Til innholdet

Prosjektnummer

901514

Prosjektinformasjon

Prosjektnummer: 901514
Status: Pågår
Startdato: 04.09.2018
Sluttdato: 20.06.2022

Effekter av behandling mot lakselus, amøbegjellesykdom (AGD), og notrengjøring på gjellehelse hos laks i oppdrett

Dårlig gjellehelse er et av hovedproblemene i marint lakseoppdrett i Sør-Norge. Årsakene er svært sammensatte, men en rekke patogener er assosiert med gjellesykdommer hos laks i sjø. Kunnskap om betydningen av hver enkelt patogen for laksens gjellehelse er begrenset, men det er klart at en rekke ytre faktorer (temperatur, planktonoppblomstring og stress forårsaket av avlusning, AGD-behandling, rensing av nøter, sortering etc.) er av betydning.

Kommersielt intensivt lakseoppdrett medfører en rekke steg i produksjon som påfører laksen stress, hvor noen eksempler er: 
a) sjøsetting ved smoltifisering (hele grupper med individer sjøsettes samtidig basert på en vurdering av den generelle smoltstatus i populasjonen) 
b) begroing av nøter nødvendiggjør rengjøring hvor de fleste metoder frigjør store mengder biologisk materiale (inkludert mulige patogener, nematocyster fra nesledyr, og andre fragmenter fra ulike typer begroingsorganismer) inn i merdene
c) svært lave og høye temperaturer (temperatur stress som ikke kan løses ved at laksen oppsøker områder med mer optimal temperatur)
d) alge- og zooplanktonoppblomstring (inkludert toksiske alger og nesledyr)
e) behandlinger mot lakselus og amøbegjellesykdom (AGD)
f) bruk av semi-lukkede produksjonssystemer (skjørt, S-CCS, landbasert postsmoltproduksjon, RAS anlegg) med redusert vannutskifting
g) flytting/sortering av fisk (sortering, uttak av slaktefisk etc.)

Det er allerede godt dokumentert at denne type inngrep, som fører til avvik fra laksens naturlige levesett, medfører stress, men det er mindre kjent hvordan slike stress-situasjoner påvirker gjellehelsen hos oppdrettslaks. I et sterilt miljø vil laksen kunne bruke all energi på å gjenopprette den normale homeostasen, men ved tilstedeværelse av patogener vil denne kostnaden sannsynligvi​s øke betydelig. Dette kan medføre store patologiske endringer i gjellevevet slik at fisken viser tegn på sykdom (redusert velferd) og i de verste tilfeller vil resultatet være dødelighet. Det er blant annet rapportert om blødninger i hoderegionen som følge av termisk behandling og gjelleblødninger hos stor fisk som følge av spyling. Slike gjelleblødninger har vært ansett som årsak til dødelighet hos stor fisk etter mekanisk behandling i enkelte tilfeller.

Bakteriepopulasjonene som er til stede på fiskens overflater, som hud, gjeller og tarmkanal reflekterer miljøet fisken lever i. Store bakteriemengder er rapportert fra gjellevev (>106 bakterier per gram gjellevev). Den bakterielle mikrofloraen på gjeller varierer også mellom fiskearter, og det kan ikke utelukkes at sammensetningen av bakteriefloraen på gjellene kan påvirke AGD-utviklingen og virulensen til P. perurans (jf. prosjektet “​Isolering og karakterisering av Paramoeba perurans med vekt på fenotypisk og genetisk karakterisering av utvalgte kloner fra laks og andre verter” (​FHF-901053)). Mikrobiota hos frisk laks kan fungere som en barriere mot skadelige patogener ved for eksempel å redusere tilgjengelig næringsstoffer, hindre feste og kolonisering, frigjøre toksiske metabolitter, og ved å nedbryte virulensfaktorer gjennom frigjøring av proteaser. Kunnskap om mikrobiota og patogener på gjellene hos laks og endringer i mikrobiotasamfunnet, som følge av raske miljøendringer (f.eks. behandlinger), vil være av stor betydning for valg av metode for behandling mot lakselus/AGD og rengjøring av nøter, og vil også kunne gi viktig informasjon om enkelte av dagens metoder må modifiseres eller er uegnet til slik behandling.

