Hvordan kan oppdretter skape og opprettholde mikrobiell stabilitet i RAS?

Størrelse: px

Begynne med side:

Download "Hvordan kan oppdretter skape og opprettholde mikrobiell stabilitet i RAS?"

Erik Karlsen
8 år siden
Visninger:

1 Hvordan kan oppdretter skape og opprettholde mikrobiell stabilitet i RAS? Kari Attramadal

2 Mikrobiell kontroll: Spesifikke patogene og opportunister Spesifikke patogener bør stoppes av sterke hygieniske barrierer in til systemet: BIOSECURITY! De fleste problemene i akvakultur er et resultat av naturlig forekommende opportunistiske bakterier som forårsaker sykdom når verten er svekket Seleksjonspress kan brukes til å utkonkurrere opportunistene!

3 Generelt favoriseres én av to forskjellige strategier: Økologisk r/k-teori Bæreevnen = carrying capacity (CC) = maksimum biomasse/antall bakterier som kan opprettholdes i systemet over tid Avhengig av: Tilgangen på organisk materiale Seleksjon Miljø Næringsforsyning per bakterie Favorisert egenskap r-seleksjon Uforutsigbare/ustabile, Ledige nisjer Høy Rask reproduksjon, Hurtig vekst Opportunist K-seleksjon Stabilt /forutsigbart, fullbefolket Lav, Nær bæreevnen Konkurranse om begrenset ressurs Spesialist Koloniserende bakterier typisk r-strateger Suksesjon: økende konkurranse Opportunistene gradvis utkonkurrert av spesialister 3

4 Hvorfor er andelen opportunister viktig for fiskens helse? Sannsynligheten for å møte på en potensielt sykdomsfremkallende bakterie og utvikle et dårlig bakterieforhold Sannsynligheten for at ufarlige bakterier kan hindre potensielt sykdomsfremkallende bakterier tilgang

5 K-seleksjon: mikrobiell modning Hvordan? Vente på suksesjon ved en gitt bæreevne Modningsfilter = biofilter Lav næringstilgang per bakterie favoriserer spesialistene over opportunistene In Organic matter supply Opportunistic bacteria Specialist bacteria Matured water out Time or water flow through system Heterotrophic biofilter

6 K-seleksjon: mikrobiell modning Effekt på den mikrobielle sammensetningen i vannet: Mer stabilt og diverst samfunn dominert av spesialister Effekt på fisken: høyere overlevelse Survival to day 60 ph (end of experiment) Survival to day 32 ph (live feed period) (Vadstein et al 1993, Skjermo et al 1997, Salvesen et al 1999, Attramadal et al 2012a,b, 2014) % Survival FTS 1 FTS 2 FTS 3 MMS 1 MMS 2 MMS 3

7 Innkommende vann Tankvann Seleksjonspress Bakterier Desinfeksjon Organisk materiale Partikkelfjerning Vannutskiftningsrate Fôr Feces

8 Prosesser som gir r-seleksjon i intensiv oppdrett Increase in supply of organic matter (carrying capacity) Disinfection Organic matter supply Carrying capacity Number of bacteria Feed Water in tank K-selection Barrier against pathogens Water in tank K-selection r-selection Time/flow through the system r-selection

9 Closing the gap: K-seleksjon bør utføres ved en bæreevne på samme nivå som den i fiskekaret Øke bæreevnen i inkommende vann Redusere bæreevnen i fiskekaret Organic matter CC intake CC intake CC intake CC fish tank CC fish tank CC fish tank 1. RAS 2. Tilsette organisk materiale i modningsfilteret i flow through system 1. Høy vannutskiftning i kar 2. Effektiv rensing 3. Fôregenskaper

10 RAS: mikrobiota inn ~ mikrobiota i tank Sign. higher stability of MC of rearing water! K-selected CC in ~ CC tank

11 RAS 40 % Survival of cod larvae day 30 post hatching Coordinate 2 0 RAS 1 FTS 1 RAS 2 FTS 2 RAS 3 FTS Coordinate RAS FTS MMS Bakteriesammensetning i kar mer stabil og divers i RAS Multidimensjonal analyse av bakterieprofil i ulike vannprøver (Attramadal et al 2012a,b; 2014)

12 Hydraulisk oppholdstid I FT vil frittlevende bakterier som vokser saktere enn vannutskiftningsraten vaskes ut av karet: høy vannutskiftning selekterer for rasktvoksende frittlevende bakterier I RAS er oppholdstida i hele systemet mye lengre, fortynningen er lav og saktevoksende bakterier beholdes Selv om vannutskiftningen i karene er høy kan de saktevoksende bakteriene returnere til karet (hvis de da ikke blir deinfisert på veien ) I ll be back!! 12

13 Desinfeksjon i RAS Effektivt på inntaksvann BIOSECURITY! Desinfeksjon av resirkulert vann utfordrende pgs innhold av partikler og farge: skyggeeffekter og konsum av oksidant fører til lav effektivitet: Ikke sikker barriære hvis 1% kommer gjennom og blomstrer opp! Gjenvekst etter desinfeksjon endrer bakteriesammensetningen (Hess-Erga et al 2010, Interdonato 2012) 13

14 Risiko

15 Tiltak Desinfeksjon

16 Disinfection in the RAS treatment circuit (Attramadal et al 2012) Signifikant forskjellig bakteriesammensetning RAS without disinfection RAS with efficient disinfection Flow through system Multidimensjonal analyse av bakterieprofil i ulike vannprøver Total production of fish 30 dph (g) RAS UV 1 RAS UV 2 RAS UV 3 RAS OZ 1 RAS OZ 2 RAS OZ 3 FTS 1 FTS 2 FTS 3

17 Tiltak Desinfeksjon

18 Desinfeksjon i RAS: rett før kar (John Vegard Øien et al, unpublished) Multidimensjonal analyse av bakterieprofil i ulike vannprøver In RAS UV Vannbehandling eneste forskjell RAS tanks RAS UV tanks FTS tanks UV-reaktor eneste forskjell mellom RAS og RAS UV Signifikant forskjellig bakteriesammensetning In RAS In FTS

19 Desinfeksjon i RAS: rett før kar (John Vegard Øien et al and Elisabeth Kristensen et al, unpublished) Survival of lobster larvae (%) RAS UV RAS FTS Time (days post hatching) Time (days post hatching)

20 Tiltak

21 Konklusjon: Prøv å holde seleksjonspresset likt gjennom systemet Prøv å holde den mikrobielle bæreevnen (organisk belastning) stabil og lav Unngå plutselig økning i organisk belastning mellom komponenter i anlegget og fra en fiskegruppe til neste Kraftig desinfeksjon av inntaksvannet er smart Kraftig desinfeksjon i vannbehandlingskretsen i RAS kan ha negative effekter på bakteriemiljøet rundt fisken 21

22 Takk! Recycle! 22

Like dokumenter

BAKTERIOLOGISK BALANSE OG KONTROLL I RAS. K.J.K. Attramadal (SINTEF Ocean)

BAKTERIOLOGISK BALANSE OG KONTROLL I RAS K.J.K. Attramadal (SINTEF Ocean) Mulige kilder til mikrober i landbasert oppdrett Luft Fôr Kolonisering av tarm, skinn og gjeller Fisk Tankvann Tankintern vekst