Hrognagæði eldisþorsks (Egg quality in farmed cod)

Transcription

1 Hrognagæði eldisþorsks (Egg quality in farmed cod) AVS-verkefni R Agnar Steinarsson, Amid Derayat, Birna Reynisdóttir, Gunnar Örn Jónsson, Gísli Jónsson, Theódór Kristjánsson, Tómas Árnason 23. október 2013

2 Efnisyfirlit. Efnisyfirlit Skýrsluágrip (R085-11)... 2 Summary (R085-11) Inngangur Efni og aðferðir Eldisstöð og búnaður Hrygningarfiskur Tilraunaskipulag og tímaáætlun Tilraunir árið Tilraunir árið Fóðurtegundir og íblöndunarefni Sprautun bætiefna Hrognataka, frjóvgun og klak Mælingar og sýnataka Gæðamat hrogna og lirfa Eldistilraunir Efnamælingar Úrvinnsla og tölfræði Niðurstöður Niðurstöður árið Hrygningarfiskur Kreistingar og klak Hrognastærð og lirfustærð Lífsþróttur lirfa Seltuþol lirfa Vöxtur og lifun Niðurstöður árið Bætiefna- og hitatilraun (2008-árgangur) Hrygningarfiskur Kreistingar og klak Hrognastærð og lirfustærð Lífsþróttur lirfa Vöxtur og lifun í eldistilraunum Efnamælingar Fóðurtilraun (2009-árgangur) Hrygningarfiskur Kreistingar og klak Hrognastærð og lirfustærð Lífsþróttur lirfa Vöxtur og lifun í eldistilraunum Efnamælingar Samanburður efnamælinga Umræða og ályktanir Lokamat á verkefninu Þakkarorð Heimildir Viðauki (niðurstöður efnamælinga)

3 Skýrsluágrip (R085-11). Slæm hrognagæði stóðu kynbótum og seiðaframleiðslu þorsks á Íslandi verulega fyrir þrifum á árunum Hafrannsóknastofnun, Icecod ehf, Laxá hf og Gísli Jónsson dýralæknir fisksjúkdóma leiddu því saman hesta sína og skipulögðu rannsóknaverkefni til tveggja ára. Verkefnið var framkvæmt í tilraunaeldisstöð Hafrannsóknastofnunar á árunum Markmiðið var að öðlast betri skilning á hrognagæðum eldisþorsks og leita leiða til þess að bæta hrognagæði úr eldisfiski. Unnið var með tvo árganga eldisþorsks (árganga 2008 og 2009) og skoðuð áhrif ýmissa þátta s.s. fóðurs, hitastigs, vaxtargetu og hrygnustærðar á hrognagæðin. Auk þess voru gerðar tilraunir með sprautun á fitusýrum og vítamínum í fiskinn fyrir hrygningu og aflað var hrogna úr villtum hrygningarfiski til samanburðar. Eftir handkreistingu voru hrognin frjóvguð og alin fram að klaki í kæliklefa við 7 C. Til þess að meta gæði hrogna og lirfa voru gerðar mælingar á ýmsum þáttum s.s. hrognastærð, frjóvgunarhlutfalli, klakhlutfalli, lirfustærð, lífsþrótti, seltuþoli, vaxtargetu og afföllum á lirfustigi. Keyptar voru efnamælingar (fitusýrur, E- vítamín, litarefni og þránun) á lifrarsýnum og hrognasýnum úr bæði eldisfiski og villtum fiski. Einnig voru keyptar mælingar á erfðaefni svo greina mætti erfðafræðilega atferlisgerð hjá hverjum klakfiski fyrir sig. Niðurstöðurnar sýna að hrognagæðin minnka jafnt og þétt eftir því sem lengra líður á hrygningartímabilið. Þetta sést á fallandi hrognastærð og klaklengd lirfa, ásamt allt að 50% minnkun í lífsþrótti og seltuþoli lirfa sem rekja má til minnkandi næringarforða fisksins. Hrognatæming og endurkreisting þremur dögum síðar gaf stærri hrogn og lirfur með aukinn lífsþrótt og seltuþol. Sprautun klakfisks með bætiefnum jók fituinnihald í lifur og leiddi til aukinnar klaklengdar og klakfeldis (hlutfall lirfustærðar og hrognastærðar). Lægri hiti (2-7 C) í aðdraganda hrygningar hafði hins vegar gagnstæð áhrif og leiddi til lækkunar á bæði klaklengd og klakfeldi lirfa. Í ljós kom að klakstærð lirfa endurspeglar hitastig á þroskunartíma síðustu sex mánuði fyrir hrygningu. Samanburður á niðurstöðum fyrir árgangana tvo sýndi marktækan mun á holdafari, hrognastærð, klakfeldi, fitumagni og fitusýruhlutföllum árganganna. Í þessu samhengi var sett fram tilgáta um misjafna skiptingu árganganna í atferlisgerðir (grunnfarsþorsk og djúpfarsþorsk) með mismunandi eiginleika og bíður hún nú staðfestingar með mælingum á erfðaefni fiskanna. Niðurstöðurnar sýndu einnig jákvæð áhrif klakfiskafóðurs og fóðurbætingar með arakídónsýru. Skilgreindir voru gagnlegir mælikvarðar á hrognagæði og aðferðafræði sem er líkleg til þess að stuðla að hámörkun hrognagæða fyrir seiðaframleiðslu og kynbætur á eldisþorski. 2

4 Summary (R085-11). Poor egg quality was a serious problem in the breeding and hatchery production of cod in Iceland in the years The Marine Research Institute (MRI), Icecod ltd, Laxá ltd and Gísli Jónsson state veterinary for fish diseases, thus joined forces and organized a twoyear research project. The project was carried out in in the MRI Aquaculture Laboratory in the years The aim was to acquire a better understanding of egg quality and seek ways to improve the egg quality from farmed cod broodstock. The project involved two year-classes of farmed cod (yearclasses 2008 and 2009) and studied the effect of various factors, such as feed, temperature, growth potential and maternal size on egg quality. The injection of fatty acids and vitamins into pre-spawning broodstock was tested and eggs stripped from wild cod for comparison. Hand-stripped eggs were fertilized and incubated to hatch in a cooling chamber at 7 C. To assess egg- and larval quality various parameters were measured such as egg size, fertilization, viable hatch, hatch length, larval viability, salinity tolerance, growth performance and larval survival. Chemical analyses (fatty acids, vitamin-e, pigments and rancidity) were performed on liver- and egg samples from both farmed and wild broodstock. Samples of genetic material were analyzed so each female broodfish could be assigned to its genetically distinct behavioural sub-type. The results show that the egg quality is gradually reduced throughout the duration of the spawning season. This is evident from declining egg sizes and hatch lengths, as well as up to 50% reductions in larval viability and salinity tolerance, which can be traced to the declining nutritional reserves of the broodfish. The process of draining and re-stripping three days later resulted in larger eggs and increased larval viability. The injection of additives was shown to increase the fat content of the liver and lead to an increased hatch length and hatch ratio (hatch length/egg diameter). A lower pre-spawning temperature (2-7 C) had the opposite effect and led to a reduced hatch length and hatch ratio. The hatching size of larvae was shown to reflect the effective accumulative temperature over the last six months prespawning. Consistent differences were found in the condition, egg size, hatch ratio, fat content and fatty acid profiles between the two year-classes. In this context, it is postulated that the year-classes may consist of different behavioral sub-types and that the ratio between them might be different between the two year-classes. However, this hypothesis awaits confirmation through genetic analysis. The results also suggested a positive effect of specialty broodstock feed and the addition af arachidonic acid. Useful quality indicators were suggested and a best-practice protocol to optimize the quality of eggs for selective breeding and hatchery production of cod. 3

5 1. Inngangur. Flestar þorskveiðiþjóðir við N-Atlantshaf hafa gert tilraunir á sviði þorskeldis á undanförnum árum og heimsframleiðslan náði hámarki í rúmlega 21 þúsund tonnum á árinu 2008 (Lanes o.fl. 2012). Norðmenn tóku strax afgerandi forystu í þorskeldinu, en Ísland, Skotland, Færeyjar, Írland, Bandaríkin og Kanada hafa stundað þorskeldi á smærri skala. Síðan 2010 hefur þorskeldi dregist verulega saman á heimsvísu og í dag er þorskeldi aðeins stundað í Noregi og á Íslandi. Í Noregi hefur stærsta þorskeldisfyrirtæki heims, Codfarmers í Nordland-fylki, átt í miklum rekstrarerfiðleikum í kjölfar mikilla verðlækkana sem rekja má til aukins framboðs á villtum þorski á mörkuðum. Aðeins tvær seiðaeldisstöðvar eru nú starfræktar í Noregi og markaðurinn fyrir seiði hefur minnkað stórlega. Miklar framfarir hafa þó orðið í eldinu sjálfu sem byggjast á nýjum bóluefnum, bættum seiðagæðum og bættri eldistækni. Framtíð norsks þorskeldis er þó greinilega í mikilli óvissu og hugsanlegt er að þorskeldisævintýri Norðmanna heyri brátt sögunni til. Á Íslandi eru það útgerðarfyrirtækin Gunnvör (HG) og HB-Grandi sem hafa stundað aleldi á þorski í sjókvíum í Ísafjarðardjúpi og Berufirði. Aleldið hefur í nokkur ár byggst alfarið á kynbættum eldisseiðum frá Icecod í Höfnum (og einnig frá Hafró á Stað) og það hefur tekið að jafnaði u.þ.b. 40 mánuði frá klaki að ná eldisþorskinum í 3 kg sláturstærð. Framleiðsla úr aleldi hefur mest náð að skila u.þ.b. 300 tonnum á ári á undanförnum árum. Stærsta vandamálið í aleldinu hefur verið mikil afföll vegna sjúkdóma og afrakstur eldisins hefur því orðið minni en stefnt var að. Eftir margra ára taprekstur kom loks að því á árinu 2012 að bæði fyrirtækin ákváðu að hætta að mestu tilraunum með aleldi þorsks. HB-Grandi hefur nú selt allan sinn eldisbúnað á Berufirði og HG hefur ákveðið að snúa sér að mestu að laxeldi. HG mun þó áfram stunda áframeldi á smáþorski og taka þátt í kynbótaverkefni eldisþorsks í samstarfi við Hafró, Stofnfisk og fleiri aðila. Áframeldi smáþorsks byggir á 500 tonna árlegum áframeldiskvóta og hefur framleiðsla undanfarinna ára numið u.þ.b tonnum á ári. Á Íslandi, líkt og í Noregi, er þorskverð í lágmarki um þessar mundir og dregur það óneitanlega úr hvatanum til þess að stunda þorskeldi. Kynbætur og seiðaframleiðsla á þorski hófust í tilraunaeldisstöðinni á Stað árið 2003 en færðust yfir til Icecod í Höfnum frá og með árinu Markmið Icecod var ávallt að hefja fjöldaframleiðslu á kynbættum þorsksseiðum og að eldisstöðin yrði þannig fjárhagslega sjálfbær. Í kjölfar ákvörðunar eldisfyrirtækjanna um stöðvun þorskeldis var grundvöllurinn hins vegar brostinn fyrir rekstri stöðvarinnar og samkomulag náðist um að Hafró tæki aftur við verkefninu. Jafnframt var samþykkt sérstök fjárveiting frá fjármálaráðuneytinu til þess að byggja við eldisstöðina á Stað svo hægt yrði að framkvæma verkefnið. Reiknað er með því að 4