Prosjektet skal undersøke hvordan produksjonsstress (mekanisk behandling mot lakselus, ferskvannbehandling mot AGD og spyling av nøter) påvirker gjellehelsen hos laks. Det vil bli lagt særlig vekt på patologiske forandringer i gjellevevet, vertsresponser, endringer i belastning av patogener, og endringer i sammensetning av mikrobiota på gjellene. Prosjektet vil gi ny kunnskap som vil kunne bidra til bedre driftsrutiner og metodevalg av ulike typer behandlinger, og dermed sikre bedre gjellehelse og fiskevelferd hos oppdrettet laksefisk. Nye løsninger på problemer knyttet til fiskehelse og velferd er nødvendig for å sikre videre bærekraftig vekst i norsk lakseoppdrett. Prosjektets målsettinger har forankring i Universitetet i Bergen sin forskningsvirksomhet og den strategiske instituttsatsingen til Uni Research.

Prosjektet målsetting er rettet mot FHFs prioritering om økt kunnskap og verktøy som kan forebygge dødelighet og velferdsutfordringer forbundet med nedsatt gjellehelse og gjellelidelser hos oppdrettet laksefisk.
Hovedmål
Å fremskaffe ny kunnskap som skal resultere i anbefalte tiltak (driftstiltak) som vil gi bedre gjellehelse hos laks i sjø og følgelig redusere tap knyttet til drift av sjøanlegg. Kartleggingen vil fokusere på identifisering av risikofaktorer (miljøstress, patogener og endringer i gjellemikrobiota) for utvikling av gjellelidelser, og indikatorer (patologi, immunresponser, mikroparasitt prevalens, tetthet og diversitet) som kan brukes til objektiv vurdering av gjellehelse før, under og etter stressbelastninger (mekanisk avlusning, ferskvannsbehandling mot AGD og notvask). 

Delmål
• ​
Å kartlegge effekten av mekanisk avlusning (forskjellige metoder) i produksjon med tilstedeværelse av kjente gjellepatogener og mikrobiota.
• Å kartlegge effekten av behandling mot AGD ved bruk av ferskvann:
   o i vanlig produksjon med flere gjellepatogener til stede
   o i eksperimentelt oppsett med kun P. perurans til stede
• Å kartlegge effekten av utvalgte metoder for rengjøring av nøter og deres innvirkning på mikrobiota hos gjeller fra laks med flere patogener til stede. 
De siste årene er en rekke nye teknologier tatt i bruk for avlusning (mekaniske avlusninger), AGD-behandling (med ferskvann) og rengjøring av nøter. Alle slike behandlinger medfører stress for laksen og bruk av disse teknologiene synes å gi en noe økt dødelighet i etterkant av behandling. Særlig har slik dødelighet vært knyttet til dårlig gjellehelse i forkant og etter behandling. Resultatene fra dette prosjektet skal gi en veiledning til lakseprodusenter med henblikk på hvilke undersøkelser som må gjennomføres før behandling for å sikre best mulig gjellehelse hos laksen under og etter behandling. Videre skal prosjektet gi en veiledning om konsekvensene for laksens gjellehelse ved bruk av de oppgitte behandlinger. Bør noen av de tilgjengelige teknologiene endres/modifiseres eller tas ut av bruk? 

Reduserte tap etter behandlinger mot lakselus, AGD og notvask vil i betydelig grad øke lønnsomheten/redusere kostnadene i norsk lakseoppdrett. Og like viktig er at en bedre gjellehelse gir generelt en bedre fiskehelse, noe som er svært viktig for næringen. Kostnadene ved dette prosjektet er marginale sammenlignet med det som er mulig å oppnå med reduserte tap som følge av bedre gjellehelse og bedre omdømme knyttet til fiskehelse og velferd generelt.
Prosjektet er delt inn i åtte arbeidspakker (AP-er), der hver AP ledes av en ansvarlig arbeidspakkeleder. AP I-III utføres på utvalgte anlegg som skal gjennomføre mekaniske avlusninger, AGD-behandlinger med ferskvann og rengjøring av nøter. Endelig valg av anlegg og teknologier for studier av disse behandlingene vil bli tatt i samråd med næringsaktørene som deltar i prosjektet (Bolaks AS, Firda Sjøfarmer AS, Erko Seafood AS, Blom Fiskeoppdrett AS, Lerøy Seafood Group ASA). Analyse av materialet fra AP I–III (uttak før og etter behandling) vil bli gjennom ført i AP IV (patologi), AP V (immunologi), AP VI (patogener) og AP VII (mikrobiota). I AP VIII vil effekten av ferskvannsbehandling mot AGD og termisk behandling på gjellemikrobiota i patogenfritt miljø bli undersøkt.

