Prosjektnummer
901565
Effekter av infestasjonsparametere på interaksjonen mellom laks og lakselus (INFEST)
Ny kunnskap om påvirkning mellom laks og lakselus som vil bidra til bedret forebygging og kontroll
• Immunresponsen hos atlantisk laks mot lakselus var større i hud enn i hodenyre som er et viktig immunologisk organ hos fisk. Responsen var lokal og høyere i huden rett under lakselus. Denne responsen var ikke avhengig av antall lus på fisken.
• Ved lave temperaturer (4 °C og 8°C) var laksen sin immunrespons i hud mot lakselus redusert sammenlignet med ved 12 °C og 16 °C. Dette var ikke reflektert i smitte og utviklingssuksessen til lakselus som også var høyere ved 12 °C og 16 °C. Det kan derfor tyde på at lave temperaturer negativt påvirker lusen mer enn laksen.
• Laksen sin immunrespons i hud mot lakselus endret seg over tid og ble påvirket av gjentatt smitte og/eller lengden av infestasjonen.
• Stressnivået (plasma kortisol) til infisert fisk var ved de undersøkte nivåer ikke høyere i lusesmittet enn i kontrollfisk, men lusesmittet fisk vart mer stresset av håndtering enn kontrollfisken. Stressresponsen vart også redusert ved lav temperatur.
• Analyser av slimsammensetning og mengde er et ikke-inngripende verktøy som kan være nyttig i fremtiden blant annet til å undersøke effekten av ikke medikamentell avlusing
• Ved lave temperaturer (4 °C og 8°C) var laksen sin immunrespons i hud mot lakselus redusert sammenlignet med ved 12 °C og 16 °C. Dette var ikke reflektert i smitte og utviklingssuksessen til lakselus som også var høyere ved 12 °C og 16 °C. Det kan derfor tyde på at lave temperaturer negativt påvirker lusen mer enn laksen.
• Laksen sin immunrespons i hud mot lakselus endret seg over tid og ble påvirket av gjentatt smitte og/eller lengden av infestasjonen.
• Stressnivået (plasma kortisol) til infisert fisk var ved de undersøkte nivåer ikke høyere i lusesmittet enn i kontrollfisk, men lusesmittet fisk vart mer stresset av håndtering enn kontrollfisken. Stressresponsen vart også redusert ved lav temperatur.
• Analyser av slimsammensetning og mengde er et ikke-inngripende verktøy som kan være nyttig i fremtiden blant annet til å undersøke effekten av ikke medikamentell avlusing
Sammendrag av resultater fra prosjektets faglige sluttrapport (English summary further below)
Sluttrapporten fra prosjektet kan finnes i sin helhet på HI sine nettsider: Sluttrapport for INFEST-prosjektet – Effekter av infestasjonsparametere på interaksjonen mellom laks og lakselus. Det er også skrevet en mer populærvitenskapelig artikkel som oppsummerer en del av funnene i prosjektet: Laks blir ikke immun mot lakselus.
Prosjektet har studert interaksjonen mellom lakselus og atlantisk laks med spesielt søkelys på det immunologiske svaret i laksehud hvor lakselusen sitter. Denne immunologiske responsen var karakterisert ved bruk av gen ekspresjonsanalyse og forsøkene belyste hvordan infestasjonsforhold som temperatur, smittepress og infestasjonsmønster påvirkede denne responsen. Genuttrykk i laksen viste de største forandringer i huden rett under hvor lus var plassert. Høye temperaturer var positive for laksen sin evne til å reagere på infestasjonen, mens antallet av lakselus hadde lite betydning. Den immunologiske responsen på gjentatt infestasjoner var kompleks og knyttet opp imot antallet av lakselus, lengde av infestasjon og stress i fisken. Basale biologiske studier av samspillet mellom lakselus og fisken er viktig verktøy for å kunne håndtere og begrense lakselusinfestasjoner i fremtiden.
Lave temperaturer har negativ effekter på laksen sin immunologiske respons mot lakselus, men dette får små konsekvenser for utfallet av infestasjonen eksperimenter og i oppdrett. Dette skyldes sannsynligvis at de negative effektene av lave temperaturer er større for lakselusen enn for fisken. Dette betyr også at man kan forvente færre problemer med håndtering av lakselus i den kalde sesongen/lenger nord hvor temperaturene er lavere. Selv om laksen hadde en kraftigere/kjappere immunologisk respons ved høyere temperaturer så en ingen beskyttende effekt, og anlegg i områder med varmere vann (generelt eller sesongbetont) kan forventes å oppleve større utfordringer i håndtering av luseinfestasjoner. Dette må det tas høyde for i fremtidig planlegging i en tid med stigende sjøtemperaturer grunnet klimaendringer.
