Albin Gräns. Forskare på Institutionen för Husdjurens miljö och Hälsa (HMH) på Sveriges Lantbruksuniversitet

(1)

Albin Gräns – albin.grans@slu.se Kurs om djurvälfärd 2019

Albin Gräns

Forskare på Institutionen för Husdjurens miljö och Hälsa (HMH) på Sveriges

Lantbruksuniversitet

albin.grans@slu.se

(2)

FRESH

- Fish REaring and Stress Hazards

Albin Gräns

albin.grans@slu.se

(3)

(4)

Gruppdiskussion:

Vad har vi för potential för att få världens bästa djurskydd/välfärd för odlad fisk?

Vilka problem hindrar oss från att va bäst i

klassen idag?

(5)

79%

... tyckte att fiskars välfärd borde skyddas i samma omfattning som den gör för

andra djur vi äter.

... tycket att det vore bra med en

productmärkning som informerade om fiskvälfärd.

www.comresglobal.com.

Bryr sig folk om fiskvälfärd?

(6)

0 20 40 60 80 100

Men är det något problem?

Mi ljone r fi sk ar

(7)

0 100 200 300 400 500

Mi ljone r fi sk ar

Men är det något problem?

(8)

Hantering och transport på odling

• Trängning

• Håvning

• Transport

• Sortering

• Vaccinering

• Behandling

• Rengöring

Stress i ofta i kombination med fysisk utmattning och

luftexponering

(9)

Ferguson & Tuft 1992

% överlevnad

Obehandlade

Jagade till utmattning Jagade till utmattning + 30s luftexponering Jagade till utmattning + 60s luftexponering

Dödligheten är kopplad till antal stressorer och deras intensitet

Vem dör och vem överlever?

(10)

Täthet Predation

Foder

Strömmar

Temperatur Salthalt

syrehalt

Båttrafik

Odlingssystem

Pågående studie

(11)

Korrelation mellan dödlighet efter en akut stressor och kronisk stress

Johansen & Gräns et al. 2017

Kronisk stress och förhöjda nivåer av kortisol leder till

hjärtförstoring

(12)

Negativa effekter av hjärtförstoring:

• Försämrad simförmåga

• Försämrat kardiovaskulär prestationsförmåga

• Ökad dödlighet i samband med transport

Korrelation mellan dödlighet efter en akut stressor och kronisk stress

Johansen & Gräns et al. 2017

Är detta en orsak till varför fiskar

dör på odling?

(13)

Solstorm et al. 2015

(14)

Hjärtförstoring

(15)

Farrell 2002

Orsakas av stress

intensiv tillväxt,

kolesterolrik föda

Åderförkalkning

(16)

• Försämrad simförmåga

• Försämrad värmetolerans

• Försämrat kardiovaskulär prestationsförmåga

Negativa effekter av

åderförkalkning

^Fa^rre_{ll e}

t al. 1987, Ekström & Gräns et al. 2017, 2018

Är detta en orsak till varför fiskar

dör på odling?

(17)

Åderförkalkning

Area - 50%

Radie - 30%

Flöde = 1/10

(18)

ECG (mV)

2.5 2.6 2.7 2.8

-0.4 -0.3 -0.2. -0.1 0 0.1 0.2 0.3 0.4

P

Q R

S

T

Time (s)

(19)

Täthet Predation

Foder

Strömmar

Temperatur Salthalt

syrehalt

Båttrafik

Odlingssystem

Vad är viktigast?

Vilka är känsligast och när måste vi vara försiktiga?

Förrädiskt koppling till snabb tillväxt

(20)

albin.grans@slu.se

(21)

A data logger that can store timed recordings of

heart rate and temperature for several months.

(22)

Surgical procedure and postsurgical treatment

Wound after 3 weeks

(23)

30 40 50 60 70

0 10 20 30

30 40 50 60 70

1 2 3 4 5 6 7

Plasma cortisol ng/ml

Heartrate (bpm)

Post-surgery (days)

A B

Shown

in B Fish 1-7

y = 0.59x + 44.4 R²= 0.84

A data logger that can store timed recordings of heart rate and temperature for several months.

Brijs & Gräns et al. submitted

(24)

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90

100 A

Heart rate (beats min-1) Body temperature (º C)

1 day

High activity and deep swimming during daytime and low activity and shallow swimming during night.

Brijs & Gräns et al. 2018

(25)

0 50 100 150 200 250 300 350 400 0

10 20 30 40 50 60 70 80

00:00 02:00 04:00 06:00 08:00 10:00 12:00 14:00 16:00 18:00 20:00 22:00 00:00 02:00 04:00 06:00 08:00 10:00 8

1 2 34 56 78 9

Heart rate (beats min-1)

Time of day

(between 26 and 27 September 2016)

9

Hours till slaughter

- Before arrival to sea pen - Low density crowding - High density crowding - After brailing to well-boat - Transportation in well-boat - Held in stationary well-boat - After release into holding pen - Before slaughter procedure - After CO₂narcosis

A 1 2 3 4 5 6 7

0 10 20 30 40 50 60 70 80

Events

1 2 3 4 5 6 7 8

Heart rate (beats min-1)

0 9

B

Plasma cortisol (ngml-1)

C

* * *

*

* *

a

b c

0 2 1

Brijs & Gräns et al. 2018

(26)

20 25 30 35 40 45 50 55 60

Hea rt ra te (b ea ts m in

-1

)

24 hours

MS in prep.