AP I: Metoder for mekanisk avlusning
Ansvarlig: Prof. Are Nylund, Universitetet i Bergen, i samarbeid med næringsaktører.
I samarbeid med næringsaktører vil det gjennomføres mekanisk avlusning av laks i normal produksjon ved bruk av temperatur (eksempelvis Thermolicer, Optilicer) eller spyling (eksempelvis Hydrolicer, FLS, SkaMik). Fisk vil bli samlet inn før behandling og prosessert for patologiske studier, immunresponser hos laksen, kvantifisering av kjente patogener, og kvalitativ/kvantitativ sammensetning av mikrobiota på gjellene. Tilsvarende prøver vil bli tatt ut ved ulike tidspunkter etter behandling. Det vil bli tatt ut fisk som ikke viser klare tegn til sykdom i tillegg til fisk som synes å ha gjelleproblemer (tegn på respiratoriske problemer). Tre avlusninger vil bli inkludert i studiet. Innsamlet materiale vil bli analysert i AP IV–VII.

AP II: Bruk av ferskvann til behandling mot AGD
Ansvarlig: Prof. Are Nylund, Universitetet i Bergen, i samarbeid med næringsaktører.
I samarbeid med næringsaktører vil det gjennomføres behandling av laks med tegn på AGD i normal produksjon ved hjelp av ferskvann. Fisk vil bli samlet inn før behandling og prosessert for patologiske studier, immunresponser, kvantifisering av kjente patogener og kvalitativ/kvantitativ sammensetning av mikrobiota på gjellene. Tilsvarende prøver vil bli tatt ut ved ulike tidspunkter etter behandling. Det vil bli tatt ut fisk som ikke viser klare tegn til sykdom i tillegg til fisk som synes å ha gjelleproblemer (tegn på respiratoriske problemer). Tre AGD-behandlinger med ferskvann vil bli inkludert i studiet. Innsamlet materiale vil bli analysert i AP IV–VII.

AP III: Spyling av nøter
Ansvarlig: Dr. Trond Isaksen, Uni Research, i samarbeid med næringsaktører.
Formålet med denne arbeidspakken er å undersøke mulige effekter av ulike metoder for notrengjøring/behandling (spyling) på fiskens gjellehelse. Påvekstgrad og sammensetning av begroingsorganismer på nøter vil variere med årstider og fra lokalitet til lokalitet. Behov for rengjøring av nøter vil derfor variere i tid og rom gjennom en produksjonssyklus, og det praktiseres ulike metoder hos ulike selskap for hvordan (automatiserte løsninger, spyletrykk) og hvor ofte (frekvens) nøter blir behandlet med spyling for å fjerne begroing fra nøtene. Effekter av ulike rutiner for spyling av nøter vil bli undersøkt på lokaliteter til tre ulike selskap (en lokalitet per selskap) gjennom to årstider (sommer og høst). Kvantitative og kvalitative beskrivelser av påvekstorganismer på nøter fra tre ulike merder (henholdsvis oppstrøms, midtre del, nedstrøms) per anlegg vil utføres før, under og etter notrengjøring/spyling. Parallelt vil det tas ut fisk før, etter (samme dag) og 1–2 uker etter gjennomført spyling, for patologiske studier og kvantifisering av kjente patogener, samt kvalitativ/kvantitativ sammensetning av mikrobiota på gjellene som beskrevet i AP I–II. Det vil bli tatt ut fisk som ikke viser klare tegn til sykdom i tillegg til fisk som synes å ha gjelleproblemer (tegn på respiratoriske problemer). Prøvematerialet vil bli analysert i AP IV–VII.

AP IV: Patologi
Ansvarlig: Dr. Alf S. Dalum, PHARMAQ Analytiq.
All fisk innsamlet i AP I–III og AP VIII vil bli undersøkt for makroskopiske og mikroskopiske forandringer av gjeller og gjellevev (gross patologi og histopatologi). Det vil også bli undersøkt om stress påført av behandlingene (AP I–III) gir patologi i hjertet hos innsamlet fisk. 

AP V: Immunresponser hos laksen
Ansvarlig: Prof. Simon A. MacKenzie, University of Stirling (Uo​S).
I denne arbeidspakken vil vertsreponser bli undersøkt ved bruk av de beste og mest avanserte (“state-of-the-art”) metodene; 1) MALDI-TOF-basert proteomikk og 2) sanntids RT-PCR for studier av gen-ekspresjon. Dette vil bli utført på vev hentet ved hjelp av mikrodisseksjon av hyperplastisk gjellevev versus ikke-affisert gjellevev. Gen-ekspresjonsstudier basert på RNA-sekvenser av molekylære modulatorer som kan være tilstede ved fibroproliferative og inflammatoriske sykdommer (f.eks. cytokiner, MMPs, TIMPs og FGFs), og peptidomikk-studier basert på MALDI-TOF, vil bli gjennomført for å identifisere nøkkelfaktorer i vertens immunrespons i forbindelse med utvikling av hyperplasi og inflammasjon.

