Category: Master thesis

  • Hvordan påvirker hydraulisk retensjonstid dyrevelferd i RAS?

    Oppdrettsnæringen har hatt enorm vekst og utvikling siden dens spede start på 1970-tallet, og er preget av både
    utfordringer og stor fremgang. Sjømat er Norges andre største eksportnæring, hvor laks tilsvarte hele 70 % av eksporten i
    2024, med stadig økende kvantum. Med bakgrunn i at Norge er det landet i verden som eksporterer størst kvantum av
    atlantisk laks til det internasjonale markedet, er også bærekraftig drift og dyrevelferd et stort ansvar.
    Stadig flere aktører i oppdrettsnæringen benytter seg av resirkulerende akvakultursystemer (RAS) i settefiskfasen, og
    metoden bygger på gjenbruk av vann. Systemet er kompleks, og det er mange faktorer som må hensyntas for å sikre god
    velferd.
    En av faktorene i RAS, er hydraulisk retensjonstid (HRT), som forteller noe om den tiden det tar for vannet å bevege seg
    gjennom en spesifikk del av anlegget. HRT er avgjørende for å kunne kontrollere vannkvaliteten, da tilstrekkelig HRT vil gi
    bakterier og mikroorganismer tilstrekkelig tid til å bryte ned avfallsstoffer i vannet. HRT varierer alt avhengig av
    oppdrettssystem, men for RAS er normalen omtrent 40 – 45 minutter.
    I dette forsøket ble det operert med tre forskjellige hydrauliske retensjonstider, på henholdsvis 10, 20 og 40 minutter, samt
    tre ulike tidspunkt, tid 0, tid 1 og tid 2. Referansegruppen hadde en HRT på 45 minutter. Basert på individbaserte
    velferdsindikatorer ble det kun funnet signifikante forskjeller mellom HRT og tid for «høyre brystfinne blødning», og
    forteller dermed at det for denne indikatoren er forskjell mellom grupper, og at HRT er en avgjørende faktor når det kommer
    til dyrevelferd i RAS-anlegg. For alle de resterende ble det ikke funnet signifikante forskjeller, som dermed sier at det ikke er
    forskjell mellom grupper, og HRT kan økes uten fare for nedsatt velferd for individene.
    Nøkkelord: hydraulisk retensjonstid, RAS-anlegg, velferdsindikatorer, atlantisk laks.

  • Forekomst av koronararteriell arteriosklerose og sammenheng med kollagendeponering i hjerteventrikkelen hos atlantisk laks (Salmo salar L.) i sjøfasen

