Prosjektnummer
901705
Enhanced fish performance and biosecurity by manipulation of the natural microbiome of Atlantic salmon (NatBiom) / Forbedret fiskehelse og tilvekst styrt av laksens naturlige mikrobiom (NatBiom)
Sårutvikling
forårsaket av infeksjoner med bakteriene Moritella viscosa (vintersår) og
Tenacibaculum spp. (tenacibaculose) er en utfordring i norsk lakseoppdrett. I
dette prosjektet vil Nofima sammen med Universitetet i Tromsø (UiT) Norges arktiske universitet og
Universitetet i Gøteborg undersøke effekten av å manipulere de naturlige
mikrobielle samfunnene i overgangsvinduet der fisken går fra ferskvann til
saltvann. Fra tidligere karakteriseringsstudier har prosjektgruppen identifisert ulike bakterietyper som
finnes på laksens skinn. Disse vil bli karakterisert for probiotiske egenskaper og
undersøkes videre for hvordan de har mulighet til å påvirke skinnets utvikling,
barrierefunksjoner og responser. Formålet er å forhåndstilpasse huden til sjøvannsmiljøet for på den måten å øke velferd, helse og prestasjon i den første tiden i sjø. Smittemodeller og forsøk med hvordan fisken klarer å respondere til miljøendringer for å dokumentere effekt på generell robusthet og sårutvikling gjennomføres som siste del av prosjektet.
Hovedmål
Å forbedre fiskens ytelse og biosikkerhet ved å manipulere laksens naturlige mikrobiom.
Delmål
• Å identifisere probiotisk(e) blandinger ut ifra stammekompatibilitet og genomprofiler knyttet til vertskolonisering og interaksjonen.
• Å karakterisere vert-mikrobe-interaksjoner for å påvise hvordan hudresponser, inkludert immunitet og barrierefunksjon, påvirkes av probiotikabehandling.
• Å dokumentere hvordan probiotisk og paraprobiotisk eksponering påvirker prestasjon til fisk som settes ut ved fallende sjøtemperatur og effekt av eksponering mot Moritella viscosa samt det mikrobielle samfunnet i produksjonssystemet og fiskehuden.
Prosjektet vil kunne gi en mulig løsning for næringens utfordring med sårproblematikk. Lykkes verifiseringen i feltforsøket kan denne tilnærmingsmetoden i tillegg til vaksinasjon gi bedre fiskevelferd og lavere dødelighet.
Prosjektet er organisert i fem arbeidspakker (AP-er):
Dokumentere hvordan probiotisk og paraprobiotisk eksponering påvirker prestasjon til fisk som settes ut ved fallende sjøtemperatur og effekt av eksponering mot Moritella viscosa.
AP 1: Valg av pro- og paraprobiotika
Prosjektet vil bygge på tidligere kunnskap rundt den mikrobielle biogeografien til atlantisk lakseskinn. Bakterieisolater vil bli karakterisert basert på bakterie-bakterieinteraksjon, vekstbetingelser og fenotypiske egenskaper samt funksjonelle genomanalyser som vil ligge til grunn for utvelgelsen av bakterieisolater til probiotika.
AP 2: Cellemodeller
Primære cellekulturer fra lakseskinn vil bli utsatt for varianter av probiotikaen og sammenlignet med sårbakterier for å identifisere cellulære responser og hvordan disse endres før og etter eksponeringer.
Dokumentere hvordan probiotisk og paraprobiotisk eksponering påvirker prestasjon til fisk som settes ut ved fallende sjøtemperatur og effekt av eksponering mot Moritella viscosa.
AP 3: Smitte og feltforsøk
Fiskeforsøkene utføres på Havbruksstasjonen i Tromsø. Den første delen av modellen vil undersøke potensialet til probiotikaen mot beskyttelse av sårsykdom (responser, smitterisiko og heling). Andre del vil følge smoltoverføring på fallende sjøvannstemperatur for å demonstrere effekt av probiotika på prestasjon og forebygging av sykdomsutvikling etter overgang til sjøvann. Materiale vil analyseres for slimegenskaper, barrierefunksjoner og molekylære responser.
AP 4: Probiotikainteraksjoner med vert og miljø
Materiale fra AP 3 vil bli brukt for bakteriesamfunnanalyser av skinnet og miljøet. Dataene vil bidra til en helhetlig tolkning for en sammenheng mellom probiotiske effekter, verts- og miljø-mikrobiom og fiskehelse.
AP 5: Kommunikasjon og implementering
Denne arbeidspakken innehar formidlingspunktene med presentasjon av resultatene i prosjektet. Et delmål er gjennomføring av arbeidsmøte (workshop) angående regulatoriske aspekter som vil være nødvendig å belyse før implementering av resultatene.
Prosjektorganisering
Prosjektet ledes av Nofima. Nofima vil delta i
arbeidet med bakteriekarakterisering, valg av probiotika, og er videre
ansvarlig for arbeidet med cellemodeller og gjennomføring av smitte og
feltforsøk. UiT Norges arktiske universitet vil gjennomføre funksjonelle
genomanalyser og metagenomanalyser fra skinnmukus, vann og biofilm i
tanker og merder fra forsøksoppsettene. Teamet fra Universitetet i
Gøteborg gjennomfører bakterielle bindingsstudier og karakterisering av
skinnmukus og barrierefunksjoner i skinnet.
Resultatene vil bli
kommunisert som nyhetssak i f.eks. kyst.no, på konferanser/webinar og i tillegg på
YouTube® samt i Nofimas sosiale mediekanaler. Det vil også bli laget en
populærvitenskapelig artikkel samt et manus for vitenskapelig publikasjon.