Avhandling vid SLU: Effects of feeding yeasts on blood physiology and gut microbiota of rainbow trout
David Huyben, doktorand på institutionen för husdjurens utfodring och vård, SLU, disputerade den 8 sept med avhandlingen "Effects of feeding yeasts on blood physiology and gut microbiota of rainbow trout". Som titeln anger undersöker avhandlingen effekter av utfodring med jäst på regnbågars blodfysiologi och tarmbakterieflora. En summering av syfte och resultat av arbetet finns på svenska i abstract nedan, samt en kort sammanfattning på engelska längre ner.
Hela avhandlingen går att ladda ner via https://pub.epsilon.slu.se/14478/
Information om avhandlingen och Davids forskning finns även via http://www.slu.se/en/ew-news/2017/9/feeding-yeast-to-rainbow-trout-as-a-sustainable-feed/
Abstract:
Jäst utgör ett hållbart proteinalternativ till fiskmjöl i foder till odlad fisk, men resultat presenterade i denna avhandling indikerar att inblandning med mer än 40% minskar fisktillväxten. Syftet med denna avhandling var att förstå effekten av högre halter av inaktiverad respektive levande jäst till fisk utan negativa hälsoeffekter. Specifikt effekterna på röda blodkroppar, upptag av plasmaaminosyror, tarmmikrobiota och stress/immunsvar på regnbåge (Oncorhynchus mykiss).
Postprandiala blodprover togs från dorsal aorta-kannulerad regnbåge som utfodrats med dieter där 60% av fiskmjölsproteinet ersatts med två olika typer av inaktiverat/avdödad jäst, Saccharomyces cerevisiae och Wickerhamomyces anomalus, gjord av värmextrudering. Blodanalys visade högre blod-pH och hemoglobinnivåer vilket associeras med jästens lägre buffertkapacitet och eventuell hemolytisk anemi på grund av ökad nukleinsyrametabolism. Plasmaanalyser visade att aminosyrornas upptag var lika mellan fisk som matades med jäst eller fiskmjöl, förutom att koncentration av plasma-metionin var högre hos fiskar som utfodrats med jäst-diet. I en senare studie utfodrades regnbåge med levande jäst (S. cerevisiae) vid två olika temperaturer (11 och 18°C). Inga biverkningar på blodfysiologi hittades, även om de flesta celler överlevde och inte metaboliserades i tarmkanalen. Dessa resultat indikerar att minskad fisktillväxt inte enbart kan bero på lägre aminosyrokoncentration, utan snarare en för hög nukleinsyrahalt i fodret men bara när jäst metaboliserades.
I ytterligare två studier studerades tillväxt och tarmbiota där fisk gavs foder med inaktiverad jäst som ersatte 20, 40 och 60% av fiskmjölprotein därefter utfördes försök med fisk som utfodrades vid 11 och 18°C med 40% inbladning av levande jäst i fodret. Hög genomströmnings sekvensering av distala tarmen avslöjade att inaktiverad W. anomalus påverkade både antal och diversitet av bakterier i tarmen medan både inaktiverad och levande S. cerevisiae hade mindre effekt. Ökad vattentemperatur minskade mängden mjölksyrabakterier och minskad bakteriell mångfald i tarmen. I båda studierna har Debaryomyces hansenii, S. cerevisiae och Rhodotorula spp. påträffade i fisktarmen medan fisk som utfodrats med levande jäst, bidrog till en ökad, jästbelastning i tarmen. Fisken vid 18°C hade dock högre plasmakortisolnivåer och reducerat genuttryck av proinflammatoriska cytokiner vilket var än mer påtagligt hos fisk utfodrade med levande jäst. Dessa resultat tyder på att ökad temperatur utsätter fisk för kronisk stress och att utfodring av levande jäst påverkar immunresponsen. Fisktillväxt och välfärd bibehållas genom att ge jäst i kallt vatten med lägre nukleinsyrahalt och om det lyckas kan det leda till högre ersättning av fiskmjöl.
Short summary in english:
This thesis investigated the effects of feeding high inclusions of inactivated and live yeasts to fish in order to replace fishmeal without negative growth or health consequences. The specific focus was on red blood cell characteristics, plasma amino acid uptake, gut microbial communities and stress/immune responses of rainbow trout (Oncorhynchus mykiss). The results indicate that feeding yeast may be reducing growth and welfare of rainbow trout by impairing red blood cell and immune function.