    Hjerte- og sirkulasjonslidelser utgjør en potensiell trussel mot helse og velferd hos oppdrettet atlantisk laks ( Salmo salar),
    spesielt i sjøfasen. Denne studien hadde som mål å kartlegge forekomst, alvorlighetsgrad og mulige sirkulatoriske
    konsekvenser av koronararteriell arteriosklerose, samt å undersøke sammenhenger med ventrikulært kollagen og tykkelse
    av stratum kompaktum i hjerteventrikkelen hos atlantisk laks i sjøfasen. I tillegg ble eventuelle kjønnsrelaterte forskjeller i
    disse parameterne vurdert. Hjerteprøver fra 51 atlantisk laks ble samlet ved tre ulike uttakstidspunkter fra et sjøbasert
    oppdrettsanlegg. Histologiske metoder ble benyttet for å analysere forekomst og alvorlighetsgrad av koronararteriell
    arteriosklerose, ventrikulær morfologi og kollagendeponering.
    Forekomsten av koronararteriell arteriosklerose økte betydelig gjennom forsøksperioden (cirka 8 måneder), fra 29% til 72%,
    og lesjonene var hyppigst lokalisert i bifurkaturområdet i koronararterien. Gjennomsnittlig lesjonsalvorlighetsgrad (LSI) og
    gjennomsnittlig maksimal blokkering i koronararteriens tverrsnitt var moderat, men med betydelig individuell variasjon (0-3
    og 0-43%), og der LSI og maksimal blokkering var positivt korrelert med fiskestørrelse. Ingen tydelig sammenheng ble
    funnet mellom lesjonsgrad og strukturelle endringer i hjertets ventrikkel målt hverken som gjennomsnittlig
    kollagendeponering eller tykkelse av ventrikkelens kompaktlag. Lokalt i ventrikkelen ble det imidlertid observert en tydelig
    negativ sammenheng (marginalt statistisk ikke signifikant) mellom arteriell blokkering og kollagendeponering. Redusert
    kollagendeponering som følge av en høy lesjonsgrad kan tyde på regionale vevsstrukturelle tilpasninger til redusert
    blodtilførsel. Slike endringer i kompaktlagets kollageninnhold kan bidra til å opprettholde normal hjertefunksjon ved høy
    grad av koronararteriell arteriosklerose, men kan også medføre økt risiko for strukturell svekkelse, spesielt ved høy fysisk
    belastning. Hannfisk hadde signifikant tykkere stratum kompaktum enn hunnfisk, i samsvar med tidligere funn av
    kjønnsforskjeller i hjertestruktur hos laksefisk.
    Resultatene viser at koronararteriell arteriosklerose er vanlig hos oppdrettslaks i sjøfasen og kan utgjøre en betydelig
    belastning på hjertets evne til å håndtere stress. Funnene understreker behovet for videre forskning på
    produksjonsbetingede risikofaktorer, fysiologiske tilpasninger og tiltak for å fremme hjertehelse i oppdrettsnæringen.

  • Interactions between hatchery environments and gill health challenges in Atlantic salmon

    Compromised gill health remains a critical welfare and production concern in the Norwegian aquaculture industry, where
    Atlantic salmon (Salmo salar) are increasingly reared in land-based recirculating aquaculture systems (RAS) during smolt
    production, before transfer to seawater pens. The shift in production technology has raised questions regarding the potential
    long-term effects of RAS environments on the gills, and subsequent susceptibility to gill-related stressors in the marine
    phase. The present study investigated the effects on gill health of rearing Atlantic salmon in 3 different smolt-production
    systems: flow-through (FT), recirculating aquaculture system with low water-exchange (RAS-L) and recirculating
    aquaculture system with high water-exchange (RAS-H). Moreover, the influence of these rearing environments on the
    susceptibility of salmon to gill health-related challenges in sea was investigated. The central hypothesis proposed that the
    use of recirculation technology would impact gill mucosal integrity, increasing vulnerability to gill-related stressors
    following seawater transfer.
    Gill condition was assessed through histological examination, clinical scoring and transcriptional analysis of gene expression
    related to immune regulation, remodelling and antioxidant defence. Fish were monitored at multiple time points throughout
    the production phase, with particular attention to pathological indicators commonly associated with compromised gills, and
    challenged by Neoparamoeba perurans, the causative agent of amoebic gill disease (AGD) before treatment with hydrogen
    peroxide (H2O2). No significant differences were observed in disease susceptibility, and limited differences were detected
    regarding histopathological changes or gene expression of selected genes among the three production groups. These findings
    suggest that the use of recirculation technology in land-based smolt-production does not inherently compromise gill barrier
    function or increase the risk of gill-related health issues compared to FT, under the conditions examined. However, the trial
    resulted in a low development of the disease, which limited the potential to investigate system-dependent differences in
    disease outcomes.
    This study contributes to a growing body of evidence supporting the viability of RAS technology within sustainable
    aquaculture production models, while also highlighting the need for continued monitoring of gill health in evolving
    production environments.

