmel fra storfe som ikke var behandlet ved høy nok temperatur. Etter innføringen av TSE-regelverket som forbyr kannibalisme hos husdyr, har det vært en kraftig nedgang i tilfeller av kugalskap og det er nå svært lav sannsynlighet for det i Europa. 

Prionsykdommer har aldri blitt observert hos fisk, selv om karnivore fisk er kannibaler i naturen. De spiser det som har plass i munnen, uavhengig av art. Mange har prinsipielle innvendinger mot kannibalisme hos husdyr, men om man ser til naturen, er liten fisk den beste maten for større fisk, i motsetning til husdyr på land som helst spiser gress og grønne vekster. 

For å undersøke at det er helt trygt å gi lakseproteinhydrolysat til laks, ble hydrolysatet analysert for innhold av lakseprioner. Ingen lakseprioner ble funnet ved avansert protomikk. Neste trinn i forskningen ble å teste lakseproteinhydrolysatet i laksefôr. 

Fôringsforsøk

Et kontrollert fôringsforsøk i laboratoriet ble utført med Atlantisk laks (~140 g) i triplikate kar og fôring til dobling av vekst over 9 uker. Kontrollfôret inneholdt 30 % fiskemel (FM), mens de eksperimentelle fôrene erstattet 1/3 og 2/3 av fiskemelsproteinet med henholdsvis 9 % og 18 % lakseproteinhydrolysat. 

Et fullskala forsøk fulgte Atlantisk laks fra utsett i sjøen (~125 g) over 16 mnd og omtrent til slakt (~ 5 kg). Forsøksfôret inne­holdt 5 % lakseproteinhydrolysat som delvis erstattet planteproteiner i et standardfôr, og begge diettene ble gitt til 2 parallelle merder på samme lokalitet.

Hovedfunn

Laboratorieforsøket viste en signifikant bedre vekstrate de første 25 dagene for laksen som fikk både 9 % og 18 % hydrolysat i fôret sammenlignet med fiskemelsdietten (Figur 2). Denne økningen i tidlig vekstrate indikerer at lakseproteinhydrolysatet har fôrstimulerende egenskaper som øker fôrinntaket etter et fôrskifte. Det skyldes hydrolysatets høye innhold av peptider og frie aminosyrer som smaker og lukter godt, og kan gi økt appetitt. Effekten av fôrstimulerende hydrolysat avtar etter hvert som fisken på kontrollfôret også venner seg til sitt fôr og spiser tilsvarende godt. 

Vektutviklingen til laksen i laboratorieforsøket viste en trend mot økt vekt av fisken som fikk 18 % lakseproteinhydrolysat (FPH-18) etter 25 dager, men vektforskjellen var ikke signifikant forskjellig etter 58 dagers fôring (Figur 3). Det skyldes større variasjon i fiskevekt blant karene som fikk kontrollfôr og at vekstraten utjevnes over tid når laksen venner seg til fôrene.

Karforsøket viste også signifikant bedre proteinfordøyelighet av 18 % dietten, sammenlignet med fiskemelsdietten. Det var som forventet siden proteinhydrolysat består av lettfordøyelige peptider og aminosyrer som raskt kan tas opp i tarmen. 

Forsøket i kommersielle merder viste at 5 % lakseproteinhydrolysat kan inkluderes i laksefôr gjennom 16 måneder i sjøen. Laksen fôret på 5 % lakseproteinhydrolysat viste sammenlignbare resultater med standardfôret når det gjelder vektutvikling, fôrfaktor, slaktekvalitet og filetsammensetning. Helseparametere som dødelighet og histologisk evaluering av lever og tarmsegmenter viste ingen tegn til dårlig fiskehelse som kunne skyldes langvarig fôring av lakseproteinhydrolysat. Analyser av laksens blodplasma viste at laks fôret på 5 % lakseproteinhydrolysat hadde signifikant høyere plasma osmolalitet enn kontrollfisken. Det indikerer at hydrolysatets frie aminosyrer kan være osmolytter som muligens kan påvirke osmoreguleringen til laksen. Denne reguleringen er spesielt viktig når laksen smoltifiseres og skal venne seg til å leve i saltvann med høyere osmolalitet enn ferskvann. Videre forsøk burde teste ulike inklusjonsnivå av lakseproteinhydrolysat i fôret før og under smoltifiseringsprosessen.

Hvordan bruke lakseproteinhydrolysat i laksefôr?

Lakseproteinhydrolysat kan spraytørkes til et pulver eller oppkonsentreres til et konsentrat. I forsøkene som er beskrevet i denne artikkelen ble det brukt spraytørket hydrolysat, men det var utfordrende i kommersiell fôrproduksjon på grunn av pulverets hygroskopisitet. Det vil si at det lett trekker til seg vann og klumper seg i fuktig miljø. Et konsentrat av lakseproteinkonsentrat vil kunne fungere bedre og kan stabiliseres med f.eks. maursyre dersom ikke tørrstoffet er høyt nok til å forhindre mikrobiell vekst. Et konsentrat er også mer bærekraftig, siden prosessen krever mindre energi enn ved tørking til pulver. Konsentratet kan enten coates på fôrpelleten eller delvis erstatte vann i prosessen for å lage ekstrudert fôrpellets. 

Barrierer

De største barrierene for bruk av lakseproteinhydrolysat i laksefôr er i dag skeptiske konsumenter, pris og tilgjengelighet. Konsumenter kan muligens overbevises med forskningsresultater om god fiskevelferd og begrunnelser i økt bærekraft? Den høye prisen på produktet skyldes hovedsakelig konkurranse med kjæledyrfôr-markedet som betaler godt. Dette kan løses dersom kjæledyr kan spise kategori 2 fisk istedenfor å konkurrere om kategori 3 biprodukter. Tilgjengelighet på lokale biprodukter kan økes dersom Norge fileterer mer laks lokalt istedenfor å eksportere biprodukter som hoder, ryggbein og skinn sammen med fileten til utlandet. Begrunnelsene for eksporten av hel fisk er høyere toll på prosessert fisk til EU og mangel på arbeidskraft lokalt. Det siste burde kunne løses med innovativ robotikk og automatisering av fileteringslinjer.

Konklusjon

Lakseproteinhydrolysat er en trygg og sirkulær fôringrediens for laks, og inneholder lettfordøyelige peptider og aminosyrer som stimulerer fôrinntak. Hydrolysatet kan delvis erstatte fiskemel eller planteproteiner og bidrar til god vekst, fordøyelighet og sirkulær ressursutnyttelse. Denne forskningen danner et vitenskapelig grunnlag for resirkulering av proteinhydrolysater innad i samme fiskeart.