6 búið verði að reisa nýja viðbyggingu og klakfiskaskemmu á Stað vorið 2014 og að full starfsemi geti hafist frá haustinu Um verður að ræða fullkomna aðstöðu sem mun nýtast undir fjölþættar rannsóknir á ýmsum eldistegundum. Kveikjan að þessu rannsóknaverkefni sem hér um ræðir var þau vandræði sem Icecod átti við að glíma í kynbótum og seiðaframleiðslu þorsks á árinu Eftir ágæta uppskeru haustið 2009 (800 þúsund seiði) tókst aðeins að framleiða 70 þúsund seiði á öllu árinu Klakhlutfall hrogna var óeðlilega lágt bæði vor og haust og lifun frá klaki til seiðis ekki nema 1-2%. Svo virtist sem léleg hrognagæði væru rót vandans en illa gekk að ráða bót á vandamálinu. Framtíð verkefnisins var í húfi og því var ákveðið að hefja sérstakt rannsóknaverkefni til þess að leita lausna á vandanum og fá betri skilning á hrognagæðum og áhrifaþáttum þeirra. Um er að ræða fjölmarga líffræðilega og næringarlega þætti og því er nauðsynlegt að fjalla í inngangi um þorskinn og eiginleika hans í víðu samhengi. Atlantshafsþorskurinn (Gadus morhua) skiptist í marga afmarkaða stofna sem hafa takmörkuð útbreiðslu- og hrygningarsvæði um gjörvallt N-Atlantshaf og aðliggjandi hafsvæði s.s. Norðursjó, Eystrasalt, Barentshaf og fleiri hafsvæði. Stofnarnir hafa mismunandi eiginleika hvað varðar vaxtarhraða, hámarksstærð, kynþroska og útlit. Íslenski þorskurinn lifir á köldu búsvæði og vex frekar hægt fyrstu árin en verður þó á endanum allra þorska stærstur (Gunnar Jónsson 1992, Magnussen 2007). Nýlegar rannsóknir hafa leitt í ljós að þorskstofninn við Ísland er í raun samsettur úr þremur erfðafræðilega aðskildum atferlisgerðum (undirstofnum) (Jónsdóttir o.fl. 1999, Pampoulie o.fl. 2006). Hægt er að greina erfðafræðilegan mun í svokölluðu pan-i genaseti og skilgreina tvær arfhreinar arfgerðir þ.e. pan-i AA og pan-i BB, auk arfblendinnar arfgerðar pan- I AB (Johnston og Anderson 2008, Helgi Guðjónsson 2010). Fiskmerkingar hafa sýnt að arfgerðirnar hafa mismunandi atferli og búsvæðaval (Pampoulie o.fl. 2008), og hafa því verið nafngreindar í samræmi við það, þ.e. grunnfarsþorskur (AA) og djúpfarsþorskur (BB) (Grabowski o.fl. 2011). Arfblendna arfgerðin (AB) hefur atferli og búsvæðaval mitt á milli hinna tveggja og gæti því hugsanlega kallast miðfarsþorskur. Arfgerðirnar hafa einnig mismunandi efnaskipti (Grabowski o.fl. 2009), vaxtargetu (Jónsdóttir o.fl. 2002, Jónsdóttir o.fl. 2008) og mismunandi útlit, þar sem djúpfarsþorskurinn er m.a. mjósleginn, með lægri holdastuðul, og betur gerður til langsunds en grunnfarsþorskurinn (McAdam o.fl. 2012). Nýlegar greiningar á erfðaefni á gömlum þorskkvörnum hafa leitt í ljós að hlutdeild djúpfarsþorsks (BB) í þorskafla Íslendinga hefur lækkað jafnt og þétt síðan um miðja síðustu öld en hlutdeild miðfarsþorsksins hefur vaxið að sama skapi (Klara Jakobsdóttir 2011, Klara Jakobsdóttir o.fl. 2011). Leiddar eru að því líkur að breytt útgerðarmynstur og öflugri 5

7 veiðitæki hafi dregið úr hlutdeild þessarar seinvöxnu arfgerðar (BB) í hrygningu stofnsins. Sömu mælingar benda jafnframt til þess að djúpfarsþorskurinn vaxi mun hægar og verði kynþroska mun seinna en grunnfarsþorskurinn. Þannig virðist hinn hraðvaxta grunnfarsþorskur verða kynþroska á aldrinum 3-6 ára en hinn hægvaxta djúpfarsþorskur ekki fyrr en 6-9 ára (Klara Jakobsdóttir o.fl. 2011). Líklegt er að þessi mismunur í kynþroskaaldri skýrist fyrst og fremst af mismunandi vaxtarhraða arfgerðanna í villtri náttúru. Við upphaf kynbóta á íslenskum eldisþorski á árunum 2003 til 2005 var hrognum safnað úr villtum þorski víðsvegar í kringum landið og því má gera ráð fyrir því að í upphaflegum grunnstofni kynbóta hafi verið að finna allar þrjár arfgerðirnar. Með hliðsjón af nýjum upplýsingum um mismunandi eiginleika arfgerðanna er því mikilvægt að þekkja arfgerð kynbótafisks. Hugsanlegt er að ein arfgerðin henti betur til eldis en hinar og einnig getur skipt máli að skoða hrognagæðin sérstaklega með hliðsjón af arfgerð klakfisksins. Það er mögulegt að arfgerð klakfisks geti haft áhrif á ýmsa lykilþætti hrognaframleiðslu fyrir þorskeldi. Hrognaþroskun í kynþroska fiski stýrist fyrst og fremst af daglengd og birtumagni. Þegar ljós fellur á sjónu augans berast boð í undirstúku heilans (e. hypothalamus) um að stöðva seyti myrkurhormónsins melatóníns sem er framleitt í heilakönglinum (e. pineal gland). Melatónín hindrar seyti kynstýrihormóna (gonadotrópíns) frá heiladingli (e. pituitary gland) og hefur þannig áhrif á líftakt (e. biological rhythm) fisksins. Gonadotrópín-I örvar síðan seyti kynhormóna (estrogen og androgen) úr eggjastokkum og sáðvef fiskanna. Mikilvægustu kynhormónin eru estradíól (estrogen) og testosterón (androgen). Estradíól myndast í hrognavísum (e. oocytes), berst út í blóðið og örvar síðan framleiðslu vitellógeníns í lifur. Vitellógenín berst síðan með blóðinu í hrognavísana og myndar forðanæringu (e. yolk) hrognsins. Vitellógenín er forstigsefni allra helstu prótína (lípóprótína og fosfóprótína) í forðanæringu lirfunnar en þessi prótín eru helsti orkuforði lirfunnar. Þegar styrkur estradíóls í blóði er orðinn nægilega hár örvar seyti gonadotrópíns-ii úr heiladingli myndun á MIS (e. maturation inducing steroid) í eggjastokkum og lokaþroskun eggsins (e. ovulation) hefst (Sigmar Hjartarson 1990, Finn and Fyhn 1995, Norberg o.fl. 2004). Gæði hrogna ráðast að miklu leyti af næringarinnihaldi hrogna (Ketola o.fl. 2000, Sawanboonchun o.fl. 2008). Næringarinnihald hrogna er undir áhrifum af fæðunni sem hrygnan étur á meðan myndun hrogna á sér stað og þannig má auka hrognagæðin með því að nota rétta samsetningu næringarefna í klakfiskafóðri (Izquierdo o.fl. 2001). Á meðal þeirra næringarefna sem hafa áhrif á hrognagæði eru lípíð, fjölómettaðar fitusýrur, prótín, vítamín, karotín (t.d. astaxanthin) og ýmis snefilefni (Brooks o.fl. 1997). Prótín er nauðsynlegt fyrir myndun vitellógeníns í lifrinni og því er mikilvægt að fæða klakfisksins innihaldi mikið 6