(27)

A data logger that can store timed recordings of heart rate and temperature for several months.

Multivariable implant that can measure ECG, blood pressure, gut blood flow, movements and temperature continuously for 2-3 weeks.

A B

+ -

(28)

0 5 10 15 20 25

20 40 60 80 100

-10 -5 0 5 10

30 min

Gut Blood flow

(cm sec

^-1

)

Heart rate

(Beats min

^-1

)

Activity

(a.u)

Men hur påverkar det här fisken?

(29)

- 5 0 5 1 0 1 5 2 0 2 5 3 0 3 5 4 0 4 5 5 0 5 5 6 0 0 . 0

0 . 5 1 . 0 1 . 5 2 . 0 2 . 5 3 . 0 3 . 5 4 . 0

G B F - a c u t e s t r e s s

T i m e ( m i n ) GBF (ml x min-1 )

*

Rainbow trout

(Oncorhynchus mykiss)

Sundh & Gräns et al. JFB 2018

Intestinal permeability Gut blood flow

acute stress

(30)

R² = 0.8484

-40 -30 -20 -10 0 10 20 30 40

30 40 50 60 70 80 90 100

Mean heart rate prior to burst of activity (beats min^-1) Heartrate response(Δbeats min-1)

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

0 10 20 30

Time (min) 0

10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

0 10 20 30

Samma fisk, olika förutsättningar

(31)

(32)

Möjliga fiskvälfärds på odlad fisk:

• Minimerar tider!!

– Trängning – Transport

– Luftexponering – Bedövning

– Hantering – (Fasta)

Ge fiskarna tid för återhämtning!

(33)

Om vi inte talar om SLAKT!

Dödlighet är fortfarande en vanlig indikator för djurvälfärd inom

fiskodling

Inom djurvälfärd finns ingen ”lagom”

dödlighet

(34)

Rast!

(35)

Slaktmetoder har utveckalts för att

• Effektivitet, ofta ett stort antal djur under kort tid

• Bibehålla produktens kvalité

• Upprätthålla en säker arbetsmiljö för personalen

Eftersom slakten är

slutdestinationen är alla tertiära

stresseffekter irrelevanta

(36)

Vad tycker folk att hållbarhet borde innebära?

www.comresglobal.com.

Att fiskarna avlivas snabbt och smärtfritt

57%

(37)

Djurskydd för vattenbruksdjuren

• Bedövning före slakt ska ske så att djuren snabbt

blir medvetslösa. Medvetandet får inte återkomma.

(38)

Stress i och med slakten kan leda till att:

Smak Färg

Köttet konsistens (tex slitsar) Hållbarhet

Ashley, 2007, Robb et al., 2000b, Poli et al., 2005, Roth et al., 2006, Roth et al., 2007

(39)

Finns inga planer för att några

gemensamma EU-regler

(40)

System Recommendation

CO₂ narcosis

Should not be used to kill fish because they cause avoidable suffering before death

Asphyxia in air or on ice Live chilling

Salt bath

Ammonia solution

Electro-immobilisation¹ Decapitation

Evisceration of live fish

Mechanical stunning² Can be appropriate for some species

Electrical stunning

1Includes physical exhaustion using electrical shocks

2Includes percussive stunning, spiking, and shooting

Gräns et al. 2016, Based on OIE and EFSA rekommendations

(41)

Gräns et al. 2016

(42)

Flyktbetenden i flera minuter Stor slemproduktion

Svår hantering vid strupskärning - slem, vatten, spasmer

Återhämtar sig aldrig

Medvetslöshet bedöms av personalen Orörlig inom sekunder

Lite slemproduktion

Lättare hantering vid strupskärningen

”Återhämtar” efter 5 min

CO₂ CO₂ CO₂

CO₂ CO₂

CO₂ CO₂ CO₂

CO₂ CO₂

CO₂

CO₂ CO₂ CO₂ CO₂ CO₂ CO₂ CO₂

AC

DC

~

+_

10 min i Koldioxid

Gräns et al. 2016

(43)

Gräns et al. 2016

(44)

Slutsats:

• Vi vet att koldioxid är dåligt men vi vet idag inte om elbedövning är bättre.

• Påverkar elshocken utsöndingen av stresshormonerna?

• Blir fiskarna bara orörliga eller förlorar de medvetandet?

