Populærvitenskap:

Vintersår er et stort problem for den voksende norske laksenæringen
Vintersår er et stort problem for den voksende norske laksenæringen

Norsk oppdrettsnæring er truet av marine bakterier

POPULÆRVITENSKAP: Fisk svømmer i et hav av potensielt farlige mikroorganismer. Som regel går det bra, men det gjør også fiskeoppdrett svært utfordrende.

Laksefamilien, som inkluderer laks, ørret, røye og harr, er en gruppe ferskvannsfisk, men mange arter vandrer mellom ferskvann og saltvann, og de fleste laksefisker trives i kalde og tempererte områder på den nordlige halvkule. I Norge driver vi hovedsakelig med oppdrett atlantisk laks, regnbueørret og sjørøye, som alle er av stor betydning for det norske og det globale fiskemarkedet. Men norsk fiskeoppdrett, i kaldere sjøvann, er svært utfordrende på grunn av skadelige mikroorganismer.

Mikroorganismer – venn eller fiende?

Mikroorganismer omfatter bakterier, sopp, alger og protozoer, og bakterier var de første levende innbyggerne som dukket opp for omtrent 3.5 milliarder år siden. Selv om de fleste bakteriene som finnes i naturen er ufarlige, kan noen av dem forårsake sykdom hos mennesker, planter og dyr. Det er vanlig at flere mikroorganismer bor i samfunn, et såkalt mikrobiom, og bakterier med sykdomsfremkallende egenskaper kalles patogene.

Mikrobiom eller mikrobiota er en økologisk samling av alle mikroorganismer, både harmløse og skadelige, som lever i et definert miljø, for eksempel på overflater, i vann, i jord eller på en organisme. I menneskekroppen finnes det mikroorganismer overalt, og slik er det også for fisk, som bokstavelig talt svømmer i et hav av potensielt farlige mikroorganismer. Derfor oppstår det et imponerende samspill mellom fisk og mikroorganismer. Dette er stort sett fordelaktig for fisken, men kan også være skadelig.

Bakterier som trives i kaldt sjøvann forårsaker sår

Skinnet til en atlantisk laks med vintersår
Skinnet til en atlantisk laks med vintersår

Fiskeskinn er overhud og består av levende celler i flere lag. Dette fungerer som en sterk ytre barriere mot omgivelsene, og det finnes mange ulike bakterier som lever på fiskeskinn. Denne samlingen av bakterier på fisk varierer i stor grad for hver enkelt fisk og mellom ulike omgivelser, herunder saltvann, ferskvann og oppdrettsanlegg.

Norsk fiskeoppdrett i kaldere sjøvann er, som nevnt, svært utfordrende. Og bakteriesykdommen «vintersår» er én grunn til det. Den marine bakterien Moritella viscosa er årsaken til sykdommen hos laks og dens slektninger. De første meldingene om vintersår i norsk atlantisk laks kom allerede på 1980-tallet, og det ble rapportert tilfeller i over 50 norske oppdrettsanlegg i 1990. Dette er fortsatt et stort problem for den voksende norske laksenæringen, og sykdommen oppstår for det meste i fiskens oppvekstfase når den flyttes til sjøvann.

Bakterien er mer bevegelig og overlever lenger i næringsfattig sjøvann som holder under +8 grader celsius. Dette er vanlige forhold på nordlige breddegrader, som for eksempel i Norge, Island og Canada, og et slikt miljø er gunstig for bakterien som kan spre seg raskt og smitte flere individer.

Sår kan dekke en tredjedel av fisken

Situasjonen blir ytterligere forverret fordi alle biologiske prosesser hos laks, inkludert sårheling, går saktere ved lave temperaturer. Vannkvalitet, saltinnhold, kvaliteten på smolt (ungfisk) og håndtering av fisk i oppdrettsanlegg er andre viktige faktorer som påvirker bakteriens aggressivitet.

Moritella viscosa infiserer fisk som allerede har utviklet småskader og sår i skinnet, og de vanligste symptomene er lokale hevelser i huden etterfulgt av sår på fiskens kropp. Størrelsen på skadene kan variere fra knapt synlige til betydelige sår som kan dekke opptil en tredjedel av fiskens overflate. Senere kan disse lesjonene utvikle seg til kroniske sår i hud og muskler, og ofte får fisken bleke gjeller og ødelagte finner.