8 prótín. Samanburðarrannsóknir hafa tengt hugsanlegan skort á amínósýrum eins og aspartat, glycine, serine og taurine við skert hrognagæði úr eldisfiski í samanburði við villtan fisk (Matsunari o.fl. 2006, Pinto o.fl. 2010, Lanes o.fl. 2012). Amínósýrur gegna lykilhlutverki í þroskun á fóstur- og lirfustigi og eru jafnframt helsti orkugjafi lirfunnar (Finn o.fl. 1995ab, Rønnestad o.fl. 1999, Finn o.fl. 2002). Þorsklirfur hafa ekki starfhæfan maga á fyrstu þroskastigum og niðurbrot prótína í amínósýrur byggir því alfarið á meltingarensímum úr brisi s.s. trypsín og chymotrypsín (Hall o.fl. 2004). Styrkur þessara ensíma í hrognum og lirfum er talinn góður mælikvarði á lirfugæði þorsks og annarra sjávarfiska (Hólmfríður Sveinsdóttir o.fl. 2006). Einnig hafa rannsóknir sýnt lægri gildi ýmissa steinefna (kopar, fosfór, joð, selen) og vítamína (tíamín (B1)) í eldisfiski en í villtum fiski (Hamre 2006, Lanes o.fl. 2012). Fitan er einnig mikilvæg og þá sérstaklega fjölómettuðu n-3 og n-6 fitusýrurnar (PUFA) því sjávarfiskar hafa almennt mjög takmarkaða getu til þess að mynda þessar fitusýrur (Sargent o.fl. 2002, Salze o.fl. 2005). Þessar fitusýrur eru mikilvægar í frumuhimnum, fyrir upptöku fituleysanlegra vítamína og sem forstigsefni prostaglandín-hormóna (Rezek 2010). Þær eru jafnframt taldar mikilvægar fyrir frjósemi fisksins, klakhlutfall og hrognagæði (Rainuzzo o.fl. 1997). DHA-fitusýran (22:6n-3) er almennt talin mikilvægasta fitusýran fyrir eðlilega lirfuþroskun sjávarfiska og þá sérstaklega fyrir þroskun taugakerfis, heila og sjónar (Mourente o.fl. 1991, Watanabe 1993, Pavlov o.fl. 2004). Rannsóknir benda til þess að seltuþol sjávarlirfa tengist DHA-innihaldi fæðunnar (Harel o.fl. 2001, Van Anholt o.fl 2004). EPA-fitusýran (20:5n-3) skiptir líka miklu máli en þó er talið mikilvægt að hún sé ekki til staðar í of miklu magni (Estevez o.fl. 1999, Roy o.fl. 2007). Í sjávarfiskum er hlutfall n-3/n-6 PUFA almennt á bilinu 10-15:1 (Ackman 1980) en n-6 fitusýrurnar eru þó einnig mikilvægar, sérstaklega ARA-fitusýran (arakídónsýra, 20:4n-6) sem er helsta forstigsefni eikosanóíða í fiskum (Bessonart o.fl. 1999). Eikosanóíðar gegna fjölmörgum mikilvægum hlutverkum og er t.d. forstigsefni prostaglandíns (PGE-2) sem gegnir lykilhlutverki við stjórnun kynatferlis, hrognaþroskunar, hrygningar, klaks og lirfuþroskunar (Norberg o.fl. 2004). EPA er hins vegar talin hamla myndun eikósanóíða og EPA:ARA hlutfallið er talinn góður mælikvarði á magn eikósanóíða (Estevez o.fl. 1999, Roy o.fl. 2007). Eikosanóíðar eru jafnframt forstigsefni stresshormónsins kortisóls sem stýrir framleiðslu á seltustjórnunarensíminu Na + /K + ATP-asa og rannsóknir hafa sýnt að ARA geti með þessu móti aukið seltuþol hjá lirfum (Harel o.fl. 2001). Það er því mikilvægt er að rétt hlutföll séu á milli nauðsynlegra fitusýra í klakfiskafóðri og þau hlutföll sem hafa skilað góðum hrognagæðum í þorski eru DHA:EPA = 2,5 og EPA:ARA = 4,4 (Salze o.fl. 2005). 7

9 Rannsóknir hafa sýnt að hátt hlutfall ARA tengist ófullkomnu litarafti (e. pigmentation) hjá flatfiskalirfum (Estevez o.fl. 1999, McEvoy o.fl. 1999). Með hliðsjón af næringarþörf hrygningarþorsks er klakfiskafóður að ýmsu leyti frábrugðið venjulegu vaxtarfóðri. Vitalis Cal klakfiskafóðrið (Skretting) inniheldur 54% prótín sem er mun hærra en í venjulegu vaxtarfóðri en fituinnihaldið er hins vegar frekar lágt eða 18%. Prótínið kemur úr loðnumjöli en að hluta úr smokkfiskmjöli sem er auðmeltanlegt og inniheldur nauðsynlegar amínósýrur. Fóðrið inniheldur β-glúkana og sérstakar olíur sem styrkja ónæmiskerfið og ósérhæfðar sjúkdómsvarnir. Að auki er styrkur C- og E-vítamíns, þráavarnarefna og astaxanthins (einnig þráavörn) mun hærri en í venjulegu fóðri (Rosenlund 2009). Klakfiskafóðrið frá Laxá hf er framleitt samkvæmt þessari fyrirmynd en inniheldur þó að mestu síldarmjöl í stað loðnumjöls og smokkfiskamjöls. Þetta fóður inniheldur þó mjög lítið af ARA-fitusýrunni og því þarf að blanda henni saman við eftir á (sjá Efni og aðferðir). Í klakfiskafóður eru notaðar jurtaolíur sem eru ríkar af línólsýru (C18:2n-6) en hins vegar snauðar af ARA-fitusýrunni (Bell og Sargent 2003, Butts o.fl. 2009) og því mælast yfirleitt mun lægri ARA-gildi í hrognum úr eldisfiski en úr villtum fiski (Salze o.fl. 2005, Sawanboonchun 2009). Hrognagæðin eru oftast meiri úr villta fiskinum og hefur það því gjarnan verið skýrt út frá fyrrgreindum skorti á ARA í eldishrognunum. Íblöndun ARA og astaxanthíns (AST) í klakfiskafóður hefur þótt sýna jákvæð áhrif á gæði hrogna úr eldisþorski, þó að ekki hafi tekist að ná jafn háum gæðum og úr villtum fiski (Sawanboonchun 2009). Talið er að ARA og AST hafi mjög jákvæð áhrif á bæði frjósemi og frjóvgunarhlutfall hjá þorski (Roy o.fl. 2007, Norberg o.fl. 2008). Rannsóknir benda til þess að hæfilegt sé að fóðra með ARA-bættu fóðri í tvo mánuði fyrir hrygningu og að 1% styrkur ARA í fóðri gefi bestan árangur (Norberg o.fl. 2008). Hærri ARA-styrkur virðist hins vegar hafa neikvæð áhrif á frjósemi fisksins. Mælingar hafa sýnt að ARA sem bætiefni í fóðri skilar sér vel inn í eggjastokka hrygnunnar og hefur bein jákvæð áhrif á hormónabúskap og frjósemi fisksins (Norberg o.fl. 2008). Önnur aðferð sem hugsanlega má nota til að auðga næringarinnihald þorskhrogna er að sprauta næringarefnum inn í kviðarhol hrygna fyrir hrygningu. Þessi aðferð hafði jákvæð áhrif á hrognagæði úr villtum laxi í Cayuga vatni í Bandaríkjunum sem sprautaðar voru með B- vítamíni 2-3 vikum fyrir hrygningu (Ketola o.fl. 2000). Það getur einnig haft góð áhrif á lifun á lirfustigi að sprauta klakfiskinn með thýroxín-hormónum (T3 og T4) skömmu fyrir hrygningu en þetta hefur þó fyrst og fremst áhrif á ferskvatnsfiska (Lam 1994, Khalil o.fl. 2011). Því vaknar upp sú spurning hvort hægt sé að bæta næringarinnihald þorskhrogna með sprautun fitusýra í klakfiskinn í aðdraganda hrygningar. Þetta var prófað í þessu verkefni. 8

10 Næringargildi fóðurs hefur einnig mikil áhrif á sviljagæði úr hængum en rannsóknir hafa sýnt að langtímafóðrun með venjulegu vaxtarfóðri getur skert hreyfigetu sviljanna mjög mikið (Hamoutene o.fl. 2009). Samanburður á sviljum úr eldisþorski og villtum þorski sýndi að sáðfrumur villta þorsksins voru stærri, höfðu meiri hreyfigetu, hærri n-3 gildi, hærri DNAgildi og meira prótíninnihald (Butts o.fl. 2011). Matarlyst hrygningarfisks minnkar verulega yfir hrygningartímann og það er algengt að fiskurinn sé ekkert fóðraður í 1-2 mánuði á meðan hrygningin stendur yfir (Fordham og Trippel 1999, Rosenlund 2005). Nýlegar rannsóknir benda þó til þess að svo langt fóðrunarhlé valdi prótínskorti hjá hrygnandi fiski og leiði til fallandi hrognastærðar og hrognagæða eftir því sem líður á hrygningartímabilið. Fiskurinn þarf síðan að bæta þetta upp með upptöku prótíns úr vöðvum sínum með tilheyrandi vöðvaog þyngdartapi. Það er því skynsamlegt að fóðra fiskinn yfir hrygningartímann (Chambers og Waiwood 1996, Hamoutene o.fl. 2009, Rosenlund 2009). Við Íslandsstrendur fer hrygningin að mestu leyti fram á grunnsævi í apríl og maí (Guðrún Marteinsdóttir og Agnar Steinarsson 1996). Sjávarhiti á hrygningarslóð undan suðvesturlandi er oftast á bilinu 6-7 C en getur verið mun lægri (2-3 C) á hrygningarslóð fyrir norðan og austan land. Í náttúrulegu umhverfi safnast hængar saman á afmörkuðum botnsvæðum þar sem þeir verja sín svæði í samkeppni við aðra hænga. Hrygnurnar virðast koma niður á botnsvæðin og velja sér maka þegar þær eru klárar til frjóvgunar og verða þá fyrir ásókn viljugra hænga. Þegar hverri stakri hrygningu er lokið fer hrygnan aftur upp af svæðinu og fær þá frið fyrir ásókn hænganna (Hutchings o.fl. 1999, Nordeide og Folstad 2000). Rannsóknir benda til þess að gæði hrognanna fari almennt vaxandi með auknum aldri og hrygningarreynslu hrygnanna (Guðrún Marteinsdóttir og Agnar Steinarsson 1998). Í seiðaframleiðslu fyrir þorskeldi hafa menn notað bæði villtan fisk, fangaðan fisk og eldisfisk sem klakfisk. Villti fiskurinn verður almennt stærri og gefur oft betri hrogn en eldisfiskurinn en hefur á móti þá ókosti að hann getur borið með sér sjúkdóma og að kynbætur eru þá ómögulegar (Kjørsvik o.fl. 1990, Lanes o.fl. 2012). Það er því æskilegt að nota eingöngu eldisfisk sem klakfisk líkt og gert er í þessu verkefni. Villtur hrygningarfiskur í villtri náttúru fer í gegnum náttúrulega hitasveiflu (ca. 0-7 C við Ísland) en klakfiskur í eldisstöð er yfirleitt alinn við stöðugt hitastig allan ársins hring (7 C á Stað). Samkvæmt Tanem og Kjørsvik (2005) er kjörhiti klakfiskhalds á bilinu 4-6 C. Í íslensku þorskeldi er talið æskilegt að framleiða seiðin á veturna svo hægt sé að spara landeldiskostnað og setja seiðin út í kvíar sumarið eftir (Agnar Steinarsson o.fl. 2012ab). Það þarf því að ljósastýra klakfiskinum og láta hann hrygna á tímabilinu október-desember en rannsóknir hafa sýnt að slík hliðrun á hrygningartíma hefur engin neikvæð áhrif á hrognagæðin. Í rannsókn þar sem 9