  • Velferd hos atlantisk laks post-smolt under produksjon av nyetablert kommersiell RAS-anlegg

    Denne masteroppgaven er en case-studie med formål om å undersøke hvordan vannkvalitet, håndtering og driftsrutiner
    påvirker dødelighet og fiskevelferd i et ny oppstartet landbasert resirkuleringsanlegg (RAS) for post-smolt. Arbeidet er
    basert på et praktisk og anvendt forskningsdesign, hvor man har tilgang på interne driftsdata. Det er tre fiskegrupper som
    ble produsert i forskjellige perioder etter oppstart som analyseres.
    Landbasert post-smoltproduksjon har vokst de siste årene, drevet av et ønske om å redusere utfordringer i sjøfasen, slik som
    eksponering av lakselus, sykdom og miljøpåvirkninger. Samtidig innebærer denne utviklingen utfordringer, både teknologisk
    og operasjonelt. Produksjonen stiller høye krav til vannbehandling, overvåking og menneskelig kompetanse. Dette gjelder
    spesielt i en oppstartsfase, der systemer og rutiner ikke er etablert.
    Vannkvalitetsparametere, dødelighetsdata og utvikling av registrering av velferdsindikatorer ble vurdert for å identifisere
    sammenhenger mellom håndtering og fiskevelferd. Resultatene viser at håndtering, særlig flytting mellom kar og mottak,
    var assosiert med økt dødelighet. Funnene viser at håndtering er nesten uunngåelig i produksjon av post-smolt i RAS-anlegg,
    og utgjør en risiko for vannkvalitet og fiskevelferd. Det var svingninger i vannkvalitetsparameterne for flere av gruppene,
    noe som ga indikasjon på at biofilterkapasitet og vannbehandlingssystemet i RAS er sårbart i en oppstartsfase.
    Det ble avdekket variasjon i dokumentasjonspraksis mellom gruppene, noe som påvirket muligheten til å tolke
    velferdsstatus. Utviklingen av overvåkningsprogrammet foregikk erfaringsbasert, og nye rutiner for registrering og teknisk
    drift ble utviklet underveis. Studien fremhever behovet for bedre anvendelse av dokumenterte data i operasjonell styring.
    Det blir pekt på at kompetanse, teknologi og systematisk registrering er avgjørende for å sikre god fiskevelferd i et
    nyetablert RAS-anlegg med postsmoltproduksjon.

  • Immune responses in the head kidney of Atlantic cod (Gadus morhua) to vaccines against Francisella noatunensis subsp. noatunensis

    Francisella noatunensis subsp. Noatunensis is the causative agent of the disease Francisellosis, which affects both farmed
    and wild Atlantic cod (Gadus morhua). Francisella noatunensis is resistant to commonly utilized antibiotics, therefore, the
    need for a more effective treatment or the development of preventative measures is essential. The bacterium is listed as a
    category F disease. F-listed diseases do not pose a threat in the EU/EØS but can cause great risk in Norway. The bacteria can
    cause high mortality rates and, therefore, threaten both fish welfare and an economic threat to cod aquaculture.
    Francisellosis does not currently have any preventative nor curative measures.
    This study analyses the effects of three potential live attenuated vaccine candidates produced by allelic recombination of a
    single virulence gene in F. noatunensis, including clpB, iglC, and pilD. The vaccine candidates were administered both nasally
    and peritoneally, in high and low doses. The trial tests the efficiency of the various vaccine candidates to determine which
    vaccine, concentration, and administration route provides the best protection against F. noatunensis in Atlantic cod. The
    infected fish presented with characteristic pathologies related to infection by F. noatunensis, including, but not limited to,
    granulomatous development and inflammation.
    Up- and down-regulations in expression of antimicrobial peptides, pro-inflammatory, and anti-inflammatory cytokines in
    combination with less severe histopathological findings of head kidney samples indicate that vaccination with the F.n.n. clpB
    mutant shows great potential in providing protection against F. noatunensis in Atlantic cod.