Gjentatt infestasjon, som vil være vanlig i sjø, har effekter på fisken sin immunrespons. Men det ble ikke observert klare indikasjoner på negative effekter utover den implisitte økende antall av lus og et noe høyere stressnivå tidlig i infeksjonen. Økte doser på fisken (ved lav smitte) har i seg selv lite effekt på fisken sin respons. I forhold til håndtering betyr dette at det å fjerne lakselus tidlig i infestasjonen ikke nødvendigvis er en stor fordel.
Av de tre undersøkte miljømessige faktorer var temperaturen den faktor som hadde størst effekt på fisken sin evne til å respondere på infestasjon med lakselus. Det skal bemerkes at prøvetaking var justert etter temperaturen slik at prøvetaking gikk over lenger tid for fiskegrupper ved lave temperaturer, siden lusens utviklingstid øker ved lavere temperaturer. Likevel ble en forsinket immunrespons observert. Gjentatt infestasjon påvirket immunresponsen, men ikke minst, hadde det også effekter på infestasjons/utviklingssuksess og stress. Dose på de undersøkte nivåer hadde ikke stor effekt på immunresponsen til fisken, men smittesuksessen var lavere med mer smitte.
Vitenskapelige publikasjoner
– Mathias Stølen Ugelvik and Sussie Dalvin, ‘The effect of different intensities of the ectoparasitic salmon lice (Lepeophtheirus salmonis) on Atlantic salmon (Salmo salar)’, Journal of Fish Diseases, 45/8 2022, 1133–47. doi.org/10.1111/jfd.13649 (open access).
– Mathias Stølen Ugelvik, Stig Mæhle, and Sussie Dalvin, ‘Temperature affects settlement success of ectoparasitic salmon lice (Lepeophtheirus salmonis) and impacts the immune and stress response of Atlantic salmon (Salmo salar)’, Journal of Fish Diseases, 45/7 2022, 975–90. doi.org/10.1111/jfd.13619 (open access).
– Mathias Stølen Ugelvik, Stig Mæhle, Adele Mennerat, and Sussie Dalvin, ‘Repeated infections of Atlantic salmon (Salmo salar) with the ectoparasitic salmon lice (Lepeophtheirus salmonis) modulates immune response and parasite success’. Forthcoming. Manuscript to be submittd in November 2022.
– Mathias Stølen Ugelvik, Stig Mæhle, and Sussie Dalvin, ‘Systemic immune response in head kidney in naïve and previously exposed Atlantic salmon (Salmo salar) to ectoparasitic salmon lice (Lepeophtheirus salmonis)’. Forthcoming. Manuscript to be submitted in December 2022.
– Mathias Stølen Ugelvik, Stig Mæhle, and Sussie Dalvin, ‘Proteomic mucus analysis of salmon skin during salmon lice infection’. Forthcoming. Ongoing data analysis. To be submitted in February 2023.
Results achieved
Final project report: INFEST – Effects of infestation parameters on the interaction between salmon and salmon lice (in Norwegian only).
Summary of results from the project’s final reporting
The project has studied the interaction between salmon lice and Atlantic salmon with a particular focus on the immunological response in salmon skin where the salmon lice reside.
This immunological response was characterized using gene expression analysis and the experiments highlighted how infestation conditions such as temperature, infection pressure and infestation pattern affected this response. Gene expression in the salmon showed the greatest changes in the skin just below where the lice were positioned. High temperatures were positive for the salmon's ability to react to the infestation, while the number of salmon lice was of little importance. The immunological response to repeated infestations was complex and related to the number of salmon lice, length of infestation and stress in the fish.
Basic biological studies of the interaction between salmon lice and the fish are important tools for managing and limiting salmon lice infestations in the future.
