Banner Image

Yersiniose i resirkuleringsanlegg for laks: Smittesporing, biofilmegenskaper og sanering

Prosjektnummer: 901119
Status: Avsluttet
Startdato: 01.11.2015
Sluttdato: 31.12.2017
Søk etter andre prosjekter
 

Oppnådde resultater

Sammendrag av resultater fra prosjektets faglige sluttrapport
I prosjektet ble det utviklet spesifikke qPCR-analyser for påvisning av både Y. ruckeri serotype O1 og serotype O2. Ved screening av 24 geografisk adskilte ferskvannsanlegg ble Y. ruckeri serotype O1 identifisert i 9 anlegg og serotype O2 i ett anlegg. I ett anlegg ble det identifisert Y. ruckeri som hverken tilhørte serotype O1 eller O2 (påvist med artsspesifikk qPCR). Kun et fåtall av påvisningene ble gjort i anlegg med kjent yersiniose-historikk, og de fleste positive prøvene var assosiert med biofilm og ikke fisk. Resultatene indikerer en bred tilstedeværelse av Y. ruckeri i norske ferskvannsanlegg for laks. Den lave assosiasjonen mellom påvisning av Y. ruckeri og tidligere yersiniose-utbrudd kan også tyde på tilstedeværelse av mindre virulente eller “avirulente miljøstammer” (en hypotese som MLVA-studier også støtter, se under).

En “Multi-Locus Variable number of tandem repeat Analysis”, eller MLVA, ble utviklet for genotyping av Y. ruckeri. Denne analysen skiller stammer basert på variasjon i antall små repeterende DNA sekvenser spredt over genomet. Den viste seg å representere en svært sensitiv, robust, rask og relativt billig metode som skiller både norske og internasjonale isolater av Y. ruckeri i “klynger” (klonale komplekser) av beslektede stammer. Av hovedrelevans for prosjektet skilte MLVA norske Y. ruckeri inn i flere forskjellige klonale komplekser, hvorav primært ett var knyttet til klinisk sykdom hos norsk laks. Resultatet tyder på spredning av en antatt virulent stamme i norsk lakseoppdrett over de siste 20+ årene. MLVA identifiserte også tilstedeværelse av diverse stammer i norsk akvakultur som ikke kunne knyttes til klinisk sykdom. Disse isolatene ble dyrket fra f.eks. rognvæske fra klinisk frisk stamfisk og fra miljø (biofilm) i ferskvannsanlegg.

Evnen hos norske Y. ruckeri stammer til å danne biofilm ble også undersøkt i prosjektet, og en modell for komparativ måling av biofilmdannelse og testing av saneringstiltak ble etablert. Sjøvann ble identifisert som den eneste biofilm “triggeren”, og det ble påvist en økende grad av biofilmdannelse med økende salinitet (inntil 35 ppt salinitet). Vanlig saltvann (NaCl) trigget ikke biofilmdannelse. Y. ruckeri danner biofilm på overflater i overgangen mellom luft og væske. Det ble påvist god vekst i sjøvann ved alle temperaturer fra 4 til 37 °C, og omtrent like mye biofilmdannelse fra 12 til 37 °C, men det ble ikke påvist biofilmdannelse ved 4 °C. Alle Y. ruckeri stammene som ble testet, både norske og utenlandske, viste mer eller mindre samme evne til å danne biofilm. Testing av tre kommersielt tilgjengelige desinfeksjonsmidler (Kickstart, DM CID, Virocid) indikerer at Y. ruckeri i biofilm ikke er særlig motstandsdyktig mot disse midlene, og at bakterien blir drept ved konsentrasjoner og eksponeringstider langt under det som er anbefalt av produsentene.

Oppsummert har prosjektet gitt en langt dypere forståelse av yersiniose i norsk akvakultur. Biofilmarbeidet og felt-screening ved qPCR bekreftet overlevelsesevnen til Y. ruckeri i de undersøkte produksjonsmiljøene, fortrinnsvis i biofilm. Siden prosjektets oppstart, har flere anlegg utført vellykket sanering mot Y. ruckeri. Andre anlegg som ikke har ønsket eller hatt mulighet til å tømmes for fisk under sanering har “akseptert” situasjonen. De spesifikke qPCR-ene som ble utviklet i prosjektet gir mulighet for økt presisjon ved påvisning av Y. ruckeri, men i lys av MLVA-resultatene er det et klart behov for utvikling av en qPCR som er spesifikk for det ene klonale komplekset av Y. ruckeri serotype O1, som forårsaker yersiniose-utbrudd hos norsk laks i dag (klonalkompleks 1). MLVA belyste også den global populasjonstrukturen til Y. ruckeri, og arbeidet representerer en milepæl i forskningen på Y. ruckeri. Utover de direkte bidragene til det nåværende prosjektet er det sannsynlig at MLVA-resultatene også vil resultere i introduksjon av forvaltningstiltak for å hindre import av spesifikke Y. ruckeri kloner fra utenlandsk regnbueørret.

Vitenskapelige publikasjoner
Tre manuskripter skal sendes til vitenskapelig publisering i løpet av mars/april 2018. Disse vil legges her når publikasjonene foreligger.


FHFs vurdering av resultater og næringsnytte

Metodikk og kunnskap om utbredelse av ulike varianter av bakterien, forekomst i produksjonsmiljøer og overlevelse i biofilm, er viktig kunnskapsgrunnlag for videre forskning, som bør fokusere på identifikasjon av risikofaktorer og tiltak mot utbrudd av yersiniose i sjøfasen.

