Prosjektnummer
901876
Ionemodifisert vann som lusebehandling: effekt, fiskevelferd og resistens/adaptasjon (NANOLUS)
Fiskehelserapporten 2022 (Sommerset et al.) rapporterer om avgang i forbindelse med avlusingsoperasjoner som en av hovedårsakene til den høye dødeligheten i oppdrettsnæringen, og understreker med dette næringens behov for skånsomme behandlingsmetoder. Avsalting av sjøvann (ionemodifisert vann) kan være en løsning for å tilgjengeliggjøre behandlingsvann, og membranfiltreringen vil redusere risikoen betydelig for introduksjon av smittsomme agens og eksponering for metaller som kan frigis i blandsoner.
Ionemodifisert vann har også vist seg å ha bedre avlusingseffekt enn ferskvann og omvendt osmose (RO)-filtrert vann i flere tester, for eksempel med det ionemodifiserte vannet fra FiiZK brukt i FHF-prosjektet "Optimalisering av avlusningsstrategier: utvikle anbefalinger om beste praksis for maksimal avlusningseffektivitet og god fiskevelferd (OptiDeLouse)" (FHF-901687) (Thompson, 2023), og kan derfor være en ny foretrukket metode for både å maksimere effekt og bedre fiskevelferd.
Ionemodifisert vann kommer i flere varianter, der lavsaltholdighetsvarianten er testet i kommersiell skala og mellomsaltholdighetsvarianten er klar for slik testing. Mellomsaltholdighetsvarianten antas å øke fiskevelferden sammenlignet med ferskvann på grunn av en osmolaritet nærmere blodplasmaets.
Det er videre et behov for dokumentasjon av fiskevelferd og avlusingseffekt av mellomsaltholdighets ionemodifisert vann, lusens motstand mot behandling, behandlingseffektivitet ved kontaminering og ulike temperaturforhold, og sannsynlighet for om fisken er mer mottakelig for ny infeksjon etter behandling.
Ionemodifisert vann har også vist seg å ha bedre avlusingseffekt enn ferskvann og omvendt osmose (RO)-filtrert vann i flere tester, for eksempel med det ionemodifiserte vannet fra FiiZK brukt i FHF-prosjektet "Optimalisering av avlusningsstrategier: utvikle anbefalinger om beste praksis for maksimal avlusningseffektivitet og god fiskevelferd (OptiDeLouse)" (FHF-901687) (Thompson, 2023), og kan derfor være en ny foretrukket metode for både å maksimere effekt og bedre fiskevelferd.
Ionemodifisert vann kommer i flere varianter, der lavsaltholdighetsvarianten er testet i kommersiell skala og mellomsaltholdighetsvarianten er klar for slik testing. Mellomsaltholdighetsvarianten antas å øke fiskevelferden sammenlignet med ferskvann på grunn av en osmolaritet nærmere blodplasmaets.
Det er videre et behov for dokumentasjon av fiskevelferd og avlusingseffekt av mellomsaltholdighets ionemodifisert vann, lusens motstand mot behandling, behandlingseffektivitet ved kontaminering og ulike temperaturforhold, og sannsynlighet for om fisken er mer mottakelig for ny infeksjon etter behandling.
Hovedmål
Å dokumentere avlusingseffekt, fiskevelferd og risiko for resistens ved badebehandling i sjøvann som er ionemodifisert ved bruk av nanofiltrering.
Delmål
1. Å etablere ny kunnskap om resistensutvikling for lakselus mot ionemodifisert sjøvann.
2. Å dokumentere avlusingseffekt og fiskevelferd ved behandling med ionemodifisert vann.
3. Å dokumentere risikoen for ny infeksjon etter ionemodifisert vannbehandling.
Å dokumentere avlusingseffekt, fiskevelferd og risiko for resistens ved badebehandling i sjøvann som er ionemodifisert ved bruk av nanofiltrering.
Delmål
1. Å etablere ny kunnskap om resistensutvikling for lakselus mot ionemodifisert sjøvann.