På oppdrettslaks oppstår de fleste sår (lesjoner) langs sidene av fisken, de kan være dype og går ned i muskulaturen.
På oppdrettslaks oppstår de fleste sår (lesjoner) langs sidene av fisken, de kan være dype og går ned i muskulaturen.

Dette fører til stress, dårlig appetitt og redusert vekst. Og vi må ta etiske hensyn da fisk med skader lider. I tillegg blir industrien utsatt for økonomiske tap siden fisken synker i verdi eller må trekkes tilbake fra markedet på grunn av kvalitetsforringelse. Den ødelagte fisken kan heller ikke brukes i vitenskapelige analyser.

Forskning tyder på at det er flere typer bakterier til stede i sårene, for eksempel Aliivibrio wodanis og Tenacibaculum spp. som kan infisere fisk med skader på hud og slimhinnelag.

Stigende vanntemperaturer om våren bidrar til fiskens bedring. Men selv om noen fisker blir friske igjen, er de mer sårbare for andre uønskede mikroorganismer.

Særlig utbredt i Nord-Norge

Vintersår oppstår i et komplekst samspill mellom fisken, de sykdomsfremkallende mikroorganismene og miljøet. I dag finnes det ingen behandling mot vintersår og derfor er forebyggende arbeid det viktigste tiltaket. Vaksinering er en mer bærekraftig strategi enn antibiotikabruk, men gir likevel ikke fullstendig beskyttelse mot bakterien. Selv om nesten all oppdrettslaks er vaksinert mot bakterien, er sykdommen særlig utbredt i Nord-Norge. Hvorfor er bakterien så farlig for norsk oppdrett?

Den produserer ekstracellulære stoffer som er giftige for fiskeceller og dødelige for fisken. En nylig studie foreslår at den marine bakterien etterligner kjemiske strukturer i fisken, og på den måten kan bakterien invadere immunsystemet. Denne interaksjonen fører i sin tur til at fiskens immunceller blir mindre aggressive.

Bedre kontroll reduserer forekomst av vintersår

Så hva kan egentlig gjøres? Skånsom håndtering av oppdrettsfisk kan redusere risikoen for små skader og sår. I tillegg er optimalisering av overvåkingsverktøy avgjørende for evaluering av fiskens helsestatus. Et spennende eksempel er overvåking og sporing av lakselus ved hjelp av maskinlæring og maskinsyn. Automatisering er nyttig og gjør at et ubemannet system kan oppdage endringer i hvordan fisken beveger seg eller om den er stresset. Teknologien kan også bidra til optimal fôring og måle mengden av oppdrettsfisk i merdene, samt antall lakselus som befinner seg i vannet. Slike overvåkingsverktøy er allerede i gang, for eksempel Fishency360 som skanner fiskens overflate med 360˚ syn og oppdager lakselus, små skader og sår på fiskeskinn.

Og hva kan gjøres i framtiden? Først og fremst må det gjøres mer grunnleggende forskning på mikroorganismer som truer fiskens immunsystem. Vi vet lite om hvordan mikroorganismer på fiskeskinn samhandler, og forståelse av samspillet mellom mikroorganismer på fiskens skinn virker og verten er alfa og omega. De andre viktige områdene som krever forskningsinnsats i oppdrett er fôr-optimalisering, utvikling av nye vaksiner og bruk av avansert teknologi som kunstig intelligens.

Referanser:

Halsør, M.-J.H. et al. (2020). Sequence analysis of nonulosonic acid biosynthetic gene clusters in Vibrionaceae and Moritella viscosa. Sci Rep 10(1), 11995. DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-020-68492-3

Karlsen, C. et al. (2017). Atlantic salmon winter-ulcer disease: Combining mortality and skin ulcer development as clinical efficacy criteria against Moritella viscosa infection. Aquaculture 473, 538-544. DOI: https://doi.org/10.1016/j.aquaculture.2017.01.035

LES OGSÅ:

Forskersonen er forskning.nos side for debatt og populærvitenskap

Forskersonen er forskning.nos side for debatt og populærvitenskap

Powered by Labrador CMS