  • Tang og tare som snacks? En studie om forbrukertilfredshet og markedsmuligheter for produkter av tang og tare

    Et økende fokus på miljøvennlige og helsefremmende kilder til næring har aktualisert bruken og økt interessen for tang og
    tare til humant konsum de siste årene. Til tross for lange og tradisjonsrike røtter hos enkelte land i Asia, regnes mat av tang
    og tare som noe nytt for forbrukerne i vesten. Med bakgrunn i dette ønsket denne masteroppgaven å dykke dypere inn på
    dette temaet og undersøke forbrukeres tilfredshet med to ulike tang- og taresnacks. Oppgavens problemstilling er derfor ««I
    hvilken grad er forbrukere tilfredse med tang- og taresnacks, og hva påvirker deres tilfredshet med produktene?». I tillegg til
    problemstillingen ble det presentert fire forskningsspørsmål.
    Expectancy-Disconfirmation Model av Oliver (2010) ble benyttet som teoretisk rammeverk. I modellen presenteres begrepene
    forventinger, opplevelse, avkreftelse og tilfredshet. Kort forklart argumenterer modellen for at forbrukertilfredshet er et
    resultat av en sammenligning mellom forbrukernes forventinger og opplevelse med et produkt eller en tjeneste.
    Sammenligningen tar form som en avkreftelse, og hvorvidt avkreftelsen er positiv eller negativ avgjør om tilfredshet eller
    misnøye oppstår hos forbrukeren. I tillegg til teorien om Expectancy-Disconfirmation Model, presenteres teorier om sensorisk
    evaluering og sensoriske attributter i oppgaven. Disse teoriene sammen utgjør rammeverket for kartlegging av
    respondentenes tilfredshet, som foregikk under oppgavens eksperiment.
    Oppgaven bygget på et eksperiment studiedesign, hvor det ble samlet inn både kvantitative og kvalitative data. 62
    respondenter deltok i eksperimentet som tok sted på UiT, Norges arktiske universitet. Deltakerne ble delt inn i tre ulike
    grupper, hvor hver gruppe sto overfor ulike prismanipulasjoner. Resultatene viste blant annet at avkreftelse hadde størst
    betydning for tilfredsheten med tang- og taresnacksen, men at opplevelsen av produktet (målt som utseende, lukt,
    konsistens og smak) også hadde en betydning for forbrukernes tilfredshet direkte. Manipulasjonen hadde ingen effekt på
    respondentenes forventinger, og mulige årsaker til dette er diskutert nærmere i oppgaven. Av de sensoriske attributtene som
    ble evaluert under eksperimentet, viste resultatene at produktenes smak forklarte variasjonen i respondentenes
    tilfredsheten i størst grad.

  • Positioning Norwegian Cultivated Saccharina latissima in the European Nutraceutical Market

    This master’s thesis examines the market potential of cultivated Saccharina latissima in the nutraceutical industry with a
    focus on fucoidan. This has been done by applying Porter’s Five Forces Framework and evaluating various indicators that
    influence the forces: the bargaining power of buyers and suppliers, the threat of substitutes, the intensity of competition,
    and barriers to market entry. Through this approach, a comprehensive understanding of the market can be obtained,
    uncovering opportunities and challenges, and enabling an analysis of how Norwegian cultivated Saccharina latissima
    producers can position themselves in the market and become suppliers of sugar kelp for fucoidan extraction. The
    methodology involves a two-part qualitative survey. The first questionnaire targets Norwegian cultivated Saccharina
    latissima producers, gathering insights into their experiences, market challenges, and perceived gaps in industry knowledge.
    The second questionnaire is designed for European nutraceutical companies who buy cultivated Saccharina latissima for
    fucoidan extraction, addressing the concerns raised in the first phase and exploring the key factors influencing their
    purchasing decisions. By bridging the perspectives of producers and buyers, this study seeks to contribute valuable market
    insights that can guide Norwegian cultivated Saccharina latissima producers in positioning their products effectively. The
    study
    `
    s findings show challenges and opportunities within the market. The strongest competitive force is the buyer’s power
    and substitutes. The buyer’s power is high because of many suppliers, and few buyers. There is low differentiation between
    the competitors, and they have in general low power to negotiate terms. This is worsened by the fact that there are a lot of
    options for buyers with substitutes. They can substitute if they buy in Asia or other parts of the globe. They can buy different
    species rather than saccharina latissima, like fucus vesiculosus or fucus serratus; or they can buy wild-caught seaweed with
    a much lower price compared to cultivated saccharina latissima. The industry is a nascent industry and there are a lot of
    questions still to be unanswered considering being in the early stages. Patience is a key-word and keeping track over the
    development in the market is important to not fall behind. There are some trends that the actors in the industry see. These
    are companies merging to fewer but bigger companies producing seaweed. This is the same development salmon farming had
    when the profitability was low. Also, there is a potential of vertically integrating and owning more of the value chain. Which
    also reflect how the cultivated salmon farming was become in the past few years.