Resultatene fra disse forsøkene kan tyde på at det er “enklere” å håndtere lakselus i regioner med lave sjøtemperaturer, blant annet fordi lakselus synes å tåle lave temperaturer dårligere enn laksen. Dette vil være viktig å ta med i vurderinger om utvikling av næringen. Funnene som viser at laksens stressreaksjon målt som plasma-cortisol ikke er påvirket av antall lakselus, men at laks med flere lus stresses mer av håndtering kan være viktige å ta hensyn til hvis det er mulig når avlusing skal gjennomføres. Funnene i prosjektet som viser at laksen reagerer immunologisk ved lusesmitte, men ikke nok til å hindre at den blir smittet flere ganger, kan tyde på at det kan bli krevende å utvikle vaksiner mot lakselus, men ikke nødvendigvis at det ikke vil være mulig. Totalt sett har prosjektet bidratt med mye nye kunnskap om hvordan lakselus og laks påvirker hverandre, økt forståelse av disse mekanismene bør utnyttes når strategier for best mulig kontroll med lakselus skal utformes.
-
Sluttrapport: Sluttrapport for INFEST: Effekter av infestasjonsparametere på interaksjonen mellom laks og lakselus
Havforskningsinstituttet. Rapport nr. 22022-40 (ISSN:1893-4536). Av Sussie Dalvin og Mathias Stølen Ugelvik.
Håndtering av lakselusinfestasjoner (at lakselus opptrer som parasitt) i norsk akvakultur er for øyeblikket særdeles krevende både i praktisk planlegging og kostnadsmessig. I tillegg har luseproblematikken store implikasjoner for fiskevelferd, tap av omdømme, mulighet for vekst og andre forvaltningsmessige beslutninger. En lang rekke av metoder og midler har vært utprøvd uten å føre til varige og bæredyktige løsninger. En mer omfattende forståelse for hvordan lakselusen og fisken interagerer synes således nødvendig for å finne vitenbaserte løsninger på problemet.
Prosjektet bygger på viten og problemstillinger som er fremkommet i en lang rekke prosjekter støttet av FHF, Forskningsrådet, industrien og Havforskningsinstituttet.
Prosjektet bygger på viten og problemstillinger som er fremkommet i en lang rekke prosjekter støttet av FHF, Forskningsrådet, industrien og Havforskningsinstituttet.
Hovedmål
Å øke kunnskapen om prosessene i både lus og fisk i løpet av infestasjonens ulike faser, og under forskjellige miljømessige forhold, for å kunne utvikle metoder for best mulig forebygging og kontroll med luseinfestasjoner i fremtiden.
Delmål
Å adressere denne problemstillingen ved å studere effekten av tre grunnleggende faktorer som har innflytelse på hvordan infestasjonen forløper: Temperatur, dose og infestasjonsmønster. Følgende spørsmål stilles knyttet til disse faktorene:
Å øke kunnskapen om prosessene i både lus og fisk i løpet av infestasjonens ulike faser, og under forskjellige miljømessige forhold, for å kunne utvikle metoder for best mulig forebygging og kontroll med luseinfestasjoner i fremtiden.
Delmål
Å adressere denne problemstillingen ved å studere effekten av tre grunnleggende faktorer som har innflytelse på hvordan infestasjonen forløper: Temperatur, dose og infestasjonsmønster. Følgende spørsmål stilles knyttet til disse faktorene:
• Hvordan påvirker temperaturen laksen sin evne til å håndtere lakselusinfestasjoner og hvilke konsekvenser har dette for utfallet av infestasjonen?
• Hvordan må temperatur integreres i håndtering av infestasjoner med tanke på lokalitet og sesong?
• Hvilke effekter har dose på interaksjonen mellom laks og lakselus?
• Er der forskjeller på å utsette fisk for gjentakende små infestasjoner eller én kraftigere smitteepisode?
• Hvilke faktorer (temperatur, dose og infestasjonsmønster) har størst innflytelse på hvordan fisken håndterer infestasjon?
• Under hvilke smitteforhold, må man i høyere grad forvente store negative effekter av påslag?
• Hvordan må temperatur integreres i håndtering av infestasjoner med tanke på lokalitet og sesong?
• Hvilke effekter har dose på interaksjonen mellom laks og lakselus?
• Er der forskjeller på å utsette fisk for gjentakende små infestasjoner eller én kraftigere smitteepisode?
• Hvilke faktorer (temperatur, dose og infestasjonsmønster) har størst innflytelse på hvordan fisken håndterer infestasjon?
• Under hvilke smitteforhold, må man i høyere grad forvente store negative effekter av påslag?