2. Å dokumentere avlusingseffekt og fiskevelferd ved behandling med ionemodifisert vann.
3. Å dokumentere risikoen for ny infeksjon etter ionemodifisert vannbehandling.
Næringen har et
stort behov for skånsomme lusebehandlingsmetoder, og forvaltningen trenger
dokumentasjon av metodene. Lakselus er et stort problem langs hele Norskekysten.
Det er også særlig behov for skånsom behandling grunnet et økende
skottelusproblem i nordlige produksjonsområder med kalde sjøtemperaturer, noe
som vanskeliggjør behandling med andre ikke-medikamentelle metoder som
eksempelvis varmtvann/ spyling.
Dette prosjektet tar sikte på å skaffe til veie dokumentasjon slik at behandling med ionemodifisert vann raskt kan tilgjengeliggjøres for oppdrettere. Hvis dette lykkes, kan bygging av avsaltingsanlegg planlegges slik at metoden blir et signifikant bidrag til avlusingskapasiteten sommeren og høsten 2026. Denne tilgjengeligheten av behandlingsmetoden forventes å være svært nyttig for både prosjektpartnere Moss Hydro og Mowi på kort sikt, men også andre oppdrettere som trenger alternative lusebehandlingsmetoder. Det antas også at denne skånsomme metoden vil redusere behandlingsrelatert dødelighet hos laksefisk samt gi mulighet for å øke velferd for rensefisk betydelig.
Kunnskap om metodens påvirkning på resistens kan bidra til at forvaltningen kan ta kunnskapsbaserte beslutninger om bruk av metoden. Metoden kan dermed lanseres med brukerveiledning etter det samme “føre var”-prinsipp som ferskvann brukes med i dag, og ved prosjektslutt vil dokumentasjon for videre detaljregulering foreligge.
Dette prosjektet tar sikte på å skaffe til veie dokumentasjon slik at behandling med ionemodifisert vann raskt kan tilgjengeliggjøres for oppdrettere. Hvis dette lykkes, kan bygging av avsaltingsanlegg planlegges slik at metoden blir et signifikant bidrag til avlusingskapasiteten sommeren og høsten 2026. Denne tilgjengeligheten av behandlingsmetoden forventes å være svært nyttig for både prosjektpartnere Moss Hydro og Mowi på kort sikt, men også andre oppdrettere som trenger alternative lusebehandlingsmetoder. Det antas også at denne skånsomme metoden vil redusere behandlingsrelatert dødelighet hos laksefisk samt gi mulighet for å øke velferd for rensefisk betydelig.
Kunnskap om metodens påvirkning på resistens kan bidra til at forvaltningen kan ta kunnskapsbaserte beslutninger om bruk av metoden. Metoden kan dermed lanseres med brukerveiledning etter det samme “føre var”-prinsipp som ferskvann brukes med i dag, og ved prosjektslutt vil dokumentasjon for videre detaljregulering foreligge.
Prosjektet er organisert i tre faglige arbeidspakker (AP-er), som vises punktvis nedenfor.
AP1 Molekylære responser på ionemodifisert vann og in vitro-eksperimenter
Ansvarlig: Andreas Borchel (UiB)
1.1 Litteraturgjennomgang
• Omfattende gjennomgang av forskning på ferskvannsbehandling og lakselusens toleranse for lav saltholdighet.
• Innsendt til publisering, vil revideres ved behov.
1.2 In vivo-studier
• Utført ved RAS Lab med badebehandling (4–6 timer) på infisert fisk.
• Hovedmål: teste avlusingseffekt.
• Sekundært mål: undersøke flergenerasjons-effekter på lus.
1.3 Molekylære analyser
• Undersøker gen- og proteinuttrykk hos lus eksponert for ionemodifisert vann, ferskvann, brakkvann og sjøvann (kontroll).
• Metoder: RNA-seq eller qPCR, videre analyser på nøkkelgener (særlig DNA ligase 3).