  • Effekten av optisk avlusning på lakselus i lakseoppdrett

    Lakselus (Lepeophtheirus salmonis) er en av de største utfordringene i norsk lakseoppdrett og har betydelige konsekvenser
    for fiskevelferd, miljø og næringens økonomi. Tradisjonelle behandlingsmetoder er kostbare og kan skade fisken. I denne
    studien undersøkes effekten av Stingray-laseren, en optisk avlusningsteknologi som bruker maskinlæring og målrettede
    laserpulser for å fjerne lakselus, på fire lokaliteter i PO 8. Ved å sammenligne data om laseraktivitet, lusenivå, sår og
    dødelighet fra 2023 til 2024, vurderes hvorvidt teknologien reduserer behovet for tradisjonelle avlusingsbehandlinger.
    Studien viste en moderat positiv sammenheng mellom antall laserpulser og mengden voksne hunnlus, med en økning i
    korrelasjonen etter at oppdretter overtok styringen av lasernodene. Laseren ser ut til å fungere mest som et responsivt tiltak
    som aktiveres ved høyt lusepåslag, og ikke som et forebyggende verktøy. Til tross for dette ble den lovpålagte grensen på
    0,5 voksne hunnlus per fisk overskredet i flere uker, noe som tyder på at laseren alene ikke er tilstrekkelig for å holde
    lusenivåene nede. Samtidig gjennomførte hovedlokalitetene færre behandlinger sammenlignet med nærliggende anlegg, noe
    som indikerer at laseren kan ha redusert behovet for tradisjonelle avlusingsmetoder. Det ble heller ikke funnet noen
    sammenheng mellom laseraktivitet og fiskehelseindikatorer som sår eller dødelighet, noe som tyder på at laseren ikke har
    hatt negative effekter på fiskevelferden i denne studien.

  • Effect of Feeding Regime on Surface Activity Behaviour of Atlantic Salmon in Recirculating Aquaculture Systems (RAS)

    This thesis investigates surface activity behaviours in juvenile Atlantic salmon reared in a recirculating aquaculture system
    (RAS), examining how different feeding regimes influence surface behaviour. Enhanced understanding of Atlantic salmon
    behaviour is important for both optimizing production and improving fish welfare. By observing video footage and
    annotating various surface behaviours, a comprehensive dataset was established, including different behaviour types and
    temporal data across multiple experimental tanks. These observations provide insight into how surface activity, such as
    jumping and breaching, manifests in a tank environment seen in RAS, supporting the viability of surface activity as a welfare
    indicator (WI). The feeding regimes applied in this experiment included a continuous feeding plan, representing the
    commercial standard for juvenile salmon, and a meal-based feeding plan consisting of three meals per day (morning,
    midday, and evening). This experimental design allowed for valuable insight into how juvenile salmon respond to different
    feeding strategies. Results indicated that continuously fed salmon displayed significantly more surface activity than meal-
    fed salmon. Additionally, surface activity was significantly higher during the morning feeding period regardless of feeding
    regime. Furthermore, the study found that different types of behaviours, such as jumping and breaching, exhibited spatial
    preferences within the tank. Overall, the findings of this thesis highlight the potential of surface activity as a practical
    welfare indicator, particularly as advancements in surveillance technologies facilitate accurate behavioural monitoring.

