Gezondheidseffecten van zeewier op vissen in aquacultuur

Voor dit project heeft de industriële partner (Olmix Group) groen- (Ulva sp) en rood- (Solieria sp) wieren op verschillende manieren behandeld en daar acht verschillende fracties ieder rijk aan Marine Sulphated Polysaccharides (MSP) uit geëxtraheerd. MSP zijn complexe polysaccharide verbindingen die in veel zeewiersoorten voorkomen en daar een normaal onderdeel zijn van de celwandstructuur. MSP worden vaak in verband gebracht met een hoog bio-actieve werking. MSP geëxtraheerd uit groenwieren wordt ulvan genoemd, geëxtraheerd uit roodwieren carrageen, en uit bruinwieren fucoidines.  
Stapsgewijs zijn de effecten van de extracten op de gezondheid van vissen geanalyseerd. Na start met een uitgebreid literatuuroverzicht als basis voor een optimale keuze voor analyses, is er eerst gekozen voor in vitro benaderingen, en vervolgens voor in vivo voedingsproeven, eerst in experimentele vorm in Wageningen en later onder omstandigheden dicht bij de aquacultuurpraktijk, in Noorwegen en Vietnam.

In vitro

Alle extracten hadden in meer of mindere mate een antibacterieel effect in vitro op bepaalde bacteriën, zonder duidelijk voorkeur voor groen- of roodwier extracten. De vervolgstap was om te kijken wat de modulerende effecten van de extracten op de functie van witte bloedcellen van karper, tilapia, en regenboogforel was, wederom eerst in vitro. Karper en tilapia zijn omnivore/herbivore vissoorten, regenboogforel is een carnivoren vissoort. De immuunmodulerende effecten van de verschillende MSP in vitro kwamen het duidelijkst naar voren bij karper en tilapia. Modulerende effecten zijn significante veranderingen, steeds binnen een enkele proef, die als stimulerend of remmend te benoemen zijn maar zonder verdere bestudering niet direct breder vertaalbaar zijn in positieve of negatieve effecten op gezondheid.

Op basis van de eerste bevindingen is het aantal te onderzoeken extracten eerst teruggebracht van acht extracten in vitro naar vier extracten voor vervolgstudies waarin de dieren onder experimentele in vivo omstandigheden in Wageningen relatief kort gevoerd werden. We hebben gekeken of de extracten een breed-beschermende, natuurlijke afweer opwekken door te bestuderen of de inclusie van de MSP-rijke extracten positieve effecten hadden op visgezondheid, er voor wakend dat er geen negatieve effecten waren op de groei efficiëntie en vertering. Daartoe is voor een scala aan analyses van de natuurlijke afweer gekozen, waaronder spectrofotometrische meting van verschillende radicalen geproduceerd door witte bloedcellen na stimulatie met MSP, en bepaling van expressie van verschillende genen betrokken bij het afweersysteem middels PCR. Dit heeft mede geholpen meer kennis te krijgen van de cellulaire werkingsmechanismen en onderliggende biologische processen. Tijdens de in vivo vervolgstudies is gekozen voor studies aan regenboogforel en tilapia. Ook onder deze experimentele in vivo omstandigheden bleek vissoort een sterk bepalende factor, waarbij immuunmodulerende effecten van de verschillende MSP in vivo wederom het duidelijkst naar voren kwamen, meer dan bij regenboogforel, bij tilapia. Bij tilapia bleek ook groei licht positief beïnvloed te worden door toevoeging van zeewierextracten aan het dieet.

Als afsluiting zijn er twee proeven op lokatie uitgevoerd in Noorwegen (met zalm tesamen met industriële partner Skretting), en in Vietnam (met tilapia tesamen met industriële partner De Heus) ter verificatie van de eerdere bevindingen in Wageningen, maar nu onder meer praktijk-gerelateerde omstandigheden. Regenboogforel en zalm zijn nauw verwante vissoorten. Tijdens deze uitgebreide in vivo studies is er gekeken naar twee extracten (rood- en groenwier) en een combinatie daarvan, terwijl de dieren gevoerd werden voor een langere periode van tenminste 8 weken. Deze laatste studies, onder meer praktijk-gerelateerde omstandigheden, bevestigden wederom dat vissoort een belangrijke factor is, met wederom de meest duidelijke effecten in tilapia. Samenvattend, op basis van literatuuronderzoek, in vitro onderzoek, experimenteel in vivo onderzoek in Wageningen en praktijk-gerelateerd onderzoek op locatie, lijken MSP uit zeewier-extracten van groen- en roodwieren positieve effecten te hebben op de gezondheid en groei van vis belangrijk voor de aquacultuur, met name tilapia.

De conclusie van dit onderzoek is dat MSP extracten van zeewier zinvol gebruikt zouden kunnen worden als voedingssupplementen voor bepaalde vissoorten in de aquacultuur.