11 átta mánuðir liðu á milli hrygninga kom í ljós að hrognagæðin voru jafnvel betri í síðari hrygningunni. Hrognastærðin var meiri og styrkur DHA og n-3 fitusýra var einnig meiri (Penney o.fl. 2009). Tvær meginaðferðir eru notaðar við öflun þorskhrogna í eldisstöðvum. Annars vegar er um að ræða náttúrulega hrygningu sem byggir á söfnun hrogna úr kerjunum, og hins vegar kreistingu sem byggir á handvirkri kreistingu og frjóvgun hrognanna (Agnar Steinarsson 2004). Ókosturinn við fyrri aðferðina er sá að hún hentar illa við kynbætur (þá þyrfti að hafa eina hrygnu og einn hæng í hverju kari) og því er nauðsynlegt að beita kreistingum þegar unnið er að kynbótum. Rannsóknir hafa sýnt að meira er um galla í fyrstu frumuskiptingum í handkreistum hrognum en svo virðist sem þessir gallar séu leiðréttir með ákveðnu viðgerðarferli á síðari stigum fósturþroskunar og lirfurnar séu orðnar eðlilegar við klak (Vallin og Nissling 1998, Avery og Brown 2005, Avery o.fl. 2009). Aðrar rannsóknir hafa staðfest lítinn mun á frjóvgun og klaki með þessum tveimur aðferðum (Nissling o.fl. 1998). Klakfiskurinn verður fyrir mikilli streitu yfir hrygningartímann, hvort sem er vegna hrygningaratferlis (Hutchings o.fl. 1999, Nordeide og Folstad 2000) eða vegna kreistingaálags. Rannsóknir hafa sýnt að streita á klakfiski truflar hrygningarferlið og dregur úr frjósemi og klakhlutfalli (Billard o.fl. 1981, Bogevik o.fl. 2012). Mikil afföll geta orðið í tengslum við hrygninguna þar sem hrygnurnar virðast sérstaklega viðkvæmar. Eitt af því sem almennt er notað sem skilgreining á velferð eldisdýra er að aðstæður geri þeim kleift að sýna náttúrulega hegðun (Segner o.fl. 2012). Ef streita veldur því að hrognin eru ekki losuð hefur það eðlilega slæm áhrif fiskinn, þar sem rúmmál hrogna eykst mikið eftir egglos (Finn o.fl. 2000) og hrognaleiðarinn stíflast ef hrygning á sér ekki stað. Hlutfall hrygna í slíku ástandi getur verið mismunandi eftir aðstæðum, en á einu hrygningartímabili getur allt að helmingur hrygna drepist vegna hrognastíflu (Tómas Árnason og Björn Björnsson 2012). Samkvæmt Thorsen o.fl. (2003) eykur streita áhættuna á því framkalla hrognastíflu, en streita getur einnig haft truflandi áhrif á tilhugalífið á hrygningartíma (Morgan o.fl. 1999) og haft í för með sér aukið hlutfall ofþroskaðra hrogna með tilheyrandi lækkun á frjóvgunarhlutfalli (McEvoy 1984, Kjesbu 1989). Frjósemi þorsksins er mikil og hrygna í góðum holdum getur hrygnt allt að hálfri milljón hrogna á hvert kíló lífþyngdar (Kjesbu 1989, Guðrún Marteinsdóttir og Agnar Steinarsson 1996). Þorskurinn getur hrygnt allt að 20 sinnum yfir tveggja mánaða tímabil og yfirleitt líða þrír dagar á milli skammta (Kjesbu 1989). Þvermál hrognsins er almennt á bilinu 1,2-1,7 mm en ýmsir þættir s.s. stofn, breiddargráða, hitastig, selta, skammtanúmer og holdafar klakfisks geta haft áhrif á hrognastærðina (Chambers 1997). Almennt er talið að hver 10

12 þorsksstofn hafi sína einkennandi hrognastærð (Chambers og Waiwood 1996) sem ekki breytist þó fiskurinn sé stríðalinn í kerjum á landi (Kjesbu 1989, Chambers 1997). Yfirlitsgreinar sýna að Eystrasaltsþorskur sé með stærstu hrognin en það tengist hinni lágu seltu á því hafsvæði þar sem stór hrogn hafa meira flotvægi (Chambers og Waiwood 1996). Þvermál nýhrogna minnkar eftir því sem líður á hrygningartímann og algengt er að sjá 4-7% minnkun frá fyrsta til síðasta hrognaskammts (Kjesbu o.fl. 1991, Chambers og Waiwood 1996). Talsverður breytileiki mælist í næringarástandi hrogna innan sama skammts og magn fitusýra er að jafnaði 25% lægra í síðustu skömmtunum (Ulvund og Grahl-Nielsen 1988). Hrognastærð virðist almennt vaxa með aukinni stærð og holdafari hrygna (Chambers 1997, Guðrún Marteinsdóttir og Agnar Steinarsson 1998) en þó er athyglisvert að hrognastærð hjá eldisfiski eykst ekki á milli ára þó svo að fiskstærð og holdastuðull hækki verulega (Kjesbu 1989, Chambers og Waiwood 1996). Chambers og Waiwood (1996) settu fram þá tilgátu að hrognastærðin ráðist af næringarástandi og orkubirgðum fisksins á hverjum tíma. Rannsóknir í tilraunaeldisstöðinni hafa sýnt að hitastigið hefur mikil áhrif á fósturþroskun, klaktíma og klakþyngd lirfa (Agnar Steinarsson 2004). Klaktími hrogna (tími frá frjóvgun að þroskastigi 1, skv. Eyjólfi Friðgeirssyni 1978) var 23 dagar við 2,3 C, 13 dagar við 7 C en aðeins 7 dagar við 13,2 C. Hitastigið hafði jafnframt veruleg áhrif á klakþyngd lirfanna og samkvæmt annars stigs jöfnu var klakþyngdin mest við 7,6 C en allt að 20% minni við jaðarhitastigin. Mjög lágt hitastig á hrognastigi (1 C) hefur neikvæð áhrif á nýmyndun og þroskun vöðvaþráða á fósturstigi með neikvæðum afleiðingum fyrir klakstærð, sundgetu, fæðunám, lífsþrótt og seltuþol lirfanna (Weatherley 1990, Pepin o.fl. 1997, Galloway o.fl. 1998, Johnston og Anderson 2008). Aðrar rannsóknir hafa jafnframt sýnt að klakþyngdin er í beinu sambandi við vaxtargetu og lifun á lirfustigi (Guðrún Marteinsdóttir og Agnar Steinarsson 1998). Klaklengd lirfunnar er yfirleitt á bilinu 4-5 mm og lirfan hefur kviðpoka með forðanæringu sem framfleytir lirfunni þangað til fæðunám hefst. Augu og meltingarvegur verða starfhæf u.þ.b. tveimur dögum eftir klak og þá getur fæðunámið hafist (Agnar Steinarsson 2004). Lirfan hefur nægan lífsþrótt til að lifa í u.þ.b. tvær vikur án utanaðkomandi fæðu en þarf þó að hefja fæðunám í síðasta lagi (e. point of no return) innan 9-11 daga við 5-7 C (Ellertsen o.fl. 1980, Yin og Blaxter 1987, Guðrún Marteinsdóttir og Agnar Steinarsson 1998). Vansköpun virðist vera nokkuð algeng meðal nýklakinna lirfa og rannsóknir hafa sýnt 10-17% vansköpun hjá lirfum úr eldisþorski og villtum þorski (Avery o.fl. 2009, Lanes o.fl. 2012). Rauðáta (Calanus finmarchicus) er uppistaðan í náttúrulegu fæði þorsklirfa en eldislirfur eru hins vegar fóðraðar með hjóldýrum (Brachionus plicatilis) og artemíu (Artemia salina) 11

13 sem hafa engan veginn sambærilegt næringargildi og rauðátan (Hamre o.fl. 2008, Busch o.fl. 2011). Margar rannsóknir hafa sýnt að lirfur sjávarfiska vaxa betur á villtu dýrasvifi en á ræktuðum fæðudýrum (Imsland o.fl. 2006, Wilcox o.fl. 2006, Busch o.fl. 2010, Koedijk o.fl. 2010). Í þorskeldi er algengt að lirfan sé vanin á þurrfóður eingöngu u.þ.b. 5-6 vikum eftir klak (Agnar Steinarsson 2004). Rannsóknir í tilraunaeldisstöðinni hafa leitt í ljós að vöxturinn á lirfustigi þorsksins (fyrstu 45 dagarnir frá klaki) er takmarkandi þáttur fyrir langtímavaxtargetu þorsksins og það er því afar mikilvægt að hámarka vöxt lirfunnar á þessu tímabili (Agnar Steinarsson 2013). Rannsóknir benda til þess að það sé skert nýmyndun vöðvaþráða á lirfustiginu sem hafi þessi varanlegu, óafturkræfu áhrif á vaxtargetu fisksins (Galloway o.fl. 1998, Johnston o.fl. 1998). Í víðum skilningi eru hrognagæði fiska skilgreind sem hæfni hrognsins til að frjóvgast og í kjölfarið þroskast yfir í heilbrigt afkvæmi (Bobe og Labbé 2010). Umfjöllunin hér að framan sýnir að fjölmargir þættir hafa áhrif á hrognagæði eldisþorsks s.s. stærð, aldur, holdafar, heilbrigði, streita og næringarástand klakfisks. Einnig er talað um móðuráhrif, ofþroskun, hormónastýringu og erfðaþætti (Kjørsvik 1994, Brooks o.fl. 1997). Tímasetning kreistingar, skammtaröð og meðhöndlun hrogna í eldisstöð skiptir líka miklu máli og umhverfisþættir, eins og hitastig, selta, vatnsgæði og ljóslota, geta haft bein áhrif á hrognagæðin (Kjørsvik o.fl. 1990, Tanem og Kjørsvik 2005, Lanes o.fl. 2012). Helstu mælikvarðar á hrognagæði í eldri rannsóknum eru efnainnihald hrogna, hrognastærð, flotvægi, hraði barkarsvars (samruni barkarkorna), frjóvgunarhlutfall, yfirborðsharka, frumuskipting, kímfrumustærð og klakhlutfall (t.d. Kjørsvik og Holmefjord 1995, Shields o.fl. 1997, Guðrún Marteinsdóttir og Agnar Steinarsson 1998, Thorsen o.fl. 2003, Koven 2003, Penney o.fl. 2006, Sawanboonchun o.fl. 2008). Margar rannsóknir hafa sýnt fram á mikilvægi hrognastærðar fyrir hrognagæðin. Knutsen og Tilseth (1985) sýndu fram á það að þurrþyngd hrogna er í beinu jákvæðu sambandi við þurrþyngd lirfa, klaklengd lirfa, vöðvastærð (e. myotome height), forðatíma, kjaftstærð og átgetu sem síðan leiðir til aukinna afkomumöguleika. Pepin (1991) sýndi fram á samband milli hrognastærðar og klaklengdar og ýmsir hafa sýnt fram á jákvæð tengsl hrognastærðar og lifunar (Solemdal o.fl. 1991, Nissling o.fl. 1998). Hunter (1981) sýndi fram á það að stórar lirfur úr stórum hrognum synda hraðar, hafa meiri veiðigetu og eru í minni afránshættu en smærri lirfur. Rannsóknir hafa einnig sýnt að stórar lirfur úr stórum hrognum hafa meiri vaxtargetu á lirfustiginu (Guðrún Marteinsdóttir og Agnar Steinarsson 1998, Thorsen o.fl. 2003). Paulsen o.fl. (2009) sýndu fram á það sama í lirfueldiskví (mesocosm) en vaxtarmunurinn var horfinn við 9 mánaða aldur. 12

