Laksens virvelsøyle og deformasjoner Tom Hansen
Innhold Virvel/virvelsøylens anatomi og sammensetning Deformasjoner Høstsmolt vs. vårsmolt Mineralisering Diett og deformasjoner hos høstsmolt
Virvelsøylen 58 (56-60) ryggvirvler Virvel 1-30 over bukhulen, virvel 31-58 bak bukhulen
Ryggvirvlene Lett/spinkel struktur som er tilpasset et liv i vann (likevekt). Består av 4 lag Har en timeglassformet struktur av kompakt bein, omgitt av trabekulært bein. Består av celler, mineraler, proteiner og fett.
Norvik, Grotmol, Totland og Kryvi,
Mineralisering av virvelsøylen 400 dc 680 dc Nordvik et al 2006
1000 dg smolt Norvik, Grotmol, Totland og Kryvi,
Ryggvirvlenes sammensetning Proteiner mest kollagen Mineraler mest kalsium (vann og diett) og fosfor (diett) Vi jobber hovedsakelig med mineralisering
Vekst - mineralisering Først avsettes proteiner (osteoid) på beinets overflate Deretter mineraliseres proteinene Nytt beinvev settes av her Norvik, Grotmol, Totland og Kryvi,
Det porøse beinvevet er fylt med fettceller
Virvellengde (% av hele virvelsøylen) Smoltifisering og vekst i virvelsøylen 2.2 Seks uker før sjøvannsutsett (22 cm) Sjøvannsoverføring (23 cm) Seks uker etter sjøvannsutsett (24 cm) 2.0 1.8 1.6 1.4 1.2 1 5 9 13 17 21 25 29 33 37 41 45 49 53 57 Vertebral number
Smoltifisering og vekst i virvelsøylen V1-8 V9-30 V31-49 V50-58 A B A) Tolv uker før sjøvannsoverføring B) Tolv uker etter sjøvannoverføring
Veksthastighet og beinstyrke S 28000 26000 24000 22000 20000 18000 16000 14000 12000 10000 8000 6000 4000 2000 0 Wild smolt Yearling smolt Under-yearling smolt 2 6 10 14 18 22 26 30 34 38 42 46 50 54 58 Vertebral number
Veksthastighet og beinmineralisering Vill smolt Ettåring Halvtårssmolt
Typer virveldeformasjoner Kompresjoner Sammenvoksning er Kurvaturer
Forkortelse ca virvel 27 = tidlig i ferskvann Forkortelse ca virvel 43 = tidlig i sjøvann
0+ vs. 1+ smolt Både felt og eksperimentelle studier har vist høyere innslag av virvel deformasjoner hos høst- enn vårsmolt. Forsøk har vist lavt virvelstyrke og mineralinnhold hos høstsmolt.
12 uker etter sjøvannsoverføring 50 48 46 Villsmolt Bodø Vårsmolt Matre Høstsmolt Matre 44 42 40 38 36 M 34 32 30 1 2 3 4 Virvelregion Fjelldal mfl. 2006
Stivhet (g/mm) 12 uker etter sjøvannsoverføring 30000 Vill postsmolt Bodø Vårsmolt Matre Høstsmolt Matre 25000 20000 15000 10000 5000 0 1 2 3 4 Virvelregion Fjelldal mfl. 2006
40 Mineralinnhold avgjørende for beinstyrke Høstsmolt 38 36 34 M 32 30 4000 4500 5000 5500 6000 Bruddstyrke (g) Fjelldal mfl. 2006
Lavt Sammenheng virvelmorfologi og mineralinnhold - høstsmolt Høyt
Vekst i virvelsøylen hos villaks 2.2 2.0 Smolt Post-smolt Grilse 1.8 1.6 1.4 1.2 1.0 V 0.8 1 5 9 13 17 21 25 29 33 37 41 45 49 53 57 Vertebral number
1 4 7 10 13 16 19 22 25 28 31 34 37 40 43 46 49 52 55 58 Deformiteter (%) Deformasjoner mekanisk belastning Mest deformiteter i de største og sterkeste virvlene. Størst og sterkest fordi denne regionen har størst mekanisk belastning fra svømmemuskulaturen? 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 Virvel nummer
P-nivå i yngelfor Laks foret forskjellig P-nivå i for i 77 dager (1,6 til 18,6 g). For basert på kolmulemel, tilsatt P til 0.6, 0.9 og 1.2 % tilgjengelig P. 9 stk 1x1 m kar; 3 per for. Foret videre på vanlig oppdrettsfor til 2 kg (5x5 merder). Ingen effekt på vekst og dødelighet. Ingen effekt av P-nivå på deformasjoner ved slutt av foringsperioden (18.6 g), men mer deformasjoner hos 0.6P gruppen fom 350 g størrelse, spesielt i halen.
