Vil utvikle sensor for måling av hydrogensulfid i RAS-anlegg

Et lag på 11 studenter fra ulike studier på NTNU Gløshaugen skal delta i International Genetically Engineered Machine (iGEM), som er en internasjonal studentkonkurranse der lag fra hele verden forsøker å løse både lokale og globale problemer ved hjelp av syntetisk biologi.

Med prosjektet sitt ønsker studentene å bidra til at oppdrettsnæringen i Norge blir mer bærekraftig.

- Dannelse av giftig hydrogensulfid (H2S) er et økende problem i landbasert oppdrett, der man har sett akutt massedød av fisk. Vi ønsker derfor å utvikle en sensor for å måle nivået av hydrogensulfid i RAS-anlegg, forteller studentene til Kyst.no

I RAS-anlegg har akutt massedød av fisk flere ganger forekommet som et resultat av H2S-forgiftning. 

Forebyggende tiltak

Dersom det hadde vært mulig å overvåke H2S selv ved svært lave nivåer, mener studentene man kunne iverksatt forebyggende tiltak før konsentrasjonene blir giftige for fisken. Et av de forebyggende tiltak de beskriver kan blant annet være økt innstrømning av vann til tanken. 

- Eksisterende metoder for å måle H2S er ofte ikke tilstrekkelig sensitive til å oppdage H2S nivåer som er skadelig for fisk. I tillegg er de beste sensorene i dag svært dyre. Prisene på disse er såpass høye at noen RAS-anlegg unnlater å måle H2S, og er dermed sårbare for plutselige høye nivåer, påpeker de.

Studentene forteller at de har snakket med bedrifter som driver med RAS og lært at en tilfredsstillende sensor bør være både sensitiv til lave H2S-konsentrasjoner og i stand til å overvåke H2S nivåer kontinuerlig.

- Det er å foretrekke at sensoren er rimeligere enn eksisterende systemer. Målet for vårt iGEM prosjekt er å utarbeide en biosensor som oppfyller disse behovene. 

Funksjonelt målesystem

En biosensor er en mikroorganisme eller en biologisk forbindelse som, ved hjelp av syntetisk biologi, kan påvise spesifikke stoffer. Et eksempel på dette er bakterier der det er satt inn gener som gjør at bakterien lyser ved kontakt med en spesiell forbindelse. Ved hjelp av lyssensitivt utstyr kan man dermed påvise tilstedeværelsen av denne forbindelsen. Deres biosensor for H2S er en biologisk komponent integrert i en mikrofluidisk chip. De har hatt lovende resultater på lab så langt, og ser frem til å fortsette arbeidet.

- I løpet av iGEM-konkurransen arbeider vi for å lage et funksjonelt målesystem for H2S. Vi samarbeider også med bedrifter som har RAS-anlegg, slik at vi forhåpentligvis kan utvikle en prototype for hvordan en slik sensor kunne ha sett ut integrert i et RAS-anlegg. 

Satset innenfor RAS

- Hvordan kom dere på idéen til prosjektet?

- Det var tydelig helt fra begynnelsen at laget ønsket et prosjekt med fokus på miljøet og som skulle ta for seg et lokalt problem i Norge. Tankene våre kom dermed raskt inn på fiskesektoren ettersom at Norge er verdens nest største eksportør av fisk og sjømat, forteller Anine Olafsen, som er en av studentene i gruppen.

Olafsen sier RAS så ut til å kunne løse flere av problemene knyttet til moderne akvakulturindustri og dermed bidra til en mer bærekraftig fiskeproduksjon. Studentene ønsket derfor å finne ut mer.

- Vi var heldige og hadde flere professorer her på NTNU som jobber med RAS og som var svært hjelpsomme med å gi oss både informasjon og videre forbindelser. Dette førte til et innblikk i viktigheten av vannfiltrering i slike anlegg, som ledet oss videre til hydrogensulfid problematikken. 

Ta det videre

Det er ingen av studentene som har noe bakgrunn fra oppdrettsnæringen, men Olafsen forteller at et av lagmedlemmene deres tok et fag som omhandlet RAS etter at de hadde bestemt seg for prosjekt. 

- Dersom vi gjør det bra i konkurransen, og/eller resultatene våre fra lab viser seg å være lovende, har laget uttrykt interesse for å ta ideen videre og kanskje opprette en bedrift. Vi synes det har vært veldig gøy å arbeide med prosjektet så langt. Spesielt gøy er det at vi har utformet prosjektet helt selv - fra idé-myldring til lab-prosedyre, påpeker hun avslutningsvis.