Johdanto
Luonnonvarakeskus ja Jyväskylän yliopisto teki kokeita 2018-2019, joissa kirjolohia siirrettiin kiertovesijärjestelmästä kylmään järviveteen.
Kokeiden tarkoituksena oli tutkia
Kiertovedestä kylmään sopeutumisen mahdolliset taustatekijät
Kaavio: C. Rankinn & F.B. Jensen 1993. Fish ecophysiology
Näkökulmat
Vaikutetaan kalaan: Voidaanko kalan rasvapitoisuudella ja lihasrasvan laadulla vaikuttamalla kylmään sopeutumiseen?
Vaikutetaan kylmään veteen: Voidaanko kylmän veden laatua (natriumin ja kloridin lisäys tai pH puskurointi) muuttamalla vaikuttaa kalojen kylmään sopeutumiseen?
Kalojen siirrot kylmään veteen (12/20218 - 01/2019)
Kylmään veteen siirrot tehtiin irrottamalla testialtaiden vesitys kiertovedestä ja kytkemällä se läpivirtaukseen.
Testialtaassa oli alkutilanteessa vain normaalisti uivia kaloja. Veden lämpötila laski vuorokaudessa noin 2 asteeseen. Kylmätesti kesti 6-7 vuorokautta.
Kalojen mittaukset ja näytteenotto
Mittaukset tehtiin 6-7 vuorokauden kuluttua kylmäsiirron jälkeen. Mittauksissa laskettiin kylkiuimareiden ja terveiden kalojen määrä. Kalat punnittiin ja kaloista otettiin verinäyte. Verestä määritettiin mm. natrium, kloridi ja kortisolitasot.
Eri koostumukset omaavat kirjolohet
Kirjolohet kasvatettiin kesä-marraskuun 2018 ajan koerehuilla, jotka oli valmistettu Raisioaquan jälkirasvaamattomasta rehusta.
Kalaöljyrehu = perusrehu + kalaöljy
Rypsiöljyrehu = perusrehu + rypsiöljy
Matalarasvarehu = perusrehu
Rehujen koostumus:
Matalarasvarehulla kalan rasvapitoisuus oli pienempi kuin kahdella muulla ryhmällä. Kalaöljy- ja rypsirehulla ruokittujen kalojen lihaksen monityydyttämättömia rasvahappojen pitoisuus oli korkeampi.
Rehujen vaikutus kalan (A) ja kalan lihaksen (B) koostumukseen:
Kalan rasvapitoisuus vaikutti enemmän kuin rasvan laatu. Kalaryhmällä, jonka rasvapitoisuus oli pienempi, kylkiuimareita oli vähemmän kuin enemmän rasvaa sisältävillä kalaryhmillä. Kalan lihaksen monityydyttämättömien rasvahappojen määrällä tai laadulla (EPA/DHA) ei ollut myönteistä vaikutusta.
Kylmään siirto vaikutti pääasiassa veriplasman kortisoliarvoihin:
Matalarasvarehulla kortisoliarvot olivat alemmat kuin muilla rehuryhmillä. Eri rehutaustoilla ja terveillä sekä
kylkiuimareilla plasman natrium- ja kloridiarvot olivat samalla tasolla.
Kylmään veteen tehty natriumin ja kloridin (merisuolan) lisäys
Kylmän suolaisen veden keskimääräinen johtokyky kylmätestin aikana oli 515 mS/m (järvivesi 4-5 mS/m), laskennallinen suolapitoisuus 2,7 g/l ja alkaliteetti n. 20 mg/l (järvivesi 11-12 mg/l).
Veden suolapitoisuuden noston ei vähentänyt kylkiuimarien määrää. Kylmän veden suolapitoisuudella oli vähäinen kylkiuimarien määrää lisäävä vaikutus pelkkään kylmään veteen verrattuna. Tässä testissä pelkkään kylmään järviveteen siirretyillä kaloilla kylkiuimarien määrä oli pieni (sattuma?).
Veden suolapitoisuus vaikutti kylkiuimarien plasman kortisoliarvoihin --> suolapitoisessa kylmässä vedessä kylkiuimarien plasman kortisoli oli alempi kuin kylmässä järvivedessä. Plasman natrium ja kloridipitoisuudet olivat samalla tasolla suolapitoisessa ja järvivedessä.
Kylmään veteen tehty pH puskurointi
Testialtaaseen lisättiin soodasta (natriumbikarbonaatti, NaHCO3) ja microdoljauheesta (CaMg(CO3)2 (suhde 2:1) valmistettua liuosta. pH puskuroidun veden keskimääräinen alkaliteetti oli 46 mg/l.
Kylmän veden pH puskuroinnilla oli kylkiuimarien määrää vähentävä vaikutus pelkkään kylmään veteen verrattuna.
