BakterienAeromonas salmonicida subsp.salmonicidasom en analog for en unnsiuppet gen ...

30 Pages·2012·3.65 MB·Norwegian

Bakterien Aeromonass almonicida
subsp s. almonicid saome n analog
for en unnsiuppegt en-modifisert
bakterie:b iologi,s predning
og felt-innsamling
RitaH artvigsenD averdin
Odd Halvorsen
410(cid:127)1>
401111»
n
e
i
r
e
t
k
a a
B d
i
c
i
n
o
m
l
a
s
s
a
n
o
m
o
r
e
A
g
o
l
a
n
a

n
e

m
o
s
.
p
s
b
a
u
d
s
i
c
i
n
o
m
l
a
s
t
r
e
s
i
f
i
d
o
m
-
n
e
g
t
e
p
p
u
i
s
n
n
u

n
e

r
o
f
g
n
i
n
d
e
r
p
s

,
i
g
o
l
o
i
b

:
e
i
r
e
t
k
a
b
g
n
i
l
m
a
s
n
n
i
-
t
l
e
f

g
o
n
i
d
r
e
v
a
D
n
e
s
g
i
v
t
r
a
H

a
t
i
R
n
e
s
r
o
v
l
a
H

d
d
O
G
=
S
R
O
F
=
A
N

R
O
F

P
T
U
T
I
T
S
N
I

K
S
R
O
N
nina oppdragsmelding 293
Daverdin, Rita Hartvigsen & Halvorsen, Odd. 1994.
NINAs publikasjoner Bakterienaeromonas salmonicidasubsp.Salmonicida
som en analog for en unnsluppet gen-modifisert
bakterie: biologi, spredning og felt-innsamling. N1NA
NINA utgir fem ulike faste publikasjoner:
Oppdragsmelding2 93: 1-28.
NINA Forskningsrapport
Her publiseres resultater av NINAs eget forskning-
sarbeid, i den hensikt å spre forskningsresultater fra
institusjonen til et større publikum. Forsknings- Trondheim, juni 1994
rapporter utgis som et alternativ til internasjonal
publisering, der tidsaspekt, materialets art, ISSN 0802-4103
målgruppe m.m. gjør dette nødvendig. ISBN 82-426-0491-6
NINA Utredning
Serien omfatter problemoversikter, kartlegging av
kunnskapsnivået innen et emne, litteraturstudier,
sammenstilling av andres materiale og annet som
ikke primært er et resultat av NINAs egen Rettighetshaver0:
forskningsaktivitet. NINA Norsk institutt for naturforskning
NINA Oppdragsmelding Publikasjonen kan siteres fritt med kildeangivelse
Dette er det minimum av rapportering som NINA gir
til oppdragsgiver etter fullført forsknings- eller
utredningsprosjekt. Opplaget er begrenset.
Redaksjon: Odd Terje Sandlund
NINA Temahefter
Disse behandler spesielle tema og utarbeides etter NINA, Trondheim
behov for å informere om viktige problemstillinger i
samfunnet. Målgruppen er "almenheten" eller sær- Design og layout: Hilde Meland
skilte grupper, f.eks. landbruket, fylkesmennenes
miljøvernavdelinger, turist- og friluftlivskretser 0.1.
De gis derfor en mer populærfaglig form og med
mer bruk av illustrasjoner enn ovennevnte
publikasjoner. Sats: NINA
N1NAF akta-ark Kopiering: Norservice
Hensikten med disse er å gjøre de viktigste
resultatene av NINAs faglige virksomhet, og som er Opplag: 150
publisert andre steder, tilgjengelig for et større
publikum (presse, ideelle organisasjoner, natur- Kontaktadresse:
forvaltningen på ulike nivåer, politikere og NINA
interesserte enkeltpersoner). Tungasletta 2
7005 Trondheim
1 tillegg publiserer NINA-ansatte sine forsknings- Tel: [phone]
resultater i internasjonale vitenskapelige journaler,
'ennom populærfaglige tidsskrifter og aviser.
Tilgjengelighet: pen
Oppdragsgiver:
Prosjekt nr.: 6902
Direktoratet for naturforvaltning
Ansvarlji(g7 .s9i natur:
r Norges Forskningsråd
d9 1 f
2
© Norsk institutt for naturforskning (NINA) 2010 http://www.nina.no
Vennligst kontakt NINA, NO-7485 TRONDHEIM for reproduksjon av tabeller, figurer, illustrasjoner i denne rapporten.
nina oppdragsmelding2 93
Referat Abstract
Rapporten gir en gjennomgang av den kunnskapen This report reviews present biologicalknowledge of
som finnes om biologien til bakterien Aeromonas the bacterium Aeromonas salmonicida andits typical
