Pubertet er vanskelig også i sjøen

Avansert forskning på hvordan pubertet og reproduksjon styres hos fisk, avslører at det fortsatt mangler grunnleggende biologisk kunnskap før man effektivt vil klare å styre kjønnsmodningen hos torsk.

Publisert
– Kunnskapen vi bidrar med kan gjøre det lettere å finne fram til fungerende produksjonsregimer for oppdrettstorsk, sier Finn-Arne Weltzien. (Foto: Seafood.no)
– Kunnskapen vi bidrar med kan gjøre det lettere å finne fram til fungerende produksjonsregimer for oppdrettstorsk, sier Finn-Arne Weltzien. (Foto: Seafood.no)

Om prosjektet

Prosjekttittel: Differential neuroendocrine regulation of follicle-stimulating hormone and luteinizing hormone in Atlantic cod and GFP-transgenic medaka.
Prosjektleder: Finn-Arne Weltzien, Norges veterinærhøgskole
Prosjektperiode: 1.1.2008-31.12.2011
Prosjektbudsjett: 8,2 millioner kroner
Samarbeid med: Havforskningsinstituttet, Universitetet i Oslo og forskningsinstitusjoner i Japan, Frankrike, Nederland og Spania.
 

Yngre toppforskere i havbruk

Gjennom ordningen «Prosjekt for yngre toppforskere i havbruk» sørger Forskningsrådets Havbruksprogram for gode rammevilkår med prosjektstøtte på inntil 8 mill. kroner over fire år. Målet er å gi yngre, lovende forsker muligheten til å nå internasjonal toppklasse og utvikle seg til gode forskningsledere.  

Så langt er det bevilget fem toppforsk-prosjekter. Det første ble gitt til Finn-Arne Weltzien ved Norges veterinærhøgskole i 2008.  

– Tildelingen har vært helt avgjørende for min karriere. Det har blant annet medvirket til at jeg har fått fast stilling og utløst forskningsmidler fra min egen institusjon. Samtidig har støtten gitt meg mulighet til å bygge opp en god forskergruppe med to PhD-studenter og en postdok-stilling, og tid nok til å utvikle metodikk som grunnlag for videre forskning, sier Weltzien.

– Alle de fem «yngre toppforskerne» har vært svært opptatt av metodeoppbygging og utvikling av basalkunnskap. Prosjektene har dermed lagt til rette for videre forskning og uthenting av ny kunnskap og flere resultater i løpet av kort tid, påpeker Welzien og håper det blir gitt muligheter til å følge opp resultatene.

Med finansiering fra Forskningsrådets ordning for Yngre toppforskere i havbruk har Finn-Arne Weltzien i fire år ledet en internasjonal forskergruppe som har studert mekanismene som styrer kjønnsmodning hos fisk.

Forskningen har i stor grad konsentrert seg om samspillet mellom hjernen og den hormonproduserende hypofysen.

Ikke påvist tidligere

– Vi har konsentrert arbeidet vårt om hva som regulerer produksjon av to viktige hormoner i forbindelse med reproduksjon, FSH (folikkelstimulerende hormon) og LH (luteiniserende hormon), sier Weltzin.

Disse hormonene produseres i hypofysen og styrer modningen av testikler og eggstokker. De skilles ut i ulike mengder til ulike tider, og det har ikke vært kjent hvordan dette foregår.

– Ved hjelp av avanserte teknikker har vi kommet nærmere et svar på dette spørsmålet, forteller Weltzien.

Bakgrunnen for forskningsprosjektet er utfordringene knyttet til tidlig kjønnsmodning på produksjonsfisk, særlig oppdrettstorsk, og til eggkvalitet og uregelmessigheter ved sluttmodning og gyting hos stamfisk.

– Det er prøvd ut flere løsninger på tidlig kjønnsmodning, blant annet gjennom lysmanipulering og produksjon av steril fisk. Dagens metoder har imidlertid ikke fungert 100 prosent, påpeker Weltzien.

Forskerne har brukt mye tid på å etablere metoder som gjør det mulig å studere individuelle celler som produserer FSH eller LH.

– Vi kan ved hjelp av disse metodene undersøke endringer i genuttrykk og intracellulær signalering under ulike forhold slik at vi på en nøyaktig måte kan evaluere hvordan en gitt behandling av fisken vil påvirke produksjon av hormoner som er viktige for kjønnsmodningen.

– Selv om prosjektet ikke er ferdig, viser resultatene våre at de to hormonene reguleres forskjellig fra hva man trodde tidligere.

I tillegg har studien påvist helt nye funksjoner for LH. Det viser seg nemlig at LH har en funksjon i tarm i tidlig stadium. Dette er aldri tidligere påvist.

– Hvilken betydning dette har for tidlig utvikling, tarmfunksjon, og eventuelt reproduksjon, er for tidlig å si. Men dette understreker kompleksiteten rundt kjønnsmodning og reproduksjon hos fisk, og behovet for mer basalkunnskap på dette feltet, sier Weltzien.

Sterkere plattform

Finn-Arne Weltzien. (Foto: Torkil Marsdal Hanssen)
Finn-Arne Weltzien. (Foto: Torkil Marsdal Hanssen)

Weltzien mener den grunnleggende kunnskapen som denne type forskning framskaffer, gir havbruksnæringen en sterkere plattform å utvikle seg på.

 – De forsøkene som vi har gjennomført, gir ikke uttelling i en enkel oppskrift på utsatt kjønnsmodning hos torsk. Vi trenger kunnskap om mekanismene som ligger bak, både for å finne gode løsninger og for å unngå bieffekter, sier Weltzien.

Han håper å kunne finansiere en videreføring av forskningen, blant annet for å teste ut hvordan ulike produksjonsregimer påvirker FSH- og LH-utslipp.

– Til det ønsker vi oss et samarbeid med næringsaktører. Veterinærhøgskolen har ikke fasiliteter til å kjøre så store forsøk som vi trenger for å komme nærmere de optimale løsningene, sier Weltzien.

Torsk + risfisk = generelle sannheter

Gjennom det internasjonale samarbeidet i prosjektet er de norske forskningsresultatene kontrollert mot og sammenlignet med den japanske risfisken medaka.

Gjennom å sammenligne torsken med den lille japanske risfisken medaka, bidrar forskningen til generell kunnskap om pubertet og reproduksjon hos fisk. (Foto: Guro K. Sandvik)
Gjennom å sammenligne torsken med den lille japanske risfisken medaka, bidrar forskningen til generell kunnskap om pubertet og reproduksjon hos fisk. (Foto: Guro K. Sandvik)

– Torsk er en relevant oppdrettsart i Norge, mens medaka er en godt kartlagt art som det er forsket mye på. Det finnes også adskillig flere metodiske verktøy og muligheter ved å benytte medaka.

– Gjennom å sammenligne de to artene kan vi også produsere mer generell kunnskap om pubertet og reproduksjon hos fisk generelt, forteller Weltzien.

Lenke:

Forskningsrådets program Havbruk – en næring i vekst (HAVBRUK)