Molekylærfysiologisk overvåkning av fiskevelferd og prestasjon i RAS. Harald Takle Seniorforsker, Nofima

Transkript

1 Molekylærfysiologisk overvåkning av fiskevelferd og prestasjon i RAS Harald Takle Seniorforsker, Nofima 1

2 Målet for foredraget: Motivere dere for videreføring av optimaliseringsarbeid i settefiskproduksjon Vise hvordan anvendelse av molekylærfysiologisk kunnskap og metodikk kan nyttes for optimalisering av enkelt faktorer i RAS For.. 2

3 for.som OL-vinnerne sier: Alt ligger i detaljene! 3

4 Vi ønsker en Robust Fisk! Sterk sykdomsmotstand mot virus, bakterier og parasitter God evne til å takle ulike miljøendringer og forhold God evne til å kombinere rask vekst med normal utvikling av kroppens organsystem 4

5 Faktorer som påvirker robusthet og helse hos settefisk Lys-styring Vannhastighet: trening Sortering Temperatur Tetthet Vannkvalitet Saltvannsinnblanding Vaksinering Avl Ernæring POSITIVT NEGATIVT 5

6 Hvordan måle effekt av påvirkning hos fisk? Tetthet Strøm Vannkvalitet Mikroflora Salinitet Lys Påvirkning Effekt SYKDOMSMOTSTAND 1. Stress 2. Hormonelle endringer 3. Immunkompetanse 4. Kroppssammensetning 5. Velferd 6. Vekst 7. Dødelighet 6

7 Fisk er dårlig på formidling Det er litt varmt vann i dag! mens noen mennesker formidler vel mye Kan jeg få trene litt så jeg ikke blir så dvask? Kan du vennligst bedre vannkvaliteten? Gjellene blir så slitne av å pumpe så mye NH 3 hele dagen! 7

8 Vi må ha overvåkingsverktøy! Mulighet til driftsoptimalisering Tidlig molekylær Kjennetegn for gode markører: Sensitive (rask respons) Stimuli BIOMARKØR SIGNAL organeller cellulært vev organ Reproduserbare (lite påvirket av sampling tidspunkt etc) Spesifikke (kan knyttes til enkeltfaktorer) Dose-respons (lineær sammenheng) Raske og presise analyse svar Kostnadseffektive God korrelasjon med endepunkt (vekst, sykdomsmotstand, smoltifisering etc) organisme Ingen markører tilfredsstiller alle forutsetninger Sein populasjon Eks ATPase 8

9 Kunnskap bygges stein på stein Kunnskap Vevsmarkører Gen Protein Enzymaktivitet Blodfysiologi og histologi Ioner, gasser, metabolitter Organindekser Kroppssammensetning og velferdsindikatorer Vekst og dødelighet 9 Tid

10 Markører for ytelse, velferd og helse Eksterne velferdsmarkører (finneslitasje, gjellelokk, sår etc), røntgen Fôrinntak Osmo-/gassregulering Ammonium Nitritt CO 2 Smoltifisering Endokrinologi Vekst Nervesystem Hjertekapasitet Vekst Kontraksjon Metabolisme Immunkap. Respirometri Hematokritt Svømme kapasitet Stress Atferdstype Responsevne Skjelett Beinkvalitet Deformiteter Metabolisme Lipid Protein Karbohydrat Skinn Kvalitet Reparasjonsevne Muskel Vekst Kvalitet Tarm Helse Opptak/utsk. Mikroflora Immunologi Medfødt Adaptiv 10

11 Gjeller som molekylærfysiologisk indikator Schematic of the teleost fish gill. Ionebalanse (H +, Na +, K +, Cl -, NO 2-, NH 4+ ) Gassutveksling (O 2, CO 2, HCO 3, NH 3 ) Transport mekanismer reguleres kontinuerlig for å sikre likevekt Målet er å finne fysiologiske markører som er sensitive for endringer i vannkvalitets parametere Stabilt miljø = mindre stress = bedre helse! 11 Evans et al. Physiol Rev 2005

12 Rhesus protein: Ammoniakk transporter Genekspresjon Rhcg 1: Responderer på økt NH 3 nivå hos laks Ammoniakk markør µg l -1 NH 3 -N 0,1 µg l-1 NH 3 -N (Kontroll) 22 dager 105 dager 12 Kolarevic, Takle et al. 2012

13 Næringen trenger bedre laksehjerter! Relativt ok hjerter Avvikende hjerter med fett og bindevevsdannelse, aneurismer og epikarditt Små runde hjerter 13

14 Trening bedrer kardiovaskulær kapasitet Minuttvolum Trening av regnbueørret (500gr) i 28 dager Trening ved 1-1,5 KL/s 18% økning Slagvolum Økning i hjertestørrelse har større betydning enn pulsøkning hos fisk Hjerterate Farrell et al. 1991; Takle & Castro,

15 Hvordan påvirker RAS miljøet skinnkvalitet? Sårutvikling betydelig problem for næringen Viktigste patogen er Moritella viscosa Viktig å unngå smitte i smolt anlegg og etter sjøutsett Skinnet svært viktig førstelinjeforsvar mot sykdom Lite kunnskap om skinn e d s Epidermis Skjell Dermis rm Rød muskulatur hm Hvit muskulatur 15

16 Oppsummering Molekylærfysiologiske analyser og markører for robusthet og helse er viktig: Gir grunnleggende forståelse for årsak-virkning forhold forklarer hvorfor! Forbedre produksjonsbetingelser Benytte markører for relevante egenskaper for å optimalisere: Miljø Ernæring Genetikk Overvåking av fiskens fysiologi og helse status: Verifisere at fisken har god velferd og helse i RAS Tidlig varsling av avvik Muliggjør iverksetting av tiltak, mens det enda er virkningsfullt 16

17 Takk for oppmerksomheten! RASALMO (NFR): B.F. Terjesen (PL) OPP (NFR + industri): C. Lyngøy (PL) RobustFisk (FHF): H. Takle (PL) FitnessFish (NFR/FHF): H. Takle (PL) Kontaktinformasjon: Harald Takle Dr. scient., Seniorforsker Epost: harald.takle@nofima.no Telefon: NOFIMA