• Bruker Western blot og in situ hybridisering for protein- og transkripsjonsnivå.
1.4 Lus uten vert
• Tester hvor mye fortynning (med sjøvann) som reduserer effekten av ionemodifisert vann.
• Vurderer også effekten på Caligus elongatus uten vert.
• Tester effekten av spesifikke ioner i kunstig sjøvann for å forstå mekanismen bak den lusedrepende effekten.
AP2: Avlusingseffektivitet, vertens respons og vannkjemi ved bruk av ionemodifisert vann; karforsøk
Ansvarlig: Tim Dempster (Deakin University)
AP1 Molekylære responser på ionemodifisert vann og in vitro-eksperimenter
Ansvarlig: Andreas Borchel (UiB)
1.1 Litteraturgjennomgang
• Omfattende gjennomgang av forskning på ferskvannsbehandling og lakselusens toleranse for lav saltholdighet.
• Innsendt til publisering, vil revideres ved behov.
1.2 In vivo-studier
• Utført ved RAS Lab med badebehandling (4–6 timer) på infisert fisk.
• Hovedmål: teste avlusingseffekt.
• Sekundært mål: undersøke flergenerasjons-effekter på lus.
1.3 Molekylære analyser
• Undersøker gen- og proteinuttrykk hos lus eksponert for ionemodifisert vann, ferskvann, brakkvann og sjøvann (kontroll).
• Metoder: RNA-seq eller qPCR, videre analyser på nøkkelgener (særlig DNA ligase 3).
• Bruker Western blot og in situ hybridisering for protein- og transkripsjonsnivå.
1.4 Lus uten vert
• Tester hvor mye fortynning (med sjøvann) som reduserer effekten av ionemodifisert vann.
• Vurderer også effekten på Caligus elongatus uten vert.
• Tester effekten av spesifikke ioner i kunstig sjøvann for å forstå mekanismen bak den lusedrepende effekten.
AP2: Avlusingseffektivitet, vertens respons og vannkjemi ved bruk av ionemodifisert vann; karforsøk
Ansvarlig: Tim Dempster (Deakin University)
2.1 Effektivitet av avlusing med ionemodifisert vann (IMW)
• Karforsøk med laks (~1,5 kg) infisert med lus i ulike stadier (fastsittende, bevegelige, voksen).
• Sammenligner ulike behandlinger: 4 og 6 timers IMW-bad, gjenbruk av IMW (2–3 ganger), IMW blandet med 0,5–5 % sjøvann, samt brakkvann og ferskvann.
• Hovedmål: måle avlusingseffekt.
• Tilleggsmål: undersøke fiskens immunrespons (histologi), overlevelse av lus (både festet og løsrevet), eggstreng-overlevelse, lusens oppførsel under behandling, samt vannkvalitet (kjemiske analyser).
• Gir innsikt i effektivitet og potensiell resistens/adaptasjon (kobles til AP1).
2.2 Effekt på mottakelighet for reinfeksjon
• Forsøk med laks uten lus som får IMW- eller ferskvannsbad.
• Etter 2 dager utsettes fisken for ny smitte i felles kar.
• Sammenligner infeksjonsrate mellom behandlinger.
• Hvis forskjeller finnes: histologi av brystfinner for å analysere antall immunceller ved infeksjonssted.
2.3 Pilotforsøk: temperatur og saltholdighet i IMW
• Bruker en tunnel med justerbar vannstrøm og monterte døde laks infisert med lus (unngår fiskevelferdsproblemer).
• Tester hvordan temperatur (omgivelse, 5, 10, 15 °C) og saltholdighet (1–34 ppt) påvirker hvordan lusen løsner.
• Eksponeringstid økes til mobile lus løsner.
• Målet er å skaffe foreløpige data på sannsynlighet for at lusen slipper taket ved ulike IMW-forhold.
AP3: Overførbarhet til småskala sjøbur
Ansvarlig: Samantha Bui (Havforskningsinstituttet (HI))
3.1 Avlusingseffekt og reinfeksjon i sjøen
• Tester hvor godt resultater fra karforsøk er overførbare til små merder i sjø.
