produkt produkt Forskning på overvekt og spiseforstyrrelser hos mennesker kan bidra til å forstå appetittregulering hos laks- og omvendt! For alle oppdrettere er fiskens appetitt en viktig indikator på hvordan det står til med fisken. Appetitt, eller matlyst, bidrar til å regulere fôrinntaket, og påvirkes av en rekke faktorer som skyldes forhold i fiskens indre og ytre miljø. For oppdretteren kan reduksjon i matlysten være et signal om at noe er i ferd med å gå galt i tankene eller i merden. Har fisken god matlyst betyr det derimot at den spiser og vokser godt- noe som gir utsikter til et godt økonomisk utbytte. I motsetning til de fleste (voksne) mennesker der matlysten i mange tilfeller reguleres så presist at vekten holdes konstant med mindre variasjoner over år, vil matlysten hos laks bl.a variere med temperatur, årstider, livsfaser m.m. Til forskjell fra oss så kan laksen vokse hele livet og appetit- ten justeres i forhold til dette. Hvordan appetitten reguleres er derimot ikke kjent i detalj. I den- ne artikkelen vil forfatterne oppsummere en del av den nyere forskningen som pågår for å bedre forståelsen av appetitt hos laks. Vi vil også vise at den kunnskapen som finnes omkring dette hos mennesker er et godt grunnlag for å forstå disse prosessene i laks. AV RAGNHILD VALEN, ANN-ELISE OLDERBAKK JORDAL OG IVAR RØNNESTAD 1,2 INSTITUTT FOR BIOLOGI, UNIVERSITETET I BERGEN [email protected] Mye av forskningen rundt matlyst hos fisk har i hovedsak vært knyttet til effekter av sammen- setningen av fôr og hvordan miljøfaktorer som lys, årstid og temperaturvariasjoner påvirker hvor mye fôr fisken spiser. Dette er svært vik- tig informasjon for å produsere fôr som gir god matlyst, og som for eksempel for å forstå hvor- dan laks vil takle økt vanntemperatur som følge av klimaendringer . Men, det er lite kunnskap tilgjengelig som kan fortelle oss noe omkring laksens indre, fysiologiske regulering av appe- titten, selv om dette trolig kan være en viktig nøkkel for å forstå hvordan ulike ytre faktorer styrer hvor mye fisken spiser. Slik kunnskap vil trolig gi bedre muligheter til å optimalisere utbyttet av fôret og sikre en god vekst, og godt økonomisk utbytte. I oppdrett ønsker en at fisken skal ha god matlyst. En arbeider for tiden med å identifi- sere de faktorene i fiskemel og andre råvarer som stimulerer til høyt fôrinntak og som gir god vekst. Det er kjent at plantebasert råstoff som brukes som erstatning for fiskemel i fôret ofte har en negativ effekt på matlysten. For å sikre fremtidig produksjon av fôr av høy kva- litet som sikrer rask vekst og fordøyelse, så er det svært viktig å øke forståelsen av de fakto- rene som kontrollerer de integrerte prosessene som regulerer fordøyelsen, matlysten og ener- giomsetning i fisken. 1 [email protected] 2 Arbeidet støttes av EU (FP7- LIFECYCLE), UiB, HelseVest og NFR (flere prosjekter) Vi har nå et visst belegg for å si at systemet for appetittregulering hos fisk ligner det vi finner hos pattedyr (som inkluderer oss men- nesker). I løpet av de siste årene er det iden- tifisert en rekke hormonlignende substanser (signalstoffer og peptidhormoner) fra hjernen hos laks og andre fisk. Disse peptidhormone- ne er svært like (homologe) de som finnes hos mennesker. Vi vet at hos mennesker påvirker disse signalstoffene matlysten direkte. Som biologer kan vi derfor anta at mange av disse signalstoffene har en biologisk funksjon som er bevart gjennom evolusjonen. Men, en vik- tig forskjell mellom fisk og pattedyr, er at fisk er vekselvarme dyr som ikke bruker energi på å opprettholde høy og jevn kroppstemperatur. Samtidig vet vi at det finnes mer en 20 000 arter fisk med svært ulike leveområder, og livsbetingelser. Artene har svært ulike stra- tegier for fødevalg og respons til matinntak, som gjerne varierer gjennom året. Mange arter, som for eksempel laks er også fysiologisk godt tilpasset til lange perioder med sult. Det er derfor grunn til å tro at det finnes forskjeller i hvordan matlysten reguleres hos fisk og pat- tedyr, mellom ulike arter fisk, og også innen hver art. Disse forskjellene vil trolig også være avhengig av faktorer som eksempelvis årstid og størrelse. Gullfisk, som mange kjenner fra akvarier, er mye brukt som en modell for appetittstudier hos fisk og mye av den kunnskapen om regule- ringen av matinntak hos fisk som vi har i dag er basert på resultater fra studier av gullfisk. Vi må likevel være forsiktig med å overføre infor- masjonen fra