Prosjektet vil adressere samspillet mellom vert og parasitt gjennom en rekke kvantitative og kvalitative analyser.
Sjøtemperaturer varier mye i Norge mellom områder og med sesong. Temperaturen har stor innflytelse på både fisk og lakselus og derfor også for håndtering av fisk og preventive tiltak mot lakselus. I dette prosjektet vil vi undersøke hvordan laksen sin immunrespons mot lakselusen påvirkes av temperatur. I tillegg vil vi studere sårheling med genekspresjons- og morfologiske analyser. Denne viten vil være nyttig både for effektene av dette på lakselus men også generelle fiskehelseproblemstillinger. Prosjektet vil også gi ny informasjon om suksessen til lakselusen avhengig av smittemengde og infestasjonsmønstret. Mange forsøk med lakselus inkludert både vitenskapelig og næringsrettet forskning (fiskefor, avl, vaksiner) utføres per i dag med relativt høye smittenivåer og med enkeltinfestasjon for lettere og mer entydig å kunne måle effekter. Disse forholdene avspeiler i liten grad faktiske infestasjoner i oppdrettsnæringen. Dette prosjektet vil bidra med kunnskap om hvorvidt slike smittemetoder er optimale for å påvise effekter men også for om preventive tiltak vil virke i praksis.
Sjøtemperaturer varier mye i Norge mellom områder og med sesong. Temperaturen har stor innflytelse på både fisk og lakselus og derfor også for håndtering av fisk og preventive tiltak mot lakselus. I dette prosjektet vil vi undersøke hvordan laksen sin immunrespons mot lakselusen påvirkes av temperatur. I tillegg vil vi studere sårheling med genekspresjons- og morfologiske analyser. Denne viten vil være nyttig både for effektene av dette på lakselus men også generelle fiskehelseproblemstillinger. Prosjektet vil også gi ny informasjon om suksessen til lakselusen avhengig av smittemengde og infestasjonsmønstret. Mange forsøk med lakselus inkludert både vitenskapelig og næringsrettet forskning (fiskefor, avl, vaksiner) utføres per i dag med relativt høye smittenivåer og med enkeltinfestasjon for lettere og mer entydig å kunne måle effekter. Disse forholdene avspeiler i liten grad faktiske infestasjoner i oppdrettsnæringen. Dette prosjektet vil bidra med kunnskap om hvorvidt slike smittemetoder er optimale for å påvise effekter men også for om preventive tiltak vil virke i praksis.
Aktiviteten i prosjektet er organisert rundt tre eksperimenter med fisk i tankforsøk. Dette utgjør følgende arbeidspakker (AP-er):
AP1: Temperatur
Her skal det undersøkes de kvantitative og kvalitative forskjeller på fisken sin evne til å håndtere infestasjoner ved ulike temperaturer. Følgende temperaturer vil bli testet: 6, 9, 12 og 15 °C. Forsøkene gjennomføres med 3 replikater.
AP2: Dose
Her skal det undersøkes de kvantitative og kvalitative forskjeller på infestasjon med ulikt antall lus. Fisk smittes med tre doser lakselus i tillegg til en kontrollgruppe som ikke smittes. Fiskene smittes for å oppnå ingen smitte (0 lus/fisk), lav smitte (1 –3 lus/fisk), medium smitte (8 –12 lus/fisk) og høy smitte (30 –40 lus/fisk). Forsøkene gjennomføres med 4 replikater.
AP3: Enkel versus gjentagende infestasjoner
Her skal det undersøkes de kvantitative og kvalitative forskjellene på infestasjoner som er et resultat av en stor infestasjon sammenlignet med gjentagende mindre infestasjoner. Fisk smittes med totalt samme antall lus, men deles opp i to grupper, hvor den ene får smitte tilsvarende 8–12 lus/fisk en gang, mens den andre gruppen får dosen delt opp i tre infestasjoner (dag 0, 7 og 14). Gruppe 3 smittes ikke. Forsøkene gjennomføres med 4 replikater.