Vastaava vaikutus saatiin aikaiseksi veden lämpötilan laskuvaiheessa tehdyllä lyhytaikaisella (noin 1 vrk) puskuroinnilla.
Veden pH puskurointi vaikutti plasman kortisoliarvoihin. pH puskuroidussa kylmässä vedessä plasman kortisoliarvo oli alempi kuin kylmässä järvivedessä. Plasman natrium ja kloridiarvot olivat hieman korkeammat pH puskuroidussa
kuin kylmässä vedessä.
Yhteenveto eri käsittelyjen vaikutuksista
- Kalan pienempi rasvapitoisuus vähensi kylkiuimarien määrää korkeamman rasvapitoisuuden omaaviin kaloihin verrattuna.
- Kalan lihasrasvan laadulla ei näyttäisi olevan vaikutusta kylmään siirrossa.
- Merisuolan lisäys alensi plasman kortisolipitoisuutta, mutta ei alentanut kylkiuimarien määrää. Toisaalta vertailuryhmässä (kylmän järvivesi) kylkiuimareita oli poikkeuksellisen vähän, joka hankaloittaa tulkintaa.
- Veden pH puskurointi vähensi kylkiuimarien määrää ja alensi plasman kortisolipitoisuutta. Mahdollisesti vesi tarvitsee puskuroida vain veden lämpötilan laskun aikana?
- Kaikki käsittelyt: plasman kortisolipitoisuus korreloi kylkiuimarien määrään kanssa. Plasman natrium- ja kloridipitoisuus ei juurikaan vaihdellut eri käsittelyjen välillä.
Lähde ja lisää aiheesta:
Kalojen-siirrot-kiertovedestä-kylmään-veteen_Koskela.pdf
Kokeiden tarkoituksena oli tutkia
- Kalan rasvapitoisuuden ja rasvahappokoostumuksen vaikutus
- Kylmän veden elektrolyyttien määrän vaikutus
- Kylmän veden pH puskuroinnin vaikutus
- Veden pH ja alkaliteetti alenevat
- Veden sisältämien ionien määrä vähenee
- Veden hiilidioksidipitoisuus vähenee
Kiertovedestä kylmään sopeutumisen mahdolliset taustatekijät
- Vaikuttaako kalan rasvapitoisuus?
- Ovatko solukalvot talvikunnossa? Muun muassa solukalvojen koostumus muuttuu kylmässä vedessä niiden
toiminnan/läpäisevyyden ylläpitämiseksi - Monityydyttymättömien rasvahappojen (mm EPA ja DHA) määrä kasvaa ja tyydyttyneiden määrä pienenee
- Häiriintyykö elimistön itsesäätely: Kiduksilla on tärkeä rooli kalan elektrolyyttitasapainon ja happo-emästasapainon säätelyssä
- Makeassa vedessä kloridisolujen ja ionikanavan aktiivisuus kasvavat, jotta kala saa vedestä natrium- ja kloridi-ioneja korvaamaan virtsan ja passiivisen diffuusion mukana menetettyjä ioneja
- Veden CO2 vaikuttaa happo-emästasapainoon. Kun CO2 nousee niin kala happamoituu jolloin Cl otto ja HCO3 eritys vähenevät. Samalla Na+ otto ja (H+) eritys kasvavat.
Kaavio: C. Rankinn & F.B. Jensen 1993. Fish ecophysiology
Näkökulmat
Vaikutetaan kalaan: Voidaanko kalan rasvapitoisuudella ja lihasrasvan laadulla vaikuttamalla kylmään sopeutumiseen?
Vaikutetaan kylmään veteen: Voidaanko kylmän veden laatua (natriumin ja kloridin lisäys tai pH puskurointi) muuttamalla vaikuttaa kalojen kylmään sopeutumiseen?
Kalojen siirrot kylmään veteen (12/20218 - 01/2019)
Kylmään veteen siirrot tehtiin irrottamalla testialtaiden vesitys kiertovedestä ja kytkemällä se läpivirtaukseen.
Testialtaassa oli alkutilanteessa vain normaalisti uivia kaloja. Veden lämpötila laski vuorokaudessa noin 2 asteeseen. Kylmätesti kesti 6-7 vuorokautta.
Kalojen mittaukset ja näytteenotto
Mittaukset tehtiin 6-7 vuorokauden kuluttua kylmäsiirron jälkeen. Mittauksissa laskettiin kylkiuimareiden ja terveiden kalojen määrä. Kalat punnittiin ja kaloista otettiin verinäyte. Verestä määritettiin mm. natrium, kloridi ja kortisolitasot.