Ryggradsdeformasjoner Date Method Diet P-value 0.6P 0.9P 1.2P Juli 08 Røntgen 9% 8% 5% Ns Mars 09 Røntgen 31.7% 19.7% 9.4% 0.042 Sept 09 Ytre def 5.9% 3.5% 2.0% 0.018
20 18 16 Kun fisk med eksterne deformasjoner 0.6P 0.9P 1.2P Deformed vertebrae (n) 14 12 10 8 6 4 2 0 1 6 11 16 21 26 31 36 41 46 51 56 Vertebra number
Effekter av temperatur i ferskvann og sjøvann
Forsøksoppsett
Deformiteter Uke 29 og 42
Risikoperiode Tidlig sjøvannsfase identifisert som risikoperiode. Periode med store fysiologiske forandringer, hurtig vekst og endret vekstmønster i ryggsøylen. Noen høstsmolt utvikler lavt mineralinnhold og komprimert virvelmorfologi i denne perioden.
Diettforsøk med høstsmolt 9000 vaksinerte tidlige høstsmolt fra kommersielt anlegg. Gitt fôr med normalt eller høyt mineralinnhold fra utsett i august (60 g) til desember (500g), deretter fôret med samme for til september (4 kg). Fjelldal mfl. 2008,
4500 4000 NP Normalt mineralinnhold XP Høyt mineralinnhold Sjøvannsoverføring 3500 3000 2500 2000 Ulikt fôr V 1500 1000 500 0 17.08.05 11.10.05 13.12.05 09.03.06 27.06.06 19.09.06 Dato SGR 1.7 SGR 2.0
Virvel lengde/høyde ved slakt (4kg) 1.05 1.00 Normalt mineralinnhold Høyt mineralinnhold 0.95 0.90 0.85 0.80 0.75 0.70 Bukhule Hale 0.65 0.60 R1 R2 R3 R4 1 6 11 16 21 26 31 36 41 46 51 56 Virvel nummer
Både sammenvokste og komprimerte virvler. Mest komprimerte virvler i region 3 (R3).
Virvelstyrke R3 11.10.05 12000 11000 Diett A Diett B 10000 9000 8000 7000 6000 S 5000 4000 3000 40 41 42 43 Virvel nummer
Sammendrag Laksens ryggvirvler er spinkle, noe som setter store krav til beinets sammensetning. Tre hovedtyper deformasjoner/utvikling. Virvelkompresjoner mellom virvel nummer 31 og 49 størst problem. Beinets mineralinnhold viktig for virvlenes morfologi og styrke. Tidlig sjøvannsfase risikoperiode for feilutvikling hos høstsmolt. Fôrsammensetning viktig for høstsmolt i tidlig sjøvannsfase.
Påvirker deformitetene fiskevelferden?
Temperature C Daylength h Forsøksoppsett 20 Kort dag 18 16 25 20 14 15 12 10 10 8 Vaksinering 6 Merking og SW overføring L og V L, V og 5 røntgen 4 jun. 04 sep. 04 des. 04 mar. 05 jun. 05 sep. 05 des. 05 0
Evaluering av røntgenbilder All fisk (n=277) vurdert Type deformitet Lokalisering Data ble gruppert etter hvor mange deformerte virvler fisken hadde ved forsøksslutt (4 kg).