  • Dynamikken mellom vannkvalitet og fiskekar hydraulisk retensjonstid i resirkulerende akvakultursystemer (RAS)

    Denne oppgaven utforsker effekten av ulike hydrauliske oppholdstider (HRT) i fiskekar på vannkvaliteten i et resirkulerende
    akvakultursystem. Tre forskjellige fiskekar HRT behandlinger på 10, 20 og 40 minutter ble evaluert for å vurdere effekten på
    sentrale vannkvalitetsparametere som alkalinitet, karbondioksid (CO2),
    totalt suspendert tørrstoff (TSS), turbiditet og
    nitrogenforbindelser (NO₂-N, NO₃-N, NH₄-N).
    Resultatene viste signifikante forskjeller i CO2 nivåer mellom fiskekar HRT behandlingene over tid, hvor lengre oppholdstider
    førte til høyere CO2 konsentrasjoner. For parameterne TSS og turbiditet ble det imidlertid ikke observert signifikante
    forskjeller mellom fiskekar HRT behandlingene, og verdiene økte signifikant i alle behandlingene over tid. Alkalinitet viste
    ingen forskjell mellom fiskekar HRT behandlingene, men det var en generell nedgang gjennom forsøksperioden, noe som
    samsvarer med nedjusteringen av pH i løpet av forsøket, og forventningene om kontinuerlig forbruk i
    nitrifikasjonsprosessen. Videre viste nitrogenforbindelsene varierende mønstre. Det var ingen signifikant forskjell mellom
    fiskekar HRT behandlingene for ammonium nitrogen (NH4-N) eller nitritt nitrogen (NO2-N). NH4-N og NO2-N var veldig
    ustabile gjennom mesteparten av forsøket som kan være en konsekvens av et umodent biofilter og en dårlig etablering av
    nitrifikasjon ved starten av forsøket. Nitrat nitrogen (NO3-N) viste derimot til en signifikant effekt mellom fiskekar HRT
    behandlingene over tid, hvor lengre oppholdstid ledet til en større opphopning av NO3-N.
    Disse resultatene bekrefter viktigheten av fiskekar HRT som en nøkkelfaktor for vannkvalitetsstyring i RAS-systemer.
    Kortere oppholdstid synes fordelaktig for å begrense akkumuleringen av CO2 og NO3-N, men har mindre tydelige effekter på
    TSS og turbiditet under de forholdene som ble testet. Denne kunnskapen kan bidra til forbedret drift og optimalisering av
    RAS-systemer, spesielt ved produksjon av laksesmolt.

  • Bærekraftig forvaltning av pukkellaks (Oncorhynchus gorbuscha)