salmonicida og dens "typiske" og "atypiske" former. and atypical forms. This bacterium causes diseases
Denne bakterien fremkaller blant annet sykdommen in fish and because of the economic importance of
furunkulose hos laksefisk. Dette er en bakterie som the diseases,t he biology is fairly well known. In our
har hatt stor økonomisk betydning for oppdrett av opinion, this bacterium is a good analogue for an
laksefisk. Den er dermed godt beskrevet og det er accidentallyr eleased living modified organism (LMO).
utført mye basal forskning på bakteriensb iologi. Den
We have carried out an analysis of the three best
vil derfor egne seg som en analog eller modell-
described range extensions of the disease
organismef or en unnsluppetG MO.
furunculosis in salmonids which is caused by
Vi har analysert de tre best beskrevne Aemmonas ssalmonicida subsp. salmonicida, by
spredningsforløpenet il sykdommen furunkulose ved drawing maps of the geographical distribution of the
å tegne kart over spredningi diskretet idssteg. Denne diseasei n descretet ime-steps. This analysiss howed
analysen antydet at bakterien kunne forflytte seg that furunculosis normally "jumped" 300 kilometer
omiag 300 kilometer mellom hver påvisning, men betweens ites, but could also be found at considerably
kunne også forflytte seg betydeligl engre. longer distancesf rom the last outbreak. Whether this
was a result of only anthropocor( human-aided)r ange
Gjennomgangen av bakteriens biologi dannet
extensionc ould not be determined.
bakgrunn for å se på hvilke spørsmål som man med
dagens kunnskapsnivå kan besvare. Blant de Our review of the biology of A. s. salmonicida was
spørsmål DN krever besvart ved en konsekvens- used to examine to what degree we would have been
utredning ved utsetting av GMO til miljøet. Denne able to answer questions that should be answeredi f
gjennomgangenv iste at selv for denne godt studerte this was an organism that we wanted to release into
bakterienv ar det stor mangel på økologisk kunnskap. the environment,o r that was unintentionallyr eleased.
En målsetting om påvisning og utryddelse av en The analysis showedt hat, even for this relativelyw ell-
unnsluppetG MO analogt il A. s. salmonicida vil kreve studied organism,t here is still a paucity of ecological
et så omfattende overvåkningprograma t det ikke vil knowledge. To stop a range extension, and
være praktisk gjennomferbart. Derfor må man anta exterminate a LMO analogous to A. s. salmonicida
at med den kunnskapen vi har idag vil det være would require a sampling-program of such
nesten umulig å få kontroll over en unnsluppetG MO dimensions that, in most cases, it would be
analog til A. s. salmonicida. impossible to implement. Therefore, with our
present-dayk nowledge,a n unintentionalr elease of a
Emneord Aeromonas salmonicida - økologi -
LMO analogous to A. s. salmonicida would, most
spredning - genmodifiserte organismer - utilsiktet
likely, be out of control from the moment the
utslipp - feltinnsamling
organismh as reachedt he environment.
Rita HartvigsenD averdin,N INA, Tungasletta2 ,
Key words Aeromonas salmonicida - ecology -
N-7005T rondheim.
range-extension- genetically engineeredo rganisms-
Odd Halvorsen,Z oologisk Museum, Universiteteti
unintentionalr elease - fieldsampling
Oslo, Sarsgt. 1, N-0562 Oslo.
Rita HartvigsenD averdin,N INA, Tungasletta2 ,
N-7005T rondheim.
Odd Halvorsen,Z oologisk Museum, Universiteteti
Oslo, Sarsgt. 1, N-0562 Oslo.
3
© Norsk institutt for naturforskning (NINA) 2010 http://www.nina.no