Gräns et al. 2016

(45)

Kesting et al.1991

Using Visually Evoked Responses on the EEG (VERs) to measure brain activity and

consciousness

Light EEG

x100 = VERs

(46)

VER’s in rainbow trout

fully

awake Unconscious

3-7 min

Photo: Jennifer Bowman

(47)

Bedövning med CO ₂

0 100 200 300 400 500

Sec onds

Loss of: Equilibrium Ventilation VER’s

~ 1.5 min

~ 4.5 min

~ 7 min

Vid 10°C

Equilibrium >6.5 min

Ventilation >3.5 min

(48)

0 200 400 600 800

Lo ss o f v en tila tio n (s )

Temperature(ᵒC)

2 8 14

~ 11 min

~ 7 min

~ 4.5 min

Bedövning med CO ₂

(49)

CO₂ narcosis

Salt bath

From Gräns et al. 2016; Based on OIE and EFSA rekommendations

×

(50)

“For Atlantic salmon, current slaughter methods are percussive stunning and electrical stunning”

“For Atlantic salmon, best practices are mostly achieved, with a few exceptions.”

“Electroencephalogram (EEG) recordings showed that Atlantic salmon can be stunned immediately

(Lambooij et al, 2010)”

(51)

Kestin et al. 2002

(52)

van de Vis et al. 2003

Unpublished data

(53)

All electrically stunned fish lost VERs

Robb & Roth 2003

R

²

= 0.49

Δ6.5 min

(54)

Robb et al. 2000 Robb & Roth 2003

11/24

nej 13/24

kanske

1/24ja

Gill Cut

Man har visat att det går men fiskarna måste sedan avlivas innom 60 s

50 Hz a.c. orsakar frakturer och blödningar

(55)

“Opercular movements is a reliable field method for assessing the efficacy of

electrical stunning”

Robb & Roth 2003

(56)

Δ108 s

Robb & Roth 2003

R

²

= 0.49

1:1 R

²

<< 0.49

148

Ventilations rörelser är ej en bra indicator på medvestlöshet eftersom medvetande kan återvända >1.5 min innan andningen kommer

tillbaka.

(57)

“For Atlantic salmon, current slaughter methods are percussive stunning and electrical stunning”

“For Atlantic salmon, best practices are mostly achieved, with a few exceptions.”

“Electroencephalogram (EEG) recordings showed that Atlantic salmon can be stunned immediately

(Lambooij et al, 2010)”

(58)

After 0.5 s stunning 1.5 min 5 min Before

Lambooij et al. 2010

“Electrical head to body stunning can be recommended when using coupled AC and DC current of 668 mA_rms and ≈107 V_rms. The salmon can be stunned in

≈0.5 s. However, a correct bleeding procedure should be developed.“

5 s with electricity followed by a gill cut

1 out of 3 fish recovered temporary after 3 min

10 out of 25 salmon showed after the insult minimal brain activity.

9 out of 25 fish recovered temporary and responded to noxious stimuli.

6 out of 25 fish recovered.

Epileptiform insult

Measured EEG in 25 Atlantic salmon stunned with head to body dry

electrical stunning

Is there enough empirical evidence to support that electrical stunning is best

practices for Atlantic salmon?

(59)

We have a Proof of Concept,

Percussion

Robb et al. 2000

“visual verification of consciousness is not sufficient to classify the conscious condition as the percussive force did also paralyze the animal. To verify consciousness it is crucial to use EEG to determine the fish's brain activity.”

“if sufficient force is used the fish will be rendered unconscious insensible which result in damage of the carcass”

We have a Proof of Concept,

(60)

(61)

Det Växande Vattenbrukslandet" SOU 2009:26

Marina fiskodling på den svenska västkusten: Biologiska förutsättningar. ISBN: 978-91-637- 2321-6).

(62)

25 Karpar bedövas med våt-el i söttvaten 48% svarade på ett smärttest efter 30 s Slagbedövning

10 % misslyckade

Bedövning med våt-el följt av isbad Ingen fisk svarade på smärttest

(63)

Percussion and whole-body electrical stunning in water are prescribed stunning methods by the German Regulations

Hur funkar det på Lab?

31/32 Karpar blev medvetslösa i <30s (om alls).

Hur funkar det i praktiken?

17 Odlingar:

Bedövning med slag, ( upp till 60%, misslyckande) Elbedövning, (upp till 50%)

Elbedövning följt av slag (upp till 66%)

Tierschutzschlachtverordnung

,

2009

Retter et al. 2018

(64)

CO₂ narcosis

Salt bath

Gräns et al. 2016

Används för att “lugna” fisken innan bedövning

Föreskrifter för odlad fisk har en paragraf (3 kap 16 § i DFS 2006:8) som anger att: Levande fisk får inte

läggas på is eller i isbad.

Har varit den traditionellt använda metoden för att

bedöva varmvattenlevande arter.

(65)

Efter 15 min Efter 5 min

beta (µV)

-1,0 -0,5 0,0 0,5 1,0

+ +

En första pilotstudie på Tilapia

(66)

http://www.svensktvattenbruk.se/download/18.7b56395d1694a92f3f68395a/1551863649622/Rapport%20slakt%

20och%20bed%C3%B6vning%20av%20tropiska%20och%20subtropiska%20fiskarter.pdf

(67)

(68)

DISA är fritt tillgängligt för alla att använda för att få nödvändig

kunskap i ämnet och en gemensam grund att stå på.

Varför ingen fisk?

Något som vi håller på att

ändra på!

(69)