Grupper Group n Def 0 174 Def 1-5 43 Def 6-10 11 Def 11-20 18 Def 21-44 31 Total 277
Normal fisk (D-0)
Deformert fisk (D21-40)
Lokalisering 120 % 100 % deformed vertebrae within groups 80 60 40 Def 1-5 Def 6-10 Def 11-20 Def 21-44 20 0 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 39 41 43 45 47 49 51 53 55 57 Vertebra number
Weight (g) Vekt 5000 4000 3000 Def 0 Def 1-5 Def 6-10 Def 11-20 Def 21-44 *** 2000 1000 0 Jan 05 June 05 Jan 06
Condition factor K= 100*W L 3 K faktor 2.0 1.9 1.8 1.7 1.6 1.5 Def 0 Def 1-5 Def 6-10 Def 11-20 Def 21-44 * * * * * * 1.4 1.3 * 1.2 1.1 1.0 * Jan 05 June 06 Jan 05
SGR (%/day) Length Growth (mm/day) Vekstrate *** 1.5 1.4 Def 0 Def 1-5 Def 6-10 Def 11-20 Def 21-44 1.3 1.2 1.1 1.0 0.9 0.8 1.2 1.1 *** 1.0 0.9 0.8 0.7 jan-jun jun-jan
Konklusjon I fisk med mer enn 10 deformerte vertebra finnes deformitetene hovedsakelig i haleregionen (V37-45) I fisk med mer enn 20 defomerte virvler har tilstanden spredt seg til buk og haleregionen Deformitetene utviklet seg etter sjøvannssutsett Vekstforskjellene finnes i den siste perioden i sjøvann
Deformiteter hos villaks Figgjo
De viktigste regionene i virvelsøylen FW SW?
Forkortelser i bukregionen
Korthale
Kurvaturer
Andre skjelettdeformiteter
Gjellelokk
Underkjeve
Mops
Hans Hansen Lilienskiold (1650 1703) beskrev kongetorsken i 1701 i sitt hovedverk Speculum Boreale (Nordspeilet). Her ble kongetorsken kalt Torsch Kongen. Verket befinner seg i dag i Det Kongelige Bibliotek i København
Bruskdannelse fra virvelsøylen vokser inn i muskelen
Filétskade
Vekst i virvelsøylen hos villaks 2.2 2.0 Smolt Post-smolt Grilse 1.8 1.6 1.4 1.2 1.0 V 0.8 1 5 9 13 17 21 25 29 33 37 41 45 49 53 57 Vertebral number
Virvelns lengde/høyde forhold Vekstrate og beinmineralisering 1.2 1.1 Vill smolt Halvtårssmolt Ettårssmolt 1.0 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 1 5 9 13 17 21 25 29 33 37 41 45 49 53 57 Virvel nummer
Deformiteter
1.45 1.40 NP Normalt mineralinnhold XP Høyt mineralinnhold Sjøvannsoverføring * 1.35 1.30 Ulikt fôr 1.25 1.20 K 1.15 1.10 1.05 17.08.05 11.10.05 13.12.05 09.03.06 27.06.06 19.09.06 Dato Lav beinstyrke i normalfôr Mye deformasjoner i normalfôr (70%)
Vaksineskader
70 60 Diett A Diett B 50 40 30 20 D 10 0 11.10.05 13.12.05 09.03.06 19.09.06 Dato
Røntgen individmerket laks 130 individmerkede laks røntgenfotografert som parr og ved slakt (3 kg). 5% deformerte fisk på parrstadiet og 12% ved slakt (røntgen) 2% deformert fisk ved slakt - ytre bedømmelse To typer deformasjoner ved slakt, virvel sammenvoksninger og kompresjoner
Røntgen individmerket laks Virvelsammenvoksninger Virvelkompresjoner
1. Scoliosis. A curvature in the vertebral column, both trunk and tail. Visible in a dorsal ventral view.
Lordosis. A curvature in the tail region of the vertebral column. Visible in a lateral view.
Kyphosis. A curvature in the trunk region of the vertebral column. Visible in a lateral view.
Deformasjoner utviklet i ferskvann Et eksempel fra diploider og triploider Triploid og diploid laks ble gitt fôr med 3 ulike fosfor nivå (0.4, 0.6 og 1.2% tilgjengelig P) fra startforing til sjøvannsoverføring. 18 stk 1x1 m kar; 3 kar per ploidi pr. gruppe.
Deformiteter hos laksesmolt gitt fôr med 0.4% tilgjengelig fosfor
Shortened body