• Naturlig luseinfisert laks (~2 kg) ved HI-Austevoll sjøanlegg får IMW-bad, inkludert grupper med gjenbruk av vann.
• Relevante antall av PIT-merket laks fra 5 × 5 bur holdt i felles miljø, behandles og lus telles.
• Relevante og replikate fisk fra hver gruppe beholdes for å måle lusens overlevelse etter behandling og graden av ny infeksjon i påfølgende uke.
• Kunnskapen fra WP2 brukes til å tilpasse behandlings- og prøvetakingsstrategier.
• Mulighet for ytterligere prøver fra fisken vurderes basert på resultater fra karforsøkene.
• Karforsøk med laks (~1,5 kg) infisert med lus i ulike stadier (fastsittende, bevegelige, voksen).
• Sammenligner ulike behandlinger: 4 og 6 timers IMW-bad, gjenbruk av IMW (2–3 ganger), IMW blandet med 0,5–5 % sjøvann, samt brakkvann og ferskvann.
• Hovedmål: måle avlusingseffekt.
• Tilleggsmål: undersøke fiskens immunrespons (histologi), overlevelse av lus (både festet og løsrevet), eggstreng-overlevelse, lusens oppførsel under behandling, samt vannkvalitet (kjemiske analyser).
• Gir innsikt i effektivitet og potensiell resistens/adaptasjon (kobles til AP1).
2.2 Effekt på mottakelighet for reinfeksjon
• Forsøk med laks uten lus som får IMW- eller ferskvannsbad.
• Etter 2 dager utsettes fisken for ny smitte i felles kar.
• Sammenligner infeksjonsrate mellom behandlinger.
• Hvis forskjeller finnes: histologi av brystfinner for å analysere antall immunceller ved infeksjonssted.
2.3 Pilotforsøk: temperatur og saltholdighet i IMW
• Bruker en tunnel med justerbar vannstrøm og monterte døde laks infisert med lus (unngår fiskevelferdsproblemer).
• Tester hvordan temperatur (omgivelse, 5, 10, 15 °C) og saltholdighet (1–34 ppt) påvirker hvordan lusen løsner.
• Eksponeringstid økes til mobile lus løsner.
• Målet er å skaffe foreløpige data på sannsynlighet for at lusen slipper taket ved ulike IMW-forhold.
AP3: Overførbarhet til småskala sjøbur
Ansvarlig: Samantha Bui (Havforskningsinstituttet (HI))
3.1 Avlusingseffekt og reinfeksjon i sjøen
• Tester hvor godt resultater fra karforsøk er overførbare til små merder i sjø.
• Naturlig luseinfisert laks (~2 kg) ved HI-Austevoll sjøanlegg får IMW-bad, inkludert grupper med gjenbruk av vann.
• Relevante antall av PIT-merket laks fra 5 × 5 bur holdt i felles miljø, behandles og lus telles.
• Relevante og replikate fisk fra hver gruppe beholdes for å måle lusens overlevelse etter behandling og graden av ny infeksjon i påfølgende uke.
• Kunnskapen fra WP2 brukes til å tilpasse behandlings- og prøvetakingsstrategier.
• Mulighet for ytterligere prøver fra fisken vurderes basert på resultater fra karforsøkene.
I prosjektformidlingen vil det legges hovedvekt på tilgjengeliggjøring av kunnskap for norsk næring, og deling av data vil dermed hovedsakelig være rettet mot norske forum som når mange, som Lusekonferansen, Frisk Fisk, TekMar, Norsk Fiskeoppdrett og ilaks.no. Deltagerne vil også aktivt bruke sosiale medier for at kunnskapen skal nå flest mulig. Prosjektet ønsker også å presentere resultater på relevante internasjonale konferanser, for eksempel Aquaculture Europe, Sealice konferansen, eller International Conference on Diseases of Fish and Shellfish.