14 Frjóvgun hrognanna býður upp á ýmsa góða beina mælikvarða á hrognagæðin. Við frjóvgun hrognsins renna barkarkornin saman á mínútum (barkarsvar, e. cortical reaction), osmóstyrkur eykst, hrognið nær fullri hörðnun á 24 klukkustundum og þvermál hrognsins eykst um 3%. Góð hrogn hafa eftirfarandi frjóvgunareinkenni: hringlaga, hörð, heil barkarkorn, gott flot, hratt barkarsvar, hröð hörðnun, % frjóvgun, einsleit, symmetrísk frumuskipting, stórt utanblómabil (e. perivitelline space). Allt eru þetta góðir mælikvarðar á gæði hrognanna en þó sérstaklega hraði barkarsvars (Żarski o.fl. 2012), hraði hörðnunar, frjóvgunarhlutfall og styrkur (harka) hrognanna (Kjørsvik og Lönning 1983). Frjóvgunarhlutfallið gefur góða vísbendingu um klakhlutfall og lifun í lirfueldi hjá þorski, sandhverfu og lúðu (Pickova o.fl. 1997). Algengast er að frjóvgunarhlutfallið sé reiknað á grundvelli fljótandi hrogna (Lanes o.fl. 2012). Í eldi á barra og gullbrama er algeng vinnuregla að hirða fljótandi egg úr hrognasöfnurum en henda þeim ef hlutfall óeðlilegra hrogna í hlutsýni er hærra en 10% (Moretti o.fl. 1999). Með því að skoða frumuskiptingu hrognanna 4-6 klukkustundum eftir frjóvgun er hægt að fá vísbendingar um hrognagæðin því góð hrogn einkennast almennt af góðri samhverfu (e. symmetry) frumuskiptingar. Avery o.fl. (2009) skoðuðu óeðlilega frumuskiptingu og skilgreindu 7 mismunandi mynstur frumuskiptingar. Það kom hins vegar í ljós að margir þessara galla voru leiðréttir seinna í fósturþroskuninni og flestar lirfurnar klöktust eðlilegar. Samhverfa frumuskiptingar er því ekki sérlega áreiðanlegur mælikvarði á hrognagæði. Í þessari rannsókn var stærð kímfrumunnar (e. blastomere) besti mælikvarðinn á hrognagæðin. Samkvæmt öðrum rannsóknum er kímfrumuhlutfallið (e. normal blastomeres) góður mælikvarði á klakhlutfallið og seltuþol lirfanna (Kjørsvik o.fl. 2004). Klakhlutfallið sjálft er ágætur mælikvarði á hrognagæðin en þá skiptir auðvitað máli hvernig hlutfallið er skilgreint. Misjafnt er hvernig þetta hlutfall er skilgreint í vísindagreinum, sumir reikna það á grundvelli fljótandi hrogna (Sawanboonchun 2009, Lanes o.fl. 2012) en aðrir á grundvelli frjóvgaðra hrogna (Nissling o.fl. 1998). Síðan er einnig misjafnt hvort talað er um heildarklak (e. total hatch) eða lifandi klak (e. viable hatch) en munurinn á þessu tvennu felst í því að sumar lirfur eru vanskapaðar eða dauðar við klak úr egginu. Við rannsóknir á hrognum og lirfum er mikilvægt að tímasetning og lengd klaks sé svipuð hjá öllum tilraunahópum. Með því að ala hrognin við nákvæmlega sama hitastig, stöðugt ljós fram að klaki og slökkva síðan ljósið í klakinu gengur klakið mjög hratt fyrir sig sem tryggir stöðlun á milli hópa (Nissling o.fl. 1998). Mikilvægt er að hafa hvorki hrogn né lirfur til lengdar í þykku fljótandi lagi vegna hættu á súrefnisskorti (Moretti o.fl. 1999). Hitastig hrognaþroskunar skiptir líka máli því að rannsóknir hafa sýnt það að klakhlutfall er 13

15 að jafnaði hæst við hitastig nálægt 7 C en minnkar síðan við hærri og lægri hitastig (Pepin o.fl. 1997). Rannsóknir hafa jafnframt sýnt að hrognagæðin eru að jafnaði meiri úr villtum þorski en eldisfiski (Brooks o.fl. 1997, Salze o.fl. 2005). Í rannsókn Lanes o.fl. (2012) mældist hærri frjóvgun, klak og seltuþol og minni vansköpun lirfa úr hrognum úr villtum klakfiski, þrátt fyrir að holdastuðullinn væri lægri. Villti fiskurinn gaf hærri gildi af n-3 PUFA (47,4%) og DHA (30,5%) og einnig hærra DHA:EPA-hlutfall (2,2). Jafnframt mældust hærri gildi af amínósýrunum asp, leu, ser og tau og steinefninu fosfór (P) í hrognum villta þorsksins. Styrkur ARA fitusýrunnar var heldur hærri hjá eldisfiskinum (1,2%) en það endurspeglaðist ekki í gæðamati hrognanna. Eldishrognin innihéldu mikið af linoleic sýru (LA, 18:2n-6) sem á uppruna sinn úr plöntuolíum í klakfiskfóðrinu og n3:n6 hlutfallið var því mun lægra hjá eldisfiskinum (8,2) en hjá villta fiskinum (22,5). Niðurstaðan var sú að hrognagæðin væru meiri úr villta þorskinum og var það fyrst og fremst skýrt með mun í n-3 PUFA, DHA og DHA:EPA hlutfallinu. Niðurstöður annarra rannsókna hafa einnig sýnt jákvætt samband á milli DHA:EPA hlutfalls og hrognagæða (Pickova o.fl. 1997, Salze o.fl. 2005). Í rannsókn Lanes o.fl. (2012) var einnig talið mögulegt að styrkur amínósýra og fosfórs hefði haft áhrif á hrognagæðin. Aðrar nýlegar rannsóknir hafa einmitt sýnt að fosfór er afar mikilvægur fyrir eðlilega fósturþroskun hjá þorski (Kousoulaki o.fl. 2010). Einnig er hægt að líta á lirfugæðin sem endurspeglun af hrognagæðunum. Helstu mælikvarðar á lirfugæði eru vansköpun, lífsþróttur, seltuþol, sundmagahlutfall, vöðvastærð, nýmyndun vöðvafrumna, kjaftstærð, hreyfivirkni, sundgeta, fæðunám og lifun (Dhert o.fl. 1992, Galloway o.fl. 1998, Guðrún Marteinsdóttir og Agnar Steinarsson 1998, Moretti o.fl. 1999, Browman o.fl. 2003, Aristizabal o.fl. 2009). Margir hafa mælt lífsþrótt þorsklirfa með því að ala lirfurnar án ytri fæðu og mæla tímann þangað til lirfurnar drepast (Nissling o.fl. 1998, Lanes o.fl. 2012). Ókosturinn við þessa aðferð er sá að hún tekur langan tíma, er vinnukrefjandi og er eflaust vafasöm út frá sjónarmiðum um velferð dýra. Mælingar á seltuþoli lirfa eru hugsanlega einnig siðferðilega vafasamar en hafa þó þann kost að vera fljótlegar í framkvæmd. Almennt hafa seltuþolspróf gefið góða raun við rannsóknir á lirfugæðum og reynst ágætur mælikvarði á ýmsa undirliggjandi þætti (Dhert o.fl. 1992, Reitan o.fl. 1994, Thorvik o.fl. 1994, Hansen o.fl. 1996, Galloway o.fl. 1998, Lanes o.fl. 2012). Af helstu niðurstöðum má nefna að Lanes o.fl. (2012) sýndu að DHA:EPA hlutfallið hefur áhrif á seltuþol og Galloway o.fl. (1998) sýndu fram á að lágt hitastig hrognaþroskunar skerðir seltuþol lirfa. Í eldi á barra og gullbrama er algeng vinnuregla að meta lirfugæðin einum degi eftir klak (Moretti o.fl. 1999). Útlit lirfanna 14

16 er þá skoðað undir víðsjá og skimað eftir þáttum eins og ástandi lirfuugga, líffærum, sníkjudýrum og litarafti. Ef lifandi klak er minna en 80% er ráðlagt að henda lirfunum og nýta þær ekki til eldis. Einnig eru gjarnan gerðar athuganir á hreyfivirkni lirfanna, en ef hún er óeðlileg, annaðhvort of lítil eða of mikil, eru lirfurnar ekki nýttar til eldis. Eftir að eldi og fóðrun er hafin eru síðan gerðar reglulegar mælingar á fæðunámi, atferli og sundmagahlutfalli lirfuhópsins (Sparre og Venema 1998, Moretti o.fl. 1999). Eins og kom fram hér að framan var kveikjan að þessu rannsóknaverkefni (Hrognagæði eldisþorsks) þau viðvarandi vandræði sem stóðu kynbótum og seiðaframleiðslu þorsks fyrir þrifum á árunum Hafrannsóknastofnun, Icecod ehf, Laxá hf og Gísli Jónsson dýralæknir fisksjúkdóma leiddu því saman hesta sína og skipulögðu verkefni til tveggja ára. Í verkefninu voru skoðuð áhrif vaxtargetu (nýjung), hrygnustærðar, fóðurs, hrygningarsögu og hitasögu (nýjung) á hrognagæðin. Auk þess voru gerðar tilraunir með sprautun á fitusýrum (nýjung) í fiskinn fyrir hrygningu. Einnig var aflað hrogna úr villtum hrygningarfiski til samanburðar. Markmiðið var að öðlast betri skilning á hrognagæðum eldisþorsks og leita leiða til þess að bæta hrognagæði úr eldisfiski. Ákveðið var að framkvæma verkefnið í tilraunaeldisstöðinni á Stað sem hefur þá einstöku kosti að þar er hitastig eldissjávar jafnt árið um kring en einnig er hægt að kæla eða hita eldissjóinn eftir þörfum. Þetta geta fáar aðrar rannsóknastöðvar leikið eftir þ.a. sérstaða verkefnisins er veruleg. Afurð verkefnisins er á formi nýrrar þekkingar sem getur skipt miklu máli fyrir framtíð þorskeldis á Íslandi. Þorskeldi gæti hæglega orðið stór atvinnugrein á Íslandi og gæti skapað fjölmörg störf á landsbyggðinni. Í upphaflegri verkefnisáætlun var verkefninu skipt niður í aðgreinda verkþætti og undirverkþætti með skilgreindum rannsóknamarkmiðum. Við úrvinnslu á gögnum komu þó í ljós ýmsir þættir til viðbótar sem ekki höfðu verið skilgreindir sérstaklega í upphafi. Það var því ákveðið að móta sérstaklega einar fjórtán rannsóknaspurningar til þess að auðvelda framsetningu á niðurstöðum verkefnisins: 1. Er hægt að greina undirstofn út frá holdafari hrygningarþorsks? 2. Er hægt að greina undirstofn út frá hrognastærð? 3. Er fast samband á milli hrognastærðar og klaklengdar? 4. Hafa stærð og holdafar klakfisks áhrif á hrognagæði? 5. Hvaða þættir hafa mest áhrif á afföll hrygningarþorsks? 6. Hefur handkreisting neikvæð áhrif á hrognagæðin? 7. Hvernig breytast hrognagæðin yfir hrygningartímabilið? 15