denne tropiske arten over på laks som er en kaldtvannsart som tåler store varia- sjoner i temperatur, saltkonsentrasjon og som har evnen til å gå lenge uten å spise. Appetittregulering er et samspill mellom en rekke signaler fra fiskens indre og ytre miljø Hos mennesket reguleres matlysten av sentre i hjernen i området vi kjenner som hypotala- mus. Hypotalamus påvirkes av signaler som oppstår i selve hjernen (sentrale), og signaler fra andre deler av kroppen (perifere). Samlet sett utløser disse signalene en sult eller mett- hetsfølelse, og vi vet også at appetittfølel- sen kan innstilles på ulike nivå. Matlysten påvirkes dessuten sterkt av både psykiske påvirkninger (impulser fra overordnede hjer- nesentre) og fysiologiske faktorer (stoffskifte- prosesser og ernæringstilstand; hos menneske er blodsukker viktig). Hos de fleste av oss kommer matlysten på de tider vi vanligvis spiser, men som vi alle kjenner til kan vi lett bli sultne utenom spi- setidene dersom vi ser eller lukter mat, eller bare vi tenker på god mat! Det har vist seg at sultfølelsen bl.a. styres fra magen og er avhengig av magefyllingsgraden. Som vi alle kjenner til kan imidlertid matlysten lett dem- pes av psykiske faktorer som bekymringer og stress. Psykiske faktorer utøver antagelig sin virkning via nerveimpulser til de appetittre- gulerende sentre i hypotalamus. Nyere fors- kning viser at belønningssystemer i hjernen også er viktige for å forklare at mange spiser ofte mer enn de bør. Dette er systemer som frisetter endorfiner (signalstoffer) som gir en «god følelse i kroppen» og kan føre til økt inn- tak av mat som følge av følelsen av tilfredshet/ glede utover det fysiologiske behovet for mat. Også hos fisk påvirkes matlysten av stress, og her er laksen mer følsom enn andre arter som f.eks. regnbueørret som tolerer en høyere grad av ytre påkjenninger. Dette er et godt eksem- pel på hvordan nært beslektede arter regulerer matlysten ulikt. Det regulerte systemet som forklarer hvor- dan kroppsvekten holdes konstant hos pat- tedyr er godt beskrevet. Fra nervesystemet, mage-tarmkanalen, fettlagre i kroppen, stoff- skifte og fra det ytre miljøet videreformidles det signaler (via hormoner eller nervebaner) inn til hjernen som er med å styre kroppens energiomsetning. Hjernen sender på grunnlag av denne «status rapporten» ut signaler som enten fører til at a) fødeinntaket er konstant over tid, b) økt matinntak med påfølgende økt deponering av kroppsvev og eventuelt ekstra fettlagre (oppbygging eller anabolisme), eller c) at det blir et redusert matinntak og det skjer en nedbrytning av fettlagre og kropps- vev (nedbygging eller katabolisme). Men, hos dyr som vokser skjer det en oppbygging med økt energiopptak over tid, og appetittregule- ringen må derfor tilpasses at dyret stadig blir større. Hvordan dette skjer, er ikke kartlagt, hverken hos mennesker, andre pattedyr eller hos fisk. Appetitten styres i hjernen Hypotalamus, som er selve kontrollsenteret for appetittregulering, finner vi også hos fisk. I likhet med hva vi ser hos pattedyr er også hypotalamus involvert i appetittregulering hos fisk, men i hvilken grad er fortsatt noe usikkert og det er også mulig at andre deler av hjernen spiller en rolle. I hypotalamus kan en skille mellom to hovedtyper av signalstof- fer som blir frisatt på grunnlag av de innkom- mende signaler; oreksigene faktorer som øker matlysten (matlystvekkende signalstoffer) og de anoreksigene 3 faktorene (matlysthemmen- de signalstoffer) som demper appetitten. Selv om vi ikke vet alt om senterets rolle hos laks, så begynner vi å få kunnskap om noen av disse signalstoffene i hjernen hos laks. De siste årene har vi identifisert en rekke appetittrelaterte signalstoffer som er peptid- hormoner som ligner (er homologe med; fel- les opphav/funksjon) på tilsvarende moleky- ler hos pattedyr. Dette gjelder anoreksigene 3 Ordet anoreksigen er for mange av oss kjent i sykdommen anoreksia nervosa, som i motsetning til anoreksigene faktorer henviser til den psykologiske frykten for vektoppgang og kjen- netegnes av fornektelse av matinntak (anorektisk). Appetitt og fôrinntak styres av en rekke fak- torer. Figuren viser en modell med en del av de signalstoffer man antar påvirker matlysten hos laks. Substanser som ser ut til å redusere appetitten (anoreksigene faktorer) er merket rødt, mens apetittstimulerende (oreksigene) signalstoffer er merket grønt 57 56 norsk fiskeoppdrett #3.2011 norsk fiskeoppdrett #3.2011