Vennligst kontakt NINA, NO-7485 TRONDHEIM for reproduksjon av tabeller, figurer, illustrasjoner i denne rapporten.
nina oppdragsmelding 293
Forord Innhold
DN-rapport 1991-7 avgitt av en faggruppe oppnevnt
Referat 3
for DN for å belyse forholdet mellom den moderne
bioteknologi og det ytre miljø konkluderte med at Abstract 3
innenfor instituttsektoren (4NI) burde et sterkt øko-
Forord 4
logimiljø suppleres med kompetanse for å kunne ta
utrednings- og forskningsoppdragf or forvaltningen i Innledning 5
tilknytning til utsetting og utslipp av GMO og andre
stedfremmede organismer. På dette grunnlaget 1.A. salmonicida.Systematikk,a utøkologi,v ert-
fremmet NINA et prosjektforslag om kompetanse- parasitt forhold og påvisning 5
oppbyggingm ed det siktemål å kombinere økologisk 1.1 Systematikk. 5
epidemiologi og mikrobiologi. Arbeidet med denne 1.2 Autøkologi. 5
rapporten representerer det første trinn i en slik 1.3 Vert-parasittf orhold mellomA. salmonicida
kompetanseoppbygging. og fisk 6
1.4 Påvisning avA.s. salmonicida 7
Trondheim,j uni 1994
Rita HartvigsenD averdin 2.A. s. salmonicida;spredningo g geografisk
Odd Halvorsen utbredelse 8
2.1 En historisko versikt over kjente forekomster
av furunkuloseo g A. s. salmonicida 8
2.2 Spredningsmekanismenteil A. s. salmonicida9
3. Spredningsforløpetti lA. s salmonicidai
Storbritannia,S verige og Norge. 10
3.1 Furunkulosei lakse-vassdragi Storbritannia..10
3.2 Furunkulosei svenske kultiveringsanlegg 10
3.3 Furunkulosei norske oppdrettsanleggo g
vassdrag 10
4. økologisk kunnskapI forhold til
konsekvensutrednIngfo r GMO 21
5. Diskusjon.H va gjør man hvis ? 23
6. Konklusjoner 25
Litteratur 26
4
© Norsk institutt for naturforskning (NINA) 2010 http://www.nina.no
Vennligst kontakt NINA, NO-7485 TRONDHEIM for reproduksjon av tabeller, figurer, illustrasjoner i denne rapporten.
nina oppdragsmelding 293
Innledning 1. A. salmonicida.
Systematikk, autøkologi,
Det er frykt for utilsiktet utslipp av gen-modifiserte
organismer (GMO) i naturen i forbindelse med bruk vert-parasitt forhold og
av GMO i landbruk,i ndustri, akvakultur,v ed biologisk
nedbrytinga v avfall og i human- og veterinærmedisin påvisning.
(DN, 1991). Det foreligger foreløpig ingen omfattende
erfaring med GMO i naturen. 1d e utredningers om er
1.1 Systematikk.
foretatt internasjonalto m potensiellem iljø-effekter av
utsetting og utilsiktet utslipp av gen-modifiserte
organismer er det derfor lagt stor vekt på erfaringer Bergey's Manual of Systematic Bacteriology vol.1
etter introduksjoner av stedfremmede arter til nye (Krieg og Holt 1984) gir følgende plassering av
lokaliteter i naturmiljøet (Mooney og Bernardi 1990, bakterien:
DN 1991).
Familie:V ibrionacae
I forbindelse med bruk av GMO er målsettingen å Slekt: Aeromonas
hindre spredningt il naturen. Om slik spredning skulle Arter: 1. A. hydrophila (frosk, fisk, pattedyr)
skje, må man ha metoder for å påvise og fjerne GMO 2. A. caviae (ferskvanno g kloakk, på fisk)
fra naturen igjen. Kunnskap om organismenes 3. A. sobria (ferskvanno g kloakk, på fisk)
spredningsbiologoi g metoderf or å påvise dem er helt 4. A. salmonicida (salmonidero g andre fisk)
fundamental for å vurdere realismen i denne målset- a) A. salmonicida subsp. salmonicida
tingen. (produsererb runt pigment)
b) A. salmonicida subsp. achromogens
Formålet med dette prosjektet har vært å samle og
(produsereri kke brunt pigment)
vurdere den litteraturen som foreligger om
c) A. salmonicida subsp. masoucida
spredningen til bakterien Aeromonas salmonicida
(produsereri kke brunt pigment)