AP VI: Kvantitative forandringer av kjente laksepatogener
Ansvarlig: Prof. Are Nylund, Universitetet i Bergen.
Fiskesykdomsgruppen ved UiB har utviklet kvantitative real time RT-PCR assays for mer enn 20 kjente gjellepatogener hos laks. Disse vil bli benyttet i kvantifisering av prevalens, tetthet og diversitet av patogener på gjellene hos laks før og etter behandling i AP IIII. Prøver av ulike påvekstorganismer fra AP III vil også bli testet for kjente fiskepatogener da begroingsorganismer kan være reservoar eller vektor for ulike typer bakterier og parasitter (T. Isaksen, upubliserte data). Uttak før behandling vil også bli undersøkt for andre kjente patogener da det ikke kan utelukkes at andre mikroparasitter (virus, bakterier og protozoer) kan ha negativ påvirkning på laksens evne til å tåle behandlingene i AP IIII. Avhengig av resultatene i AP VII vil det bli aktuelt å utvikle nye assay for påvisning av utvalgte mikrobiota. Disse vil også bli inkludert i den kvantitative analysen.

AP VII: Kvalitative og kvantitative forandringer i mikrobiota på gjellene
Ansvarlig: Prof. Simon A. MacKenzie, University of Stirling.
Nylig utviklet “state-of-the-art” mikrobiom sekvenseringsmetodikk ved Institute of Aquaculture (UoS) vil benyttes for en kvalitativ oversikt over mikrobiota til stede på gjellene før, en dag og en uke etter behandling (AP IIII og AP VIII). Hel-genomsekvensering (WGS) av utvalgte/viktige bakterier vil bli gjennomført ved hjelp av PacBio og Illumina sekvensering. Første uttak (dvs uttak før behandling) vil fungere som basallinje (referansepunkt) for tolking av forandringer i mikrobiota etter behandling (AP IIII og AP VIII). Sammenligning av mikrobiota (før og etter behandling) vil bli sett i sammenheng med endringer i gjellepatologi og endringer i prevalens, tetthet og diversitet av kjente gjellepatogener. Dette vil gi informasjon om endringer i gjellemikrobiota kan være av betydning for endringer i gjellehelse.
 
AP VIII: Effekt av mekanisk stress i patogenfritt miljø. 
Ansvarlig: Dr. Linda Andersen, Stiftelsen Industrilaboratoriet (ILAB) AS.
Et viktig mål med prosjektet er å skille mellom effekten av behandlingene i AP IIII og den kombinerte/samlede effekten av behandling og patogener som er til stede på gjellene. For å klargjøre hvilken effekt behandling (for eksempel temperaturøkning og ferskvannseksponering) har på gjellene, vil det utføres to karforsøk på ILAB der patogenfri laks blir behandlet som laksen i AP I og II. Resultatene av denne behandlingen vil bli analysert i AP IV (patologiske forandringer) og AP VII (endringer i mikrobiota). Gjennomføring av forsøkene vil bli utført av personell ved ILAB. Analyse av vevsprøver (patologi, mikroparasitter og mikrobiota) fra forsøkene vil bli gjennomført i AP IV​VII.
Resultatene fra prosjektet vil bli formidlet til det internasjonale/nasjonale vitenskapelig miljø, forvaltning og industri via deltakelse og presentasjoner på nasjonale og internasjonale konferanser, personlige kontakter samt vitenskapelige og populærvitenskapelig publikasjoner. Resultater og løsninger som er av betydning for fiskehelsepersonell, forvaltning og andre spesialister innen havbruksnæringen, vil spesielt bli presentert for denne viktige målgruppen via presentasjoner på nasjonale fagmøter for næringen (f.eks. møter i Frisk Fisk, Havbruk). Prosjektet vil bli gjennomført i nært samarbeid med industriaktører (oppdrettsselskaper og analyselaboratorier), og resultater og anbefalinger vil bli målrettet formidlet mot de personer (nøkkelinteressenter og beslutningstakere) som tar avgjørelser angående driftsformer og strukturendringer i næringen. Målet er at alle publikasjoner skal sendes til vitenskapelig tidsskrifter med såkalt open access. I tillegg vil resultater og anbefalinger fra prosjektet bli sendt til den norske fagpressen (fiskehelse- og havbrukstidsskrifter, f eks. Norsk Fiskeoppdrett). Resultatene vil også bli formidlet til kollegaer og industriaktører via nasjonale møter, og inkludert i undervisning av studenter ved Fiskehelsestudiet ved UiB. Det kan også være aktuelt å avslutte prosjektet med et eget nasjonalt møte hvor resultatene presenteres. 
keyboard_arrow_up