GEHT ES MEINEN FISCHEN GUT? ERKENNTNISSE ZUR DETEKTION VON FRÜHEN STRESSSIGNALEN IM FISCH

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1 GEHT ES MEINEN FISCHEN GUT? ERKENNTNISSE ZUR DETEKTION VON FRÜHEN STRESSSIGNALEN IM FISCH 4. Büsumer Fischtag 2013 Gesunde Haltungsumwelt Gesunde Fische Sebastian Rakers, Fraunhofer-Einrichtung für Marine Biotechnologie (EMB)

2 AGENDA Herausforderungen an zukünftige Produktivität der Aquakultur Exkurs Fischimmunität Lösungsansätze: Beispiele Lysozym und okkultes Blut Zusammenfassung und Ausblick

3 Herausforderungen an intensive Aquakultur

4 Besatzdichten vs. Stress vs. Fischgesundheit Hohe Besatzdichten können zu folgenden Problemen führen: Beeinträchtigung des natürlichen Schwimmverhaltens Verminderung von Aufnahme und Verwertung des Futters vermindertes Wachstum Verschlechterung des Wasserqualität vermehrte Aggressivität erhöhter Stress verminderte körperliche Fitness erhöhte Anfälligkeit für und erhöhte gegenseitige Ansteckung durch Krankheiten (Immunosuppression) erhöhte Verletzungsgefahr, vor allem der Flossen, und dadurch erhöhte Infektionsgefahr durch eindringende Keime

5 Fischgesundheit und Aquakultur Fischereiwirtschaftlicher Ertrag Verbraucherschutz Tierschutz Stressminimierung Fütterungsoptimierung Prophylaktische Maßnahmen zur Förderung der Fischkondition Erregerdruck im Wasser Kondition und Immunstatus der Fische Qualität der Umwelt (Wasser, Ernährung, Hygiene, Stressbelastung) Umwelt Krankheit

6 Wann ist mein Fisch krank/gestresst?

7 Überwachung der Fischgesundheit Amtliche Überwachung durch Veterinäre Diagnose bei viralen Infektionen: ISA, VHS, IHN, KHV anzeigepflichtig! Bisherige Stressparameter: Respirationsraten, Verhalten (Blut-)Cortisol, Blutzucker Enzymkonzentrationen (Lysozym, C-reaktives Protein, Oxidasen) Hitzeschockproteine Anzahl Becherzellen (goblet cells) Rezeptorsensibilität Frühzeitige Erkennung schwierig Grenzwertproblematik Fische müssen eingesandt werden (Lebendproben/Gewebeproben) Aufwand und Zeit

8 AGENDA Herausforderungen an zukünftige Produktivität der Aquakultur Exkurs Fischimmunität Lösungsansätze: Beispiele Lysozym und okkultes Blut Zusammenfassung und Ausblick

9 Fischimmunität Angeborene / nicht spezifische Immunität physiochemische Barrieren epidermale und Mukusschicht zelluläre Komponenten Makrophagen, Granulozyten, natürliche Killerzellen humorale Parameter Lysozym, C-reaktives Protein, Lectine, Zytokine antimikrobielle Peptide (AMPs) Erworbene / spezifische Immunität zellvermittelte Immunität: T-Zellen, MHC-Moleküle humoral: Antikörperproduktion der B-Lymphozyten

10 Fischimmunität: Mögliche Wege der Immunabwehr, Beispiel AMPs

11 AGENDA Herausforderungen an zukünftige Produktivität der Aquakultur Exkurs Fischimmunität Lösungsansätze: Beispiele Lysozym und okkultes Blut Zusammenfassung und Ausblick

12 Lösungsansätze: Beispiel Lysozym kommt im Mukus, im Serum und in Makrophagen vor abhängig von saisonalen Faktoren (z.b. Temperatur) steigt insbesondere nach bakteriell bedingten entzündlichen Prozessen an

13 Lösungsansätze: Beispiel okkultes Blut steigende Abgabe von Blut in den Mukus während Stresssituationen indirekte Messung von okkultem Blut durch Peroxidase-Aktivität (Smith & Ramos 1976)

14 Lösungsansätze: erste Versuche in Büsum, Born und Lübeck Lachs (Salmo salar) Forelle (Oncorhynchus mykiss) Wels (Clarias gariepinus) Kontrolle 14 / 18 / 26 C Temperatur 22 C 30 min Handling 14 / 18 / 26 C 30 min

15 Ergebnisse Lachs (n=10) + = mean value - = median = outlier

16 Ergebnisse Lachs II (n=10) Lysozym okkultes Blut Kopfniere Mukus p < p =

17 Ergebnisse Forelle (n=30) okkultes Blut p = p = Mukus p = Kopfniere p = Lysozym

18 Ergebnisse Wels (n=14) okkultes Blut p = Mukus Kopfniere Lysozym

19 Zusammenfassung und Ausblick schnelles Testsystem zur Überwachung der Fischgesundheit vorteilhaft für Züchter und Veterinäre Anforderungen an Testsystem: Einfachheit vs. Genauigkeit Lysozym kein sensitiver Parameter, um kurzfristig erzeugten Stress bei gewählten Arten anzuzeigen okkultes Blut: artübergreifend vielversprechend! Unwägbarkeiten minimieren: Infos zur Tierhaltung Tage/Wochen vor Treatment Art des Stressors Salzwasser- vs. Süßwasserarten Weiterentwicklung Testsystem

20 Danksagung Isa Kolbe Stephanie Borchardt Dr. Stefan Meyer Dr. Marina Gebert Carsten Kühn Prof. Dr. Carsten Schulz Prof. Dr. Charli Kruse Landesforschungsanstalt für Landwirtschaft und Fischerei, LMA Born

21 Quellen / Bildnachweise World Ocean Review FAO 2012, Ziegler/Minden Pictures, Jon Lowenstein/Noor/laif Montereybayaquarium, Stuart Rowland Priit Päkk Isa Kolbe Ruth Francis-Loyd / Rakers et al. 2012: J Invest Dermatol 133:

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