Ved alle prøvetakinger vil følgende prøver bli tatt og analyser utført:
a) telling og stadiebestemmelse av lus
b) telling og gradering av eventuelle skader på huden av fisken
c) innsamling av lus for genekspresjonsanalyser
d) prøver av fiskehud til genekspresjonsanalyse og morfologisk analyse
e) blodprøver av fisk for undersøkelse av fysiologiske blodparametere
Prosjektorganisering
Prosjektet gjennomføres i sin helhet på Havforskningsinstituttet. Der er etablert en forskningsreferansegruppe for samspill og koordinering med prosjektet “Lakselus–laks-interaksjoner (ModuLus)” (FHF-901564) ved Universitetet i Bergen. Samarbeidet vil bestå av månedlige viteskapelige oppdateringer, diskusjoner og praktisk hjelp i laboratoriet ved store prøveuttak.
AP1: Temperatur
Her skal det undersøkes de kvantitative og kvalitative forskjeller på fisken sin evne til å håndtere infestasjoner ved ulike temperaturer. Følgende temperaturer vil bli testet: 6, 9, 12 og 15 °C. Forsøkene gjennomføres med 3 replikater.
AP2: Dose
Her skal det undersøkes de kvantitative og kvalitative forskjeller på infestasjon med ulikt antall lus. Fisk smittes med tre doser lakselus i tillegg til en kontrollgruppe som ikke smittes. Fiskene smittes for å oppnå ingen smitte (0 lus/fisk), lav smitte (1 –3 lus/fisk), medium smitte (8 –12 lus/fisk) og høy smitte (30 –40 lus/fisk). Forsøkene gjennomføres med 4 replikater.
AP3: Enkel versus gjentagende infestasjoner
Her skal det undersøkes de kvantitative og kvalitative forskjellene på infestasjoner som er et resultat av en stor infestasjon sammenlignet med gjentagende mindre infestasjoner. Fisk smittes med totalt samme antall lus, men deles opp i to grupper, hvor den ene får smitte tilsvarende 8–12 lus/fisk en gang, mens den andre gruppen får dosen delt opp i tre infestasjoner (dag 0, 7 og 14). Gruppe 3 smittes ikke. Forsøkene gjennomføres med 4 replikater.
Ved alle prøvetakinger vil følgende prøver bli tatt og analyser utført:
a) telling og stadiebestemmelse av lus
b) telling og gradering av eventuelle skader på huden av fisken
c) innsamling av lus for genekspresjonsanalyser
d) prøver av fiskehud til genekspresjonsanalyse og morfologisk analyse
e) blodprøver av fisk for undersøkelse av fysiologiske blodparametere
Prosjektorganisering
Prosjektet gjennomføres i sin helhet på Havforskningsinstituttet. Der er etablert en forskningsreferansegruppe for samspill og koordinering med prosjektet “Lakselus–laks-interaksjoner (ModuLus)” (FHF-901564) ved Universitetet i Bergen. Samarbeidet vil bestå av månedlige viteskapelige oppdateringer, diskusjoner og praktisk hjelp i laboratoriet ved store prøveuttak.
Følgene formidling er planlagt:
Faglige presentasjoner
Resultater vil bli formidlet ved nasjonale og internasjonale fiskehelsekonferanser og møter med industriell deltakelse.
Populærformidling
Populærvitenskapelig resultatsammendrag fra hver av de tre arbeidspakker og syntesen vil bli publisert i fagtidsskrifter ved avslutting av hver arbeidspakke slik at resultatene blir godt tilgjengelig for oppdrettere, fiskehelsepersonell og forvaltning.
Vitenskapelige artikler
Vil bli publisert i relevante internasjonale tidsskrifter med fagfellevurdering. Der vil bli lagt vekk på å publisere i tidsskrifter med muligheten for fri tilgang.
Faglige presentasjoner
Resultater vil bli formidlet ved nasjonale og internasjonale fiskehelsekonferanser og møter med industriell deltakelse.
Populærformidling
Populærvitenskapelig resultatsammendrag fra hver av de tre arbeidspakker og syntesen vil bli publisert i fagtidsskrifter ved avslutting av hver arbeidspakke slik at resultatene blir godt tilgjengelig for oppdrettere, fiskehelsepersonell og forvaltning.
Vitenskapelige artikler
Vil bli publisert i relevante internasjonale tidsskrifter med fagfellevurdering. Der vil bli lagt vekk på å publisere i tidsskrifter med muligheten for fri tilgang.
-
Sluttrapport: Sluttrapport for INFEST: Effekter av infestasjonsparametere på interaksjonen mellom laks og lakselus
Havforskningsinstituttet. Rapport nr. 22022-40 (ISSN:1893-4536). Av Sussie Dalvin og Mathias Stølen Ugelvik.