17 8. Er hægt að bæta hrognagæðin með sprautun bætiefna í klakfiskinn? 9. Hefur hitastig í klakfiskeldi áhrif á hrognagæði? 10. Hefur næringarinnihald klakfiskafóðurs áhrif á hrognagæði? 11. Hefur vaxtargeta klakfisks áhrif á hrognagæði? 12. Er munur á hrognagæðum úr eldisþorski og villtum þorski? 13. Með hvaða aðferðum er hægt að hámarka hrognagæði eldisþorsks? 14. Hver er besti mælikvarðinn á hrognagæði eldisþorsks? Ofangreindum rannsóknaspurningum er síðan svarað skilmerkilega í Umræðukafla skýrslunnar í lokin. Vonast er til þess að með þessu móti verði niðurstöður verkefnisins bæði skýrar og aðgengilegar. 16

18 2. Efni og aðferðir Eldisstöð og búnaður. Verkefnið var framkvæmt í tilraunaeldisstöð Hafrannsóknastofnunar á Stað við Grindavík á tímabilinu janúar desember 2012 (sjá mynd 1). Mynd 1. Tilraunaeldisstöð Hafrannsóknastofnunar á Stað við Grindavík. Eldisstöðin var byggð árið 1988 og árið 2003 var síðan reist viðbygging við stöðina. Í stöðinni hafa verið gerðar rannsóknir á ýmsum tegundum sjávar- og ferskvatnsdýra og á þorski síðan Stöðin er staðsett á lóð fiskeldisstöðvarinnar Íslandsbleikju ehf og nýtur góðs af þeirri staðsetningu á ýmsan hátt. Mikil samlegðaráhrif eru af þessu sambýli eldisstöðvanna og tilraunaeldisstöðin kaupir sjó, heitt vatn, ferskt vatn og rafmagn samkvæmt samningi við Íslandsbleikju. Í stöðinni er talsverður fjöldi af eldiskerjum af ýmsum stærðum og einnig eru þar tólf sérhæfð lirfueldiskör til framleiðslu á seiðum sjávarfiska s.s. þorski og sandhverfu. Einnig varmaskiptar og kælivél til upphitunar og kælingar á eldisvatni í miklu magni. Í stöðinni eru kæliklefar fyrir smáskalarannsóknir, lirfusíló fyrir eldistilraunir og jafnframt sérhæfð aðstaða til ræktunar á fæðudýrum fyrir lirfueldi sjávarfiska. Öruggt aðgengi að miklu magni af eldissjó með stöðugu hitastigi árið um kring, ásamt þeim gæðum sem hér hefur verið lýst, gera það að verkum að í tilraunaeldisstöðinni eru einstaklega góðar aðstæður fyrir fiskeldisrannsóknir. Verkefni það sem hér um ræðir (Hrognagæði eldisþorsks) krafðist nýtingar á flestum gæðum og aðstöðu eldisstöðvarinnar. Allar kerjagerðir, hrognaílát, kæliklefar, ræktunarklefar, rannsóknasíló, rannsóknastofa og tölvubúnaður voru nýtt til verksins, ásamt upphituðum og kældum sjó. Allir starfsmenn stöðvarinnar komu að verkefninu og líffræðingar voru ráðnir að verkefninu tímabundið bæði árin. 17

19 2.2. Hrygningarfiskur. Í verkefninu var notast við hrygningarfisk sem var klakinn úr hrognum frá Icecod ehf á árunum 2008 og 2009 og hefur síðan verið alinn í tilraunaeldisstöðinni. Árgangur 2008 var notaður í AVS-verkefninu Vaxtargeta eldisþorsks en árgangur 2009 var notaður í AVSverkefninu OPTILAR. Allir fiskarnir voru örmerktir með Pit-merkjum strax á seiðastigi og því liggja fyrir nákvæmar upplýsingar um vaxtarsögu þeirra. Á mynd 2 heldur verkefnisstjórinn á vænum þriggja ára fiski af árgangi Mynd 2. Agnar Steinarsson verkefnisstjóri með vænan þriggja ára fisk af árgangi 2008 í fanginu. Fiskurinn var um 10 kg að stærð þegar myndin var tekin (og Agnar um 80 kg). Árgangur 2008 var notaður í verkefninu bæði verkefnisárin ( ). Fyrra árið var hann alinn í 10 miðlungsstórum eldiskörum (6 m 3, sjá mynd 2), en síðara árið var hann alinn í þremur stórum eldiskörum (30 m 3 ). Árgangur 2009 var notaður í verkefninu á árinu 2012 og alinn í 6 miðlungsstórum eldiskörum. Hitastig á eldisvatninu var stöðugt um 7,5 C árið um kring nema hjá þeim tilraunahópum sem voru aldir við lægri hita síðustu mánuðina fyrir hrygningu (sjá 2.3 Tilraunaskipulag og tímaáætlun). Fiskurinn var handfóðraður á hverjum degi með sjófiskafóðri frá Laxá en síðustu mánuðina fyrir hrygningu var skipt yfir í sérstakt klakfiskafóður, nema hjá einum tilraunahópi hvort ár sem var alinn áfram á sjófiskafóðri (sjá 2.6 Fóðurtegundir og íblöndunarefni). Allur fiskur var alinn á náttúrulegri ljóslotu og því gert ráð fyrir hrygningu í apríl-maí. Tregur birtunemi varð þó til þess að seinka hrygninunni fram í júlí-ágúst á árinu 2011 en hrygningartíminn var eðlilegur árið 2012 (sjá töflu 7). Allur fiskur var vigtaður, lengdarmældur og kyngreindur við fyrstu kreistingu. Holdastuðull (K) var reiknaður á eftirfarandi hátt: K = 10W/L 3 (W: þyngd (kg), L: lengd (sm)). 18

20 2.3. Tilraunaskipulag og tímaáætlun. Verkefnið var samkvæmt upprunalegri umsókn skipulagt með 18 mánaða tímaramma frá 1. mars ágúst 2012 og skipt niður í 7 verkþætti með undirverkþáttum eins og sjá má í töflu 1. Tafla 1. Verkþættir og undirverkþættir ásamt tímaramma verkefnisins. Hver reitur í töflunni táknar einn ársfjórðung og grár litur táknar virkni í verkþættinum. Verkþættir Undirbúningur 2 Eldi hrygningarfisks 1. Fóðurgæði og hrognagæði 2. Hitasveifla og hrognagæði 3. Vaxtargeta og hrognagæði 3 Sprautun með bætiefnum 4 Hrognaöflun og mælingar 1. Hrognaöflun úr villtum þorski 2. Hrognaöflun í eldisstöð 3. Hrognamælingar 5 Eldistilraunir og gæðamat 1. Klaktilraunir 2. Lirfumælingar 3. Lirfutilraunir 4. Eldistilraun 5. Framleiðslutilraun 6 Efnagreiningar 7 Úrvinnsla, kynning og birting Verkefnið skiptist í fjóra sjálfstæða rannsóknarþætti sem ganga þvert á verkþættina, en þeir eru fóðurgæði, hitasveifla, vaxtargeta og bætiefni. Unnið var að öllum verkþáttum seinna árið en öllum nema verkþáttum nr. 3, 4.1, 6 og 7 fyrra árið. Allir starfsmenn eldisstöðvarinnar ásamt tveimur lausráðnum starfsmönnum (Dr. Amid Derayat líffræðingi og Birnu Reynisdóttur líffræðinema) komu að framkvæmd verkefnisins og úrvinnslu verkefnisins. 19

21 2.4. Tilraunir árið Á árinu 2011 var því unnið að þremur rannsóknarþáttum: fóðurgæði, hitasveifla og vaxtargeta. Notast var við hrygningarfisk af 2008 árgangi, tíu eldiskör, þrjár fóðurgerðir og tvo hitaferla (sjá töflu 2). Tafla 2. Yfirlit yfir tilraunaskipulag á árinu Hópur Ker Hrygnur Hængar Meðalþ. Hitastig Fóður (fjöldi) (fjöldi) (kg) ( C) A B ,00 2,5-7,5 C Laxá ARA B B ,77 7,5 C Laxá ARA C B ,90 7,5 C Laxá eldi D D ,40 7,5 C Vitalis Cal E D ,07 7,5 C Laxá ARA Eins og taflan sýnir var meðalþyngd tilraunahópanna mismunandi á milli kerja en fiskurinn var þó allur jafngamall þ.a. vaxtarsagan var þekkt og vaxtargetan því mismunandi. Hópur A var alinn við 7,5 C fram í janúar 2011 en eftir það var hitastigið lækkað smátt og smátt niður í 2,5 C í kringum mánaðamótin mars/apríl og aftur upp í 7,5 C í byrjun júní Meðalhitastigið í kerjum B1-2 á tímabilinu febrúar-maí var 3,8 C en hrygningin hófst reyndar ekki fyrr en í júlí. Með því að bera saman mismunandi hópa er því hægt að kanna hvern rannsóknaþátt fyrir sig, þ.e. hóp A vs B (áhrif hitasveiflu), hóp B vs D (áhrif vaxtargetu) og hóp B vs C vs D (áhrif fóðurs). Vegna þess hversu seint svar barst frá AVS-sjóðnum (um miðjan júní) var í raun búið að afskrifa verkefnið en sökum þess hve fiskurinn hrygndi seint (í júlí-ágúst) var þó ákveðið að hefja starfsemi samkvæmt áætlun. Það var hins vegar orðið of seint að ná í villt hrogn (verkþáttur 4.1) og einnig of seint að sprauta fiskinn með bætiefnum (verkþáttur 3). Aðrir verkþættir voru framkvæmdir samkvæmt áætlun nema verkþáttur 6 (efnagreiningar) en ákveðið var að fresta honum til síðara árs. Vegna seinkunarinnar varð umfang hrognaöflunar töluvert minna en stefnt var að (sjá 2.8 Hrognataka, frjóvgun og klak) en með mikilli þrautseigju tókst þó að framkvæma allar þær mælingar, gæðamat og eldistilraunir sem stefnt hafði verið að. 20