Publikasjoner (1)

Disse publikasjonene er tilgjengelige via denne adressen:
http://www.fhf.no/prosjektdetaljer/?projectNumber=901119

Bakgrunn

Laksesykdommen yersiniose, forårsaket av bakterien Yersinia ruckeri, gir i Norge utbrudd hos laks i både ferskvann og sjøvann, men smitten er antatt å inntreffe i ferskvannsfasen. Økende smoltproduksjon i resirkulerings (RAS)-anlegg representerer en risiko, og gjentatte yersinioseutbrudd i RAS-anlegg har blitt et tiltagende problem. Vaksinering ser ut til å ha begrenset effekt.

Bakterien kan trolig overleve i produksjonsmiljøene i RAS-anlegg gjennom dannelse av biofilm. Opprinnelig smittekilde er imidlertid ikke kjent, og det eksisterer per i dag ingen epidemiologiske verktøy for sporing av stammer. Disse problemstillingene vil være hovedfokus for prosjektet.

Resultatmål

Å etablere kunnskap om Yersinia ruckeri relatert til problematikk i resirkulerings (RAS)-anlegg.

Delmål
• Å utvikle serotypespesifikk qPCR (kvantitativ måleteknikk) for påvisning av Y. ruckeri-serovariant O1 og O2, og bruke denne til å undersøke forekomst i RAS-produksjonsmiljøer.
• Å utvikle et typingsystem for bakterien (MLVA: multi-locus variable number of tandem repeat analysis), og bruke dette til å undersøke epidemiologisk utbredelse.
• Å utføre forsøk med bakterien i biofilm for å undersøke overlevelsesevne og effekt av sanering.

Forventet nytteverdi

Det forventes at prosjektet skal belyse smitteveier og identifisere kritiske punkter og stadier i RAS-basert settefiskproduksjon knyttet til spredning/oppblomstring av Y. ruckeri. MLVA-typing vil kunne brukes epidemiologisk og angi sannsynlighet for om utbrudd henger sammen eller har oppstått uavhengig av hverandre.

Grunnleggende studier av biofilmoverlevelse og sensitivitet/resistens for saneringstiltak vil gi verdifull kunnskap om bekjempelse av sykdommen. Prosjektet bør på forholdsvis kort sikt kunne gi grunnlag for økt lønnsomhet i næringen. Ressursbruken er vurdert som liten sett i forhold til kostnadene knyttet til tap forårsaket av yersiniose i dagens næring.

Gjennomføring

Prosjektet vil bestå av tre deler:

1. Utvikle serotypespesifikk (O1; O2) qPCR for Yersinia ruckeri
Hovedleveranser
: Selve PCRene, samt en publiserbar studie av Y. ruckeri-dynamikk i et eller flere anlegg med yersinioseproblemer.

Hovedoppgave: Utvikle en “multi-locus variable number of tandem repeat assay (MLVA)” for epidemiologisk bruk på bakterier dyrket fra forskjellige utbrudd (historiske og nye).

2. Undersøke hvor, når, og hvor mye smittestoff som befinner seg i anlegg
Hovedleveranse: MLVA-assayen, og en publisering om MLVA-analyse av den norske Y. ruckeri-populasjonen.

Hovedoppgave: Undersøke biofilmoverlevelse og saneringseffekt på Y. ruckeri (både planktonisk og i biofilm).

3. Beskrive bakterienes populasjonsdynamikk på ulike punkter i produksjonsmiljøet (f.eks. biofiltre, kar, inntaksvann osv.)
Hovedleveranse
: Dokumentasjon av effekt av forskjellige saneringstiltak, og en basis for ‘best practice’ angående sanering mot Y. ruckeri.

Prosjektorganisering
Veterinærinstituttet vil ha prosjektledelse og vil være ansvarlig for utvikling og planleggingsarbeid i prosjektet. Patogen AS vil være ansvarlig for gjennomføring av PCR-undersøkelser. Dette på bakgrunn av Patogens kvalitetssikrede og innarbeidede rutiner for storskala PCR-undersøkelser. PCR-resultater skal leveres for bearbeidelse ved Veterinærinstituttet.

Formidlingsplan

Resultater planlegges presentert fortløpende etter hvert som de foreligger på aktuelle møter, som f.eks. Frisk Fisk, Aqua Nor og EAFP (European Association of Fish Pathologists)-konferansene. I tillegg vil man informere gjennom Veterinærinstituttets jevnlige brukermøter, og på møter arrangert av FHF.

Populærvitenskapelige presentasjoner, f.eks. på Kyst.no, vil også være aktuelt.

Arbeidet vil resulterer i minst to vitenskapelige artikler som skal publiseres i internasjonale tidsskrifter.


Enkelte eldre prosjekter i databasen, særlig fra før år 2008, kan fremstå med mangelfull informasjon på grunn av overgang til nytt nettsted. Vi jobber fortløpende med forbedringer, skulle du oppdage feil, ikke nøl med å ta kontakt med prosjektansvarlig hos oss.

Skriv ut
Fiskeri - og havbruksnæringens forskningsfond (FHF)
Besøksadresse:
Stenersgata 2,
0184 Oslo
23 89 64 08
Org.nr.: 983 353 215