    “Introduserte arter” refererer til fremmede arter som har blitt spredt til områder utenfor sitt naturlige utbredelsesområde,
    som følge av menneskelig aktivitet. Etablering og spredning av slike arter representerer en betydelig trussel mot det
    biologiske mangfoldet, og kan ha store konsekvenser for økosystemer, lokalsamfunn og næringsliv. Denne studien hadde
    som formål å undersøke hvordan man kan tilrettelegge for økonomisk og sosial bærekraftig forvaltning av introduserte
    arter som ikke fullt ut lar seg bekjempe. Bærekraftig utvikling står sentralt i flere nasjonale og internasjonale rammeverk.
    Fokuset retter seg i stor grad mot behovet for å balansere miljøhensyn, økonomisk vekst og sosial rettferdighet. Forvaltning
    inngår i det institusjonelle rammeverket (institusjonell bærekraft), og kan forme samspillet mellom naturen (miljømessig
    bærekraft), næringen (økonomisk bærekraft) og samfunnet (sosial bærekraft).
    Pukkellaks (Oncorhynchus gorbuscha) analyseres for å besvare problemstillingen i studien. Forskningsspørsmålene
    undersøkes nærmere gjennom et kvalitativ forskningsdesign, hvor dokumentanalyse og semistrukturerte intervjuer (N=11)
    utgjør datagrunnlaget. En viktig observasjon i studien er at dagens forvaltning av kongekrabbe (Paralithodes camtschaticus)
    illustrerer en tilpasning til en introdusert art som ikke lar seg utrydde. Ved betydelig mengder pukkellaks i norske farvann i
    årene framover, kan det indikere at dagens prioriterte tiltak ikke er tilstrekkelig i bekjempelsesstrategien. En mulig løsning i
    forvaltningen av pukkellaks er å utvikle forvaltningsinstrumenter som tilrettelegger for økonomisk og sosial bærekraft
    gjennom ressursutnyttelse, slik det er gjort med kongekrabben. Spørsmålet vil imidlertid være om når kommersiell fangst av
    pukkellaks vil gi større samfunnsøkonomisk gevinst framfor ren bekjempelse. Resultatene viser at det foreligger manglende
    kunnskap om den økologiske effekten av pukkellaks, verdiskaping av pukkellaks, tilpasset fangstredskap i sjø,
    vandringsmønster og effektene av fiskefeller i elv. Ved fremtidig bærekraftig forvaltning av pukkellaks vil det kreves et
    større kunnskapsgrunnlag rundt biologi, klima, teknologi og lønnsomhet som sentrale drivkrefter i det institusjonelle
    rammeverket.
    For å oppnå legitim og effektiv ressursforvaltning, er det avgjørende med tilstrekkelig forskning og overvåking av alle
    bærekraftsdimensjonene. For å nå fram i dette arbeidet er det hensiktsmessig å analysere om det kreves en institusjonell
    reform av lakseforvaltningen. Det vil også være aktuelt å utforske hvorvidt det er mulig for miljømyndigheter og
    fiskerimyndigheter å samhandle i forvaltningen av pukkellaks.

  • Analytical Approach to Optimize Poultry Collagen Extraction Process Based on Enzymatic Protein Hydrolysis

    The utilization of poultry by-products improves food production and reduces environmental issues, increasing efficiency in the meat industry and food production. These by-products are treated like low-quality products and are often underutilized despite their potential for use in pharmaceuticals or cosmetics. These by-products from poultry meat production are rich in collagen and can be processed into various food and non-food products using enzymatic protein hydrolysis (EPH). EPH is one of the processing strategies that allows tailoring the products’ physiochemical properties.

    This thesis investigates the mode of action of some proteases that affect muscle collagen proteins in mechanically deboned chicken residue (MDCR). Analytical approaches are developed to optimize the EPH process, including testing different conditions, like protease choice, temperature, hydrolysis time, and enzyme loading on MDCR. This project conducted two screenings and an optimization step. Screening I aimed to scan a range of enzymes that were used to separate the muscle protein from collagen proteins. The selection of Exocut-TRL and Endocut-07L was based on their distinct features. A collagen-enriched substrate was produced to generate Screening II, which aimed to extract as many collagen peptides from the substrates as possible. As a result, Bromelain and Corolase-2TS were chosen due to their effectiveness in maximizing collagen protein extraction at 50 °C for 45 minutes while having a 0.5 % (w/w) enzyme loading. The optimization step was performed on conditions based on screening II. It investigated different parameters: temperature, hydrolysis duration, and enzyme loading on the samples hydrolyzed by the two selected proteases to create optimal conditions for utilizing these by-products.

    Temperature was identified as a crucial parameter for maximizing the extraction of collagen peptides based on the last step of the process, the optimization step. Response Surface Modelling (RSM) was also conducted with the data obtained in the optimization step. RSM provided optimal conditions for extracting most collagen peptides and maximizing the yield for samples treated by Bromelain and Corolase-2TS were found at 60 °C for 45 minutes and 56 °C for 19 minutes, respectively, with an enzyme concentration of 1.38 % and 1.29 %, respectively. However, these models are not validated, meaning they are specific to the conditions applied in this thesis.