22 2.5. Tilraunir árið Á árinu 2012 var unnið að fjórum rannsóknarþáttum, þ.e. fóðurgæði, hitasveifla, vaxtargeta og bætiefni. Notast var við hrygningarfisk af 2008 og 2009 árgöngum, níu eldiskör, þrjár fóðurgerðir og tvo hitaferla (sjá töflu 3). Tafla 3. Yfirlit yfir tilraunaskipulag á árinu Hópur Árg. Ker (nr) (m3) Hrygnur (fjöldi) Hængar (fjöldi) Meðalþ. (kg) Lengd (sm) Hitastig ( C) Fóður A 2008 Ú ,24 67,9 7,5 C Laxá ARA B 2008 Ú ,48 68,1 7,5 C Laxá ARA C 2008 Ú ,52 68,8 2-7,5 C Laxá ARA D 2009 B ,17 65,5 7,5 C Laxá ARA E 2009 B ,00 65,7 7,5 C Laxá klak F 2009 B ,24 65,1 7,5 C Laxá eldi Eins og taflan sýnir voru framkvæmdar sjálfstæðar, aðskildar rannsóknir á hvorum árgangi fyrir sig. Árgangur 2008 (hópar A-C) var alinn í stórum kerjum (Ú1-3) og þar voru könnuð áhrif bætiefnasprautunar og hitasveiflu. Hópar A-C fengu sama fóðrið en hópur A var sprautaður með bætiefnum (sjá 2.7 Sprautun bætiefna). Hópur C var alinn við 7,5 C fram í nóvember 2011 en eftir það var hitastigið lækkað smátt og smátt niður í 2,5 C í janúar og aftur upp í 7,5 C í apríl Meðalhitastigið í keri Ú-3 var 4,8 C að meðaltali síðustu sex mánuðina fyrir byrjun hrygningar. Hópur B var alinn við 7,5 C og hafður til samanburðar við hópa A og C. Árgangur 2008 (hópar D-F) var alinn í miðlungsstórum kerjum (B1-6) og þar voru könnuð áhrif mismunandi fóðurgerða (sjá 2.6 Fóðurgerðir og íblöndunarefni). Allir hóparnir voru aldir við sama hitastig, þ.e. 7,5 C árið um kring. Meðalþyngdin var svipuð í öllum tilraunahópum (A-F) enda var hægvaxta fiskur ekki alinn sér þetta árið heldur blandað saman við hraðvaxta fisk. Með kreistingum á einstaklingsmerktum fiski var þó hægt að rannsaka samband vaxtargetu og hrognagæða. Á árinu 2012 voru mun umfangsmeiri kreistingar en á fyrra árinu og mun meira af mælingum og eldistilraunum (sjá töflu 7). Þó var ákveðið að framkvæma ekki seltutilraunir þetta árið, heldur láta seltutilraunir fyrra árs nægja (sjá 2.10 Gæðamat hrogna og lirfa). 21

23 2.6. Fóðurtegundir og íblöndunarefni. Báðir árgangar hrygningarfisks voru aldir á almennu vaxtarfóðri (Laxá sjófiskafóður) utan hrygningartíma. Um það bil þremur mánuðum fyrir áætlaðan hrygningartíma var hins vegar byrjað að fóðra flesta hópa með sérstöku klakfiskafóðri. Hópar C (2011) og F (2012) fengu hins vegar sjófiskafóðrið áfram alveg fram að hrygningu. Um var að ræða tvær tegundir af klakfiskafóðri, annars vegar Laxá klakfiskafóður fyrir hvítfisk (Laxá-klak) og hins vegar Vitalis Cal sem er framleitt af Skretting á Spáni (bara gefið árið 2011). Laxá-klak er þanið, extrúderað fóður sem var framleitt sérstaklega af Laxá hf samkvæmt beiðni verkefnisins með Vitalis-fóðrið sem ákveðna fyrirmynd. Það sem aðgreinir klakfiskafóðrið almennt frá venjulegu vaxtarfóðri er: a) hærra hlutfall prótíns, litarefna og mangan súlfats, b) lægra hlutfall fitu og c) hærra hlutfall C- og E-vítamíns. Í klakfiskfóðrinu eru einnig β-glúkanar til þess að styrkja ónæmiskerfi fiskanna og hveitiglúten til þess að bæta bindingu og létta fóðrið. Helsti prótíngjafinn í Laxá-fóðrinu er síldarmjöl en hins vegar loðnumjöl í Vitalis-fóðrinu ásamt m.a. 10% smokkfiskmjöli. Ýmsar rannsóknir hafa bent á mikilvægi arakídónsýru (ARA, 20:4n-6) í fæðu klakfisks. Ekki var mögulegt að nota hana sem hráefni í Laxá-fóðrið og því var brugðið á það ráð að panta sérstaklega ARA-ríka olíublöndu sem inniheldur 35% ARA (Vevodar, DMS Food Specialities, Holland) til beinnar íblöndunar í tilbúið fóður. Olían er framleidd úr frumum gersveppsins Morteriella alpina. Olíunni (100 ml) var blandað út í 5 kg af fóðri í einu (0,7% styrkur ARA) og látið standa í 15 mínútur áður en fóðrun hófst. Í töflu 4 má sjá lýsingu á innihaldi þeirra fóðurgerða sem notaðar voru í verkefninu. Innihaldslýsing í Laxá-klakfóðrinu miðast við fóður beint frá verksmiðju fyrir íblöndun með Vevodar olíunni. Tafla 4. Innihaldslýsing fóðurtegunda í verkefninu. Laxá sjófiskafóður Laxá klakfóður Vitalis Cal Prótín 47% 51% 54% Fita 17% 21% 18% Þurrefni 91% 94% Aska 8% 10% 9% Meltanleg orka, MJ/kg 17,5 19,2 C-vítamín 100 mg/kg 1000 mg/kg E-vítamín 110 mg/kg 3000 mg/kg 600 mg/kg Kögglastærð (mm) 12 mm 16 mm 20 mm 22

24 Tafla 5. Samanburður á fitusýruinnihaldi fóðurtegunda. Tölurnar sýna hlutfall fitusýru-metýlestera (FAME) í allri fitu sýnisins. Laxá klakfiskafóður er borið saman við heimildir um fóðurtegundirnar Dan-Ex, Breed M, Vitalis og Vitalis-ARA (bætt með ARA-fitusýru). Salze o.fl Sawanboonchun o.fl Laxá-klak Dan-Ex Breed M Vitalis Vit-ARA C14:0 6,50 5,30 4,40 5,20 4,80 C16:0 15,70 14,40 22,40 16,20 15,70 C18:0 2,70 1,60 32,30 2,80 3,10 C16:1n7 4,90 7,50 6,00 4,80 4,40 C18:1n9 12,40 11,80 3,50 12,80 13,20 C20:1n9 8,80 14,80 6,30 9,60 9,40 C22:1 13,70 17,20 5,60 11,80 11,40 C18:2n6 (LA) 2,60 2,90 12,10 4,80 5,10 C20:4n6 (ARA) 0,50 0,30 1,10 0,60 3,20 C18:3n3 (ALA) 1,20 0,80 1,80 1,20 1,20 C20:5n3 (EPA) 6,50 7,50 8,90 6,60 6,30 C22:5n3 (DPA) 0,30 0,50 1,10 0,90 0,90 C22:6n3 (DHA) 9,40 7,10 16,60 11,10 10,40 SFA 26,2 21,8 32,3 24,9 24,0 MUFA 44,6 55,5 22,7 45,1 44,6 PUFA 29,2 22,7 45,0 29,9 31,4 n-3 21,0 18,9 30,7 23,4 21,1 n-6 3,1 3,8 14,3 6,0 9,3 n3/n6 6,8 5,0 2,1 3,9 2,3 DHA/EPA 1,45 0,95 1,87 1,68 1,65 EPA/ARA 13,0 25,0 8,1 11,0 2,0 DHA/ARA 18,8 23,7 15,1 18,5 3,3 Í töflunni er Laxá klakfiskafóðrið borið saman við tvær tegundir mjúkfóðurs (Dan-Ex og Breed M) og eina tegund þurrfóðurs (Vitalis) og samanburðurinn sýnir að mikill munur er á fitusýruprófíl fóðurtegundanna. Almennt séð er mjög lítill munur á þurrfóðurtegundunum Laxá-klak og Vitalis, enda er Laxá-klak framleitt með Vitalis sem fyrirmynd. Vitalis inniheldur þó heldur meira af DHA og n-3 fitusýrum og DHA/EPA-hlutfallið er hærra. Báðar tegundirnar innihalda mjög lítið af ARA (0,5-0,6%). Vitalis-ARA (ARA-bætt) inniheldur heil 3% ARA en hlutföll DHA og n-3 lækka á móti. Fitusýruprófíll mjúkfóðurtegundanna er hins vegar gjörólíkur þurrfóðurtegundunum. Dan-Ex inniheldur lítið af DHA og n-3, og virðist því ekki lofa neitt sérlega góðu fyrir klakfisk. Breed M inniheldur hins vegar mjög mikið af sterínsýru (C18:0), LA, DHA, n-3 og n-6, og hljómar því sem spennandi kostur fyrir klakfisk. Almennt séð kemur Laxá-klak þokkalega út úr samanburðinum en hlutföll DHA og ARA virðast þó vera í lægri kantinum. 23