Eri koostumukset omaavat kirjolohet
Kirjolohet kasvatettiin kesä-marraskuun 2018 ajan koerehuilla, jotka oli valmistettu Raisioaquan jälkirasvaamattomasta rehusta.
Kalaöljyrehu = perusrehu + kalaöljy
Rypsiöljyrehu = perusrehu + rypsiöljy
Matalarasvarehu = perusrehu
Rehujen koostumus:
Matalarasvarehulla kalan rasvapitoisuus oli pienempi kuin kahdella muulla ryhmällä. Kalaöljy- ja rypsirehulla ruokittujen kalojen lihaksen monityydyttämättömia rasvahappojen pitoisuus oli korkeampi.
Rehujen vaikutus kalan (A) ja kalan lihaksen (B) koostumukseen:
Kalan rasvapitoisuus vaikutti enemmän kuin rasvan laatu. Kalaryhmällä, jonka rasvapitoisuus oli pienempi, kylkiuimareita oli vähemmän kuin enemmän rasvaa sisältävillä kalaryhmillä. Kalan lihaksen monityydyttämättömien rasvahappojen määrällä tai laadulla (EPA/DHA) ei ollut myönteistä vaikutusta.
Kylmään siirto vaikutti pääasiassa veriplasman kortisoliarvoihin:
Matalarasvarehulla kortisoliarvot olivat alemmat kuin muilla rehuryhmillä. Eri rehutaustoilla ja terveillä sekä
kylkiuimareilla plasman natrium- ja kloridiarvot olivat samalla tasolla.
Kylmään veteen tehty natriumin ja kloridin (merisuolan) lisäys
Kylmän suolaisen veden keskimääräinen johtokyky kylmätestin aikana oli 515 mS/m (järvivesi 4-5 mS/m), laskennallinen suolapitoisuus 2,7 g/l ja alkaliteetti n. 20 mg/l (järvivesi 11-12 mg/l).
Veden suolapitoisuuden noston ei vähentänyt kylkiuimarien määrää. Kylmän veden suolapitoisuudella oli vähäinen kylkiuimarien määrää lisäävä vaikutus pelkkään kylmään veteen verrattuna. Tässä testissä pelkkään kylmään järviveteen siirretyillä kaloilla kylkiuimarien määrä oli pieni (sattuma?).
Veden suolapitoisuus vaikutti kylkiuimarien plasman kortisoliarvoihin --> suolapitoisessa kylmässä vedessä kylkiuimarien plasman kortisoli oli alempi kuin kylmässä järvivedessä. Plasman natrium ja kloridipitoisuudet olivat samalla tasolla suolapitoisessa ja järvivedessä.
Kylmään veteen tehty pH puskurointi
Testialtaaseen lisättiin soodasta (natriumbikarbonaatti, NaHCO3) ja microdoljauheesta (CaMg(CO3)2 (suhde 2:1) valmistettua liuosta. pH puskuroidun veden keskimääräinen alkaliteetti oli 46 mg/l.
Kylmän veden pH puskuroinnilla oli kylkiuimarien määrää vähentävä vaikutus pelkkään kylmään veteen verrattuna.
Vastaava vaikutus saatiin aikaiseksi veden lämpötilan laskuvaiheessa tehdyllä lyhytaikaisella (noin 1 vrk) puskuroinnilla.
Veden pH puskurointi vaikutti plasman kortisoliarvoihin. pH puskuroidussa kylmässä vedessä plasman kortisoliarvo oli alempi kuin kylmässä järvivedessä. Plasman natrium ja kloridiarvot olivat hieman korkeammat pH puskuroidussa
kuin kylmässä vedessä.
Yhteenveto eri käsittelyjen vaikutuksista
- Kalan pienempi rasvapitoisuus vähensi kylkiuimarien määrää korkeamman rasvapitoisuuden omaaviin kaloihin verrattuna.
- Kalan lihasrasvan laadulla ei näyttäisi olevan vaikutusta kylmään siirrossa.
- Merisuolan lisäys alensi plasman kortisolipitoisuutta, mutta ei alentanut kylkiuimarien määrää. Toisaalta vertailuryhmässä (kylmän järvivesi) kylkiuimareita oli poikkeuksellisen vähän, joka hankaloittaa tulkintaa.
- Veden pH puskurointi vähensi kylkiuimarien määrää ja alensi plasman kortisolipitoisuutta. Mahdollisesti vesi tarvitsee puskuroida vain veden lämpötilan laskun aikana?
- Kaikki käsittelyt: plasman kortisolipitoisuus korreloi kylkiuimarien määrään kanssa. Plasman natrium- ja kloridipitoisuus ei juurikaan vaihdellut eri käsittelyjen välillä.
Lähde ja lisää aiheesta:
Kalojen-siirrot-kiertovedestä-kylmään-veteen_Koskela.pdf