  • Antidiabetic properties of peptides derived from chicken by-products

    Protein hydrolysates from poultry offer health benefits like antidiabetic and antioxidant properties. This study focused on collagen-rich hydrolysates from mechanically deboned chicken residues (MDCR), a by-product of the poultry industry. Using enzymatic protein hydrolysis (EPH), MDCR was divided into water phase, and solid phase (containing collagen-rich fraction). In the first EPH step, the MDCR was treated with either Endocut 07L and Exocut TRL to enriched the collagen in the substrate. In second two other proteases were selected to produce collagen peptides on those sediements Flavorpro 766 MDP and Bromelain respectively. The collagen peptides were fractionated based on the hydrodynamic volumne (HPLC-SEC), and the antidiabetic acitivity between the fractions have been measured to determine the most active fraction.

  • Surface modification of Polymers to enable gelatin coating for Plastic Reduction

    The global issue of plastic waste continues to pose significant environmental challenges, particularly in the domain of food packaging where conventional polymers such as polyethylene (PE), polypropylene (PP), and polyethylene terephthalate (PET) dominate due to their durability and low cost. However, these materials are non-biodegradable and contribute heavily to long-term pollution. This thesis explores the use of porcine gelatin as a biodegradable coating material aimed at reducing the environmental footprint of synthetic plastics through enhanced surface modification techniques. The study investigates two surface treatment methods UV treatment and chemical oxidation using sodium persulfate (Na₂S₂O₈)—to enable effective adhesion of gelatin to plastic films. Experimental procedures involved surface treatment of PET, PP, and PE films followed by gelatin coating preparation and evaluation of mechanical and barrier properties. Key performance indicators such as tensile strength, elongation at break, and water vapour transmission rate (WVTR) were measured to assess the effectiveness of coatings. Results showed that UV treatment was effective only for PET, while chemical oxidation significantly improved adhesion on all three polymers. Additionally, the incorporation of gellan polysaccharide in the gelatin matrix further enhanced barrier properties. These findings indicate that combining chemical oxidation with biopolymer coatings offers a promising route toward sustainable packaging alternatives. The research contributes to the broader goal of developing eco-friendly materials that balance performance with environmental responsibility, laying the groundwork for scalable plastic reduction strategies in food packaging industries.

  • Gastrointestinal anatomy and physiology of spotted wolffish (Anarhichas minor, Olafsen 1772) fed diets with increasing content of crab shell meal

    The spotted wolffish (Anarhichas minor, Olafsen 1772) is a strong candidate for cold-water aquaculture, yet species specific nutrition requirements and knowledge of gut function remain limited. By-product like crab-shell meal which is rich in chitin and minerals, offers potential functional, cost and sustainability benefits as a feed ingredient. Feeds with 5% (Low-Crab) and 15% (High-Crab) crab-shell meal inclusion were formulated for this study to investigate the effects of increasing crab-shell inclusion on growth performance, nutrient digestibility, digestive enzyme activity, and distal intestinal morphology in spotted wolffish. A 6 months feeding trial was run prior to sampling. Crab-shell inclusion increased dietary ash and calcium and reduced crude protein as expected. Despite the reduction in dietary protein and energy that followed crab-shell inclusion, growth, survival, and condition remained similar among diets. Dry-matter digestibility decreased at 15% inclusion, but the digestibility of energy and amino acids stayed high, showing that the wolfish can grow on diets with a lower energy content. Increased dietary ash and calcium were not reflected in body, muscle, or liver mineral concentrations, indicating that excess minerals were excreted rather than accumulated. Enzyme activity was affected mainly by gastrointestinal region and feeding status. Chitinase activity was highest in the distal intestine, and trypsin activity was raised in the mid-gut, but neither enzyme showed consistent dietary responses. Freeze-dried and wet preparations resulted in comparable readings, meaning that sample preservation did not affect the measurements. Histological evaluation revealed normal intestinal architecture across all diets, with no signs of inflammation or structural damage. The present study demonstrates that crab-shell meal up to 15% can be included in spotted wolffish feed without affecting growth performance or overall gut health. Future research should focus on how crab inclusion influences feed intake, clarify the specific role of chitin in gastrointestinal function, and assess how excess dietary minerals may affect the long-term health of the digestive tract.