25 2.7. Sprautun bætiefna. Í verkþætti 3 (Sprautun með bætiefnum) var markmiðið það að kanna hvort það væri hægt að hafa marktæk jákvæð áhrif á hrognagæði með því að sprauta bætiefnum inn í fiskinn nokkrum vikum fyrir upphaf áætlaðrar hrygningar. Ekki gafst ráðrúm til sprautunar árið 2011 en árið 2012 var hópur A (ker Ú-1) sprautaður með bætiefnum (sjá töflur 1 og 6). Sprautunin var framkvæmd þann 12. mars 2012 eða u.þ.b. sex vikum fyrir upphaf hrygningar. Eingöngu hrygnur voru sprautaðar og ef kyn var ekki þekkt var reynt að meta kynið samkvæmt útlitseinkennum. Stungustaður var u.þ.b. 1 sm skáhallt fyrir aftan gotrauf, líkt og sýnt er á mynd 3. Mynd 3. Sprautun á hrygnu með bætiefnaskammti þann 12. mars Í bætiefnaskammtinum var um að ræða annars vegar vítamín (Selevitan og Becoplex) og hins vegar fiskiolíu (Omega-3 fiskiolía frá Lýsi hf). Skammtastærðir voru 0,1 ml/kg (Selevitan), 1 ml/fisk (Becoplex) og 20 ml/fisk (Omega-3 olían). Í töflu 6 má sjá sundurliðun á innihaldi bætiefnaskammtsins (sjá nánar í kafla Efnamælingar). Tafla 6. Innihaldslýsing á bætiefnaskammti fyrir hrygningarfisk. Bætiefni Innihaldslýsing Selevitan vet. E-vítamín (50 mg/ml) Selen (0,6 mg/ml) Becoplex vet. Þíamín-B1 (5 mg/ml) Ríbóflavín-B2 (3 mg/ml) Nicotínamíð-B3 (20 mg/ml) Pantothen-B5 (12 mg/ml) Pýridoxín-B6 (2 mg/ml) Cýanócóbalamín-B12 (20 µg/ml) Omega-3 mix. Palmínsýra (15,7%) ARA (1,2%) EPA (19,4%) DHA (13,1%) SFA (26,8%) MUFA (23,6%) MUFA (49,6%) n-3 (40,6%) DHA:EPA (0,7) DHA:ARA (10,9) EPA:ARA (16,2) 24

26 2.8. Hrognataka, frjóvgun og klak. Hrognataka fyrir verkefnið var með tvennum hætti, annars vegar kreisting á villtum fiski í afla netabáts og hins vegar kreistingar á eldisfiski í eldisstöðinni. Kreistingarnar eru auðkenndar með forskeytinu K og raðtölu fyrir hvort ár fyrir sig (sjá töflu 7). Hrognataka úr villtum fiski var framkvæmd 18. apríl 2012 í tengslum við netarall Hafró skammt undan SV-landi (K-0). Svipaðar aðferðir voru notaðar við kreistingu og frjóvgun á villtum fiski og eldisfiski. Rennandi hrogn og svil voru kreist í plastdollur og 10 ml sprautur (sjá mynd 4) og lögð í kælingu fram að frjóvgun. Frjóvgað var með sviljablöndu frá 3-5 hængum í hlutföllunum 100:50:2 (hrogn:sjór:svil) og látið standa vel hrært í 10 mínútur fram að skolun í 0,5 mm sigti. Eingöngu fljótandi hrogn voru skoluð en sokkin hrogn voru vigtuð sérstaklega frá. Eftir skolun voru hrognin sótthreinsuð með 100 ppm Pyceze (Novartis, UK) í 30 mínútur áður en tvö u.þ.b g sýni voru vigtuð nákvæmlega í tvær glærar plastskálar (A- og B-skálar) með 1 lítra af UV-geisluðum sjó. Úr þessum hrognum voru síðan tekin öll hrogn til mælinga, gæðamats eða tilrauna. Umframhrogn voru vigtuð og sett í 25L-hrognasíló (sameinuð öðrum hrognum) en sokkin hrogn voru vigtuð frá og hent. Á hverjum morgni var síðan hrært varlega í hverri skál þannig að dauð hrogn söfnuðust á miðjan botninn og voru síðan sogin í burtu með slöngu. Skipt var um u.þ.b. 2/3 hluta af sjónum í hverri skál á hverjum morgni og fyllt upp með geisluðum sjó. Fimm dögum eftir klak voru eftirlifandi hrogn í A-skálinni sigtuð varlega og vigtuð nákvæmlega til þess að geta reiknað út klakhlutfallið: Mynd 4. Hrogn og svil fyrir frjóvgun. Klakhlutfall (%) = fljótandi hrogn á degi 5 eftir frjóvgun (g) / fljótandi hrogn við frjóvgun (g) Reynslan hefur sýnt það að fimm dögum eftir frjóvgun eru öll ófrjóvguð hrogn fallin til botns og einungis frjóvguð hrogn fljóta þá ennþá. Þetta er því einföld aðferð til þess að meta klakhlutfallið og mun fljótlegri en að telja lirfurnar við klak. Þó ber að hafa í huga að eingöngu er miðað við þau hrogn sem fljóta við frjóvgun. Úr B-skálinni voru síðan tekin smásýni til efnagreininga og mælinga á hrognastærð. Eftir klak voru síðan teknar lirfur úr klakskálunum til notkunar í gæðamatstilraunum og mælinga á lirfustærð. Í hrognasílóum var miðað við að hafa ml af hrognum í hverju sílói í upphafi og sótthreinsað með Pyceze í fullu sílói daginn eftir frjóvgun. Síðan var skrúfað fyrir loft og 25

27 rennsli á hverjum morgni og dauðum hrognum tappað undan. Eftir klak var lirfunum safnað í 20 lítra fötur og fjöldinn reiknaður út með hlutsýni. Lirfur úr hrognasílóum voru notaðar í eldistilraunum. Í töflu 7 má sjá yfirlit yfir allar hrognakreistingar í verkefninu. Tafla 7. Yfirlit yfir allar hrognakreistingar í verkefninu. Hrogn úr sumum kreistingum voru ekki nýtt í neinar mælingar eða tilraunir og eru þær einkenndar með gráum lit Kreisting Dags. Kör Kreisting Dags. Kör K apríl Villtur fiskur K júlí B1-4 K apríl Ú-2 / B1-6 K júlí B5-6, D1-6 K apríl Ú1-3 / B1-6 K júlí B1-6, D1-6 K-3 3. maí Ú1-3 K-4 5. ágúst B1-6, D1-6 K-4 7. maí B1-6 K ágúst B1-6, D1-6 K maí B1-6 K ágúst B1-6, D1-6 K maí Ú1-3 K maí Ú1-3 K maí Ú1-3 K maí Ú-2 / B1-6 K júní Ú1-3 K júní Ú1-3 K júní Ú1-3 K júlí B1-6 26

28 2.9. Mælingar og sýnataka. Mælingar á þvermáli hrogna fóru fram einum degi eftir frjóvgun og klaklengd lirfa var mæld einum degi eftir klak. Í hvert skipti voru mæld u.þ.b. 20 hrogn og svipaður fjöldi lirfa úr hverri fjölskyldu. Árið 2011 voru bæði hrognin og lirfurnar mældar sjónrænt undir víðsjá. Árið 2012 urðu mælingarnar tæknivæddari, en þá var notuð tölvutengd víðsjá með áfastri myndavél til að vista myndir sem síðar voru notaðar til að mæla þvermál hrogna og lengdir lirfa með forritinu Image J (National Institutes of Health, USA). Mynd 5 sýnir dæmi um vistaðar tölvumyndir af hrognum og lirfum. Mynd 5. Myndir af hrognum og kviðpokalirfum árið Mynd 5a sýnir hrogn sem eru komin tiltölulega langt í þroskunarferlinu (6-7 daga frá klaki) en yfirleitt voru hrognin þó mæld aðeins einum degi eftir frjóvgun. Hrognunum var þá raðað í skipulegar raðir og mesta þvermál mælt miðað við ystu brún skurnar (egg diameter, ED). Mynd 5b sýnir 10 kviðpokalirfur u.þ.b. einum degi eftir klak. Lengd lirfanna var mæld frá trýni að seilarenda (standard length, SL) Gæðamat hrogna og lirfa. Hrognagæði er hægt að skilgreina með ýmsu móti (sjá Inngang). Ýmsar rannsóknir hafa sýnt fram á beint samband á milli hrognastærðar og vaxtargetu lirfa og því má í raun líta á hrognastærðina sjálfa sem mælikvarða á hrognagæði (sjá 2.9 Mælingar og sýnataka). Aðrir mælikvarðar á hrognagæði eru t.d. klakhlutfall (sjá 2.10 Hrognataka, frjóvgun og klak), efnainnihald (sjá 2.12 Efnagreiningar), lifun og vöxtur lirfa (sjá 2.11 Eldistilraunir). Einnig er hægt að mæla lirfugæðin með sérstökum tilraunum þar sem reynt er að meta lífsþrótt lirfanna við ýmis óhagstæð skilyrði. Í þessu verkefni voru gerðar tvenns konar tilraunir til þess að meta lífsþrótt lirfanna með beinum hætti án fóðrunar. Annarsvegar var lífsþróttur metinn beint 27

29 út frá því hve lengi nýklaktar lirfur lifðu án utanaðkomandi fæðu í 7 C sjó og hinsvegar var seltuþol metið út frá því hve lengi þær lifðu í 65 saltpækli við sama hitastig. Við mælingar á lífsþrótti var 40 nýklöktum lirfum úr hverri hrognaskál skipt jafnt á milli tveggja 200 ml plastglasa, sem hvort um sig innihélt u.þ.b. 150 ml af 7 C sjó. Lirfurnar voru geymdar í glösunum þangað til allar voru dauðar, en í millitíðinni voru dauðar lirfur taldar og fjarlægðar daglega. Lífsþróttur hvers hóps var miðaður við þann tíma þegar 75% lirfanna höfðu drepist (LT-75). Afföll sem áttu sér stað á fyrsta degi tilraunarinnar voru ekki tekin með í greininguna þar sem þau virtust stafa af hnjaski eftir flutning yfir í glös. Af þessum sökum var upphafsfjöldi lirfa miðaður við þann fjölda sem var á lífi á degi 2. Í seltuþolstilraunum var sami fjöldi lirfa fluttur úr hverri hrognaskál yfir í plastglös, nema í þetta sinn var 65 pækill í glösunum í staðinn fyrir venjulegan eldissjó (32 ). Afföllin voru skráð á 15 mínútna fresti þangað til allar lirfur voru dauðar og sama viðmið var notað fyrir lífsþróttinn og í sveltitilraunum (LT-75). Mynd 6. Hrognaskálar í kæliklefa árið Mynd 6 sýnir uppsetningu á hrognaskálum í kæliklefa stöðvarinnar þar sem hitastigið var stillt á 7,0 C. Í efri hillunni sést hvernig stillt var upp þremur skálum fyrir hverja fjölskyldu (sjá 2.8 Hrognataka, frjóvgun og klak). Mælingar á lífsþrótti og seltuþoli voru einnig gerðar í þessum kæliklefa. 28