Kan fiskeslam brukes til å produsere næringsrike fôringredienser?

I Norge produseres det årlig nesten 300 000 tonn fiskeslam fra landbaserte oppdrettsanlegg. I dag blir dette sett på som problematisk avfall som fører til forurensing av naturen. Men, kan det fungere som en ressurs i fremtidens fôrsystemer?

Dette var utgangspunktet for prosjektet ALGESIRK, hvor vi undersøkte om næringsstoffer fra et av oppdrettsanleggene ved Tjeldbergodden Biopark kunne brukes til å dyrke mikroalger; encellede mikroorganismer som er kjent for å være rike på fett og proteiner.

Begrenset tilgang på omega-3 anses som en av de største hindringene for fortsatt vekst av oppdrettsnæringen, men dette er en fettsyre som det finnes mye av i marine mikroalger. Resultatene viste at fiskeslam kan fungere som «mat» til mikroalger – men noen justeringer måtte gjøres for at algene skulle trives og vokse godt.

Slamekstraktet inneholdt mye nitrogen, men lite fosfor og jern

De viktigste næringsstoffene mikroalgene trenger for å kunne vokse er nitrogen og fosfor. I tillegg trenger de jern for å kunne produsere klorofyll og utføre fotosyntese, og en hel rekke andre metaller i små menger for å kunne fungere optimalt.

I ALGESIRK undersøkte vi først avløpsvannet til oppdrettsanlegget for å se om det kunne være nok næringsstoffer til mikroalgedyrking allerede her, men dette vannet var svært næringsfattig.

Avløpsvannet fra dette anlegget var derfor uegnet som vekstmedium for mikroalger. Vi bestemte oss derfor for å lage et ekstrakt fra fiskeslammet i stedet (Figur 1). Etter at vi hadde løst fiskeslammet i vann, varmebehandlet det for å trekke ut næringsstoffer og drepe bakterier og eventuelle virus, så påviste vi:

• store mengder nitrogen i form av ammonium
• noe fosfor
• lave nivå av jern
• små mengder av alle andre metaller nødvendig for algedyrking

Test av mikroalgearter – én klar vinner

Vi testet fire forskjellige marine mikroalger i liten skala i et «high-throughput»-screening system for å se hvilke arter som kunne trives i slamekstraktet og om vi måtte tilsette noe mer enn det som allerede var til stede i ekstraktet for å få algene til å vokse. Algene vi testet var:
• Phaeodactylum tricornutum
• Tetraselmis suecica
• Rhodomonas baltica
• Nannochloropsis oceanica

Det ble raskt tydelig at kiselalgen P. tricornutum var best egnet. Dette er en alge som det tidligere har blitt vist at kan fungere som fôringrediens i laksefôr, som er kjent for å vokse fort og som er veldig robust. Algen vokste godt i slamekstraktet – like godt som i standard vekstmedium – men bare når vi:

1. tilsatte fosfat, fordi fosforet i ekstraktet ikke var tilgjengelig for algene
2. tilsatte jern, som det var lite av og som er helt nødvendig for å kunne drive fotosyntese.

Oppskalering: Fra mikrokulturer til 1-liters fotobioreaktorer

Etter småskalaforsøkene dyrket vi P. tricornutum i fotobioreaktorer på 1 L (Figur 2) – fortsatt basert på fiskeslamekstrakt med tilsatt fosfat og jern. Nitrogen og forskjellige metaller som algene har behov for fantes allerede i ekstraktet.
I disse forsøkene fant vi ut at:
• algene doblet biomassen sin ca. to ganger per dag
• evnen til å utføre fotosyntese var like god i alger dyrket i fiskeslamekstrakt som i standard algevekstmedium
• veksten var svært lik som i tidligere forsøk med standard algevekstmedium

Med andre ord: Slamekstraktet fungerte like godt som standard medium, så lenge vi justerte næringsinnholdet.

Analyser viste at algebiomassen dyrket på fiskeslamekstrakt var svært næringsrik

Når algene ble høstet etter fem dager (Figur 3), fikk vi en biomasse med:
• 22 % totalt lipid (tørrvekt)
• høy andel av omega-3 fettsyren EPA (18 % av fettsyrene)
• 30 % aminosyrer (tørrvekt), hvorav 45 % av aminosyrene var essensielle aminosyrer

Dette gjør P. tricornutum dyrket på næring fra fiskeslam svært interessant som fôringrediens – spesielt siden det er mangel på marine omega-3 fettsyrer, og oppdrettsnæringen ser mot nye og bærekraftige kilder for disse fettsyrene.

Arsen – et tungmetall å følge med på

Metallanalyser viste at biomassen inneholdt arsen på nivåer nær EUs grenseverdi for fôringredienser. Det meste av arsenet i P. tricornutum foreligger trolig som organiske og dermed mindre toksiske former for arsen, men dette må undersøkes nærmere i nye forskningsprosjekter. Andre tungmetaller som kadmium, kvikksølv og bly var langt under grenseverdiene.

Veien videre

Vi skal forske videre på produksjon av mikroalger ved hjelp av industrielle sidestrømmer i to store nye prosjekt. Grønn Plattform prosjektet «Circular Low Trophic Feed Production from Industrial Sidestreams (GP CircFeed)” og det store tverrfaglige prosjektet «Upcycling fish sludge to sustainable feed material: From environmental waste problems to sustainable feed solutions (Up-Sludged)”.

Her skal det blant annet testes ut om vi får til å dyrke mikroalger ved hjelp av næringsrike sidestrømmmer i større skala, og om mikroalger dyrket på denne måten vil kunne være en god og trygg fôringrediens. Med dagens regelverk vil det ikke være lov til å bruke mikroalger dyrket i ekstrakt fra fiskeslam i fôr. Dette regelverket håper vi å kunne endre dersom analysene våre viser at mikroalger dyrket på industrielle sidestrømmer ikke inneholder noe som kan ha en negativ effekt på helsen til dyr eller mennesker.

Om prosjektet

Det regionale kvalifiseringsprosjektet ALGESIRK er finansiert av Regionalt Forskningsfond Møre og Romsdal (#355518). Tjeldbergodden Rensefisk AS er prosjekteier, SINTEF Ocean leder prosjektet, mens Nordic Halibut AS og Morefish AS er partnere i prosjektet. Forsøkene ble utført i infrastrukturen PLANKTONLAB (#245937) hvor SINTEF Ocean og NTNU er vertskap.