Det
er et økende behov for metoder som nøyaktig kan måle stress hos arter i
oppdrett, uten å skade dem.
Såkalt hyperspektral avbildning av biofluorescens
er en slik metode. Den kan potensielt måle tidlige tegn på stress hos både
fisk og virvelløse dyr.
– Biofluorescerende dyr lyser
med et farget lys når de utsettes for høyenergisk blått lys. Dette er
et vanlig fenomen hos fisk. Det har også blitt observert hos flere arter av
virvelløse dyr, sier forsker Thomas Juhasz.
Slike dyr sender altså ut farget lys når de utsettes for blått
lys med høyere energi. Denne sterke fluorescensen er ikke synlig for det blotte
øye. Likevel kan den måles med hyperspektral avbildning.
–
Fisk kan vise velferdsegenskaper på måter som er usynlige for det menneskelige
øyet. Et av målene våre er å utforske ny teknologi som kan avsløre utfordringer
med velferd i sanntid, sier Evan Durland, forsker i genetikk.
Samuel Ortega i Nofima forsker på spektroskopi.(Foto: Ronald Johansen / Nofima)
Dyr
som opplever kronisk stress, er sårbare for sykdom og har lavere vekst. Det kan i
tur føre til høyere dødelighet.
Dagens metoder for å identifisere tidlige tegn
på stress hos marine arter har visse begrensninger.
Hyperspektral avbildning
Hyperspektral avbildning betyr at man i hvert punkt i et bilde ikke bare har tre kanaler R, G, B slik man har i vanlige kamera for å fremstille farger. Man har et helt spekter av verdier. Gjerne 100 og kanskje 1000, som inneholder kjemisk informasjon om det som er avbildet. Så i stedet for å avbilde farger kan man avbilde kjemi som fett, protein, sukker, blodflekker mer mer.
Gløder
når fisken er stresset
Forskerne Samuel Ortega og Thomas Juhasz undersøkte derfor nytten av å
bruke hyperspektral avbildning av biofluorescens som en velferdsindikator for
marine arter.
Spesielt så de på rognkjeks, kongekrabbe og grønne kråkeboller.
De
fant at rognkjeks og kongekrabber slapp ut sterkere fluorescerende stoffer etter
at de ble eksponert for stressfaktorer. Sagt med enkle ord glødet dyrene
sterkere når de opplevde akutt stress.
Forskerne fant også at kråkeboller med
brukne pigger eller andre skader lyser sterkere i områdene der de er rammet.
For
videre arbeid har Ortega ideer til hvordan man kan forbedre teknologien:
–
Vi ønsker å se om vi kan integrere kunstig intelligens (KI) i denne metoden. KI
kan analysere biofluorescens-dataene som er hentet inn gjennom hyperspektral
avbildning. Den kan varsle oss hvis den oppdager endringer i fluorescensen som kan tyde
på stress hos dyrene. Jeg tror at dette kan bidra betydelig til fremtidens måling av velferd i havbruk, sier han.
Om studien
Forskningen ble finansiert av EUs Horizon 2020 program gjennom AquaVitae prosjektet, og av Nofima gjennom Deep Vision prosjektet. Forskningen ble gjort i samarbeid med Marie Curie ph.d.-student Thomas Juhasz i 2022.
