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)
Ny kunnskap om skinnets immunresponser mot bakterielle patogener og anbefalinger om hvordan bruk av antibiotika kan anvendes som forebygging mot sårsykdom
• Modell av laksens hud viser høy immunaktivitet med antibakterielle og inflammatoriske responser. Eksponering mot både bakterielle patogener og kommensale bakterier oppregulerte immungener, noe som indikerer at lakses hudepitel mobiliserer med immunresponser ved møte med bakterier.
• Probiotika anvendes på ulike måter i akvakultur. I dette prosjektet identifiserte man tre taxa, Aliivibrio, Psychrobacter og Pseudomonas, som potensielle probiotiske bakterier basert på in vitro-resultater. Imidlertid påvirket ikke eksponering mot disse bakteriene hverken velferden, helsen eller dødeligheten til laks smittet med Moritella viscosa eller hos laks overført til sjøvann med lav temperatur.
• Prosjektet bekreftet viktigheten av å ta bort fisk som har sykdommen vintersår for å redusere spredning innen populasjonen.
Sammendrag av resultater fra prosjektets faglige sluttrapport (summary in English further below)
Prosjektet hadde som mål å forbedre ytelsen og biosikkerheten til atlantisk laks ved å manipulere det naturlige mikrobiomet. Det ble undersøkt om sjøvannsbakterier fra frisk laksehud kunne forbedre vekst og overlevelse etter sjøvannsoverføring. Hudens skjell ble først brukt til å studere vert-bakterie interaksjoner. Selv om noen bakterier viste probiotisk potensial, reduserte de ikke dødelighet eller forbedret fiskehelse og velferd etter smitte med Moritella viscosa, eller etter sjøvannsoverføring. Prosjektet viser til viktigheten av å ta bort fisk med vintersår og kompleksiteten i kolonisering av hudens slimlag.
Results achieved
Summary of results from the project's final reportThe project aimed to enhance Atlantic salmon's performance and biosecurity by manipulating their microbiome. The study investigated whether specific seawater bacteria from healthy salmon skin could improve smolts' survival after seawater transfer. Scale-explants were used to study host-bacterial interactions. Although some bacteria showed probiotic potential, they did not significantly reduce mortality or improve fish health and welfare when challenged with Moritella viscosa or after seawater transfer. The study emphasized the importance of removing fish with winter ulcer disease and the complexity of skin mucus layer colonization.
Selv om probiotika som ble testet i prosjektet ikke viste konkrete effekter i fiskeforsøk, så har prosjektet fremskaffet verdifull kunnskap om skinnets immunresponser mot bakterielle patogener, utviklet nye 3R-modeller basert på fiskeskjell i kultur og for øvrig avdekket viktige aspekter og anbefalinger om hvordan bruk av probiotika kan anvendes som forebygging mot sårsykdom.
-
Faktaark: Bakterielle sår på laks i sjø – og hudens responser mot bakterier
Nofima. 23. sepember 2024.
-
Faktaark: Bakterielle sår på laks i sjø – og hudens responser mot bakterier
Nofima. 7. november 2023.
-
Nofima. Report 26/2025. June 2025. By Christian Karlsen (Nofima), Lene Sveen (Nofima), Elisabeth Ytteborg (Nofima), Aleksei Krasnov (Nofima), Amritha Johny (Nofima), Gerrit Timmerhaus (Nofima), Terje Klemetsen (UiT The Arctic University of Norway), Sara Lindén (University of Gothenburg (UGoT)), and Henrik Sundh (UGoT).
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.
-
Nofima. Report 26/2025. June 2025. By Christian Karlsen (Nofima), Lene Sveen (Nofima), Elisabeth Ytteborg (Nofima), Aleksei Krasnov (Nofima), Amritha Johny (Nofima), Gerrit Timmerhaus (Nofima), Terje Klemetsen (UiT The Arctic University of Norway), Sara Lindén (University of Gothenburg (UGoT)), and Henrik Sundh (UGoT).