subsp. salmonicida som forårsaker furunkulose hos
fisk. Hensikten har vært å bruke dette til å drøfte
McCarthyo g Roberts (1980) foreslo følgende klassi-
hvilke metoder som vil kunne være aktuelle for
fisering av A. salmonicida:
eventuelt å få kontroll over en analog unnsluppet
GM 0 . Gruppe 1: A. salmonicida subsp. salmonicida
(pigmentproduserendeh, os salmonider).
Rapporten er bygd opp med seks hoveddeler: I den
første delen (1) har vi samiet informasjon fra Gruppe2 : A. salmonicida subsp. achromogenes (ikke
litteraturen om taksonomiskef orhold for bakterien A. pigmentproduserendeh, os salmonider= atypisk).
salmonicida, om dens autøkologi og forhold til verts-
Gruppe 3: A. salminicida subsp. nova (atypiske
fiskene. I tillegg ser vi på hvilke metoder som finnes
strains isolert fra ikke-salmonider).
for å påvise bakterien. 1 den andre delen (2) gjengir
vi bakteriensu tbredelseshistorieo, g i den tredje delen En betydelig diskusjon pågår i litteraturen rundt plas-
(3) gjør vi en egen kartografisk analyse av seringen (cid:127)av A. salmonicida og dens underarter
spredningen slik den er angitt å ha forløpt på de (Austin og Austin 1987). Skillet mellom typisk og
Britiske øyer, i Sverige og i Norge. I den fjerde delen atypisk A. salmonicida går på hvorvidt bakterien
(4) ser vi på i hvilken grad økologisk relevante produserer brunt pigment på agarplate. Den første
spørsmål i "Spørsmål som skal besvares i en konse- beskrivelsena v A. s. salmonicida var en stav-formet,
kvensutredning ved utsetting av genmodifiserte gramnegativ bakterie som produserte brunt pigment
organismer (GMO) til miljøet" utarbeidet av DN juni når den ble dyrket på f.eks. blodagar. Evelyn (1971)
1993 kan besvares på dette grunnlaget. I den femte fremsatte en hypotese om at pigment-produksjonen
delen (5) drøfter vi hvilke elementer og hviiket kan være et ustabilt trekk, fordi hun fant at etter 2 år i
omfang et opplegg for påvisning av en analog GMO kultur mistet bakterie-stammen evnen til pigment-
som har unnsluppett il naturen må ha, og i del seks produksjon.
(6) trekker vi konklusjoner om mulighetene for
påvisningo g kontroll av en unnsluppetG MO.
1.2 Autøkologia
Faktorers om har vært antatt å være svært viktige for
å skape vekstforhold for A. s. salmonicida er høy
vanntemperatur, lav vannstand, stor tetthet av fisk
knyttet til f.eks. oppvandring av laks eller gyting (bl.a.
5
© Norsk institutt for naturforskning (NINA) 2010 http://www.nina.no
Vennligst kontakt NINA, NO-7485 TRONDHEIM for reproduksjon av tabeller, figurer, illustrasjoner i denne rapporten.
nina oppdragsrnelding 293
Mackie et al. 1930, 1933, 1935). Først var det antatt vanligvis høy dødelighet. I tillegg er det en kronisk,
atA. s. salmonicidabare kunne leve i ferskvann, men "sub-acute" form som man vanligvis ser hos eldre
Scott (1968) viste at bakterien også kan overleve fisk, som gir seg uttrykk i nedsatt svømmeaktivitet,
sjøvann og brakkvann. Den er nå svært vanlig i blodskutte finner, blødninger i muskelvev og annet
marint oppdrett av laksefisk (og andre fiskearter). vev, oppsvulming av pancreas og nekrose i nyrene.
Den siste formen har vanligvis lavere dødelighet, og
Mackie et al. (1930) uttalte atA. s. salmonicidakunne
fisken kan slå tilbake infeksjonen og bli helt frisk
finnes i alle typer elver.
(Austin og Austin 1987). I tillegg til disse to mest
Ulike undersøkelser viser at utbrudd starter ved vanlig beskrevne formene, har McCarthy og Roberts
temperaturer mellom 10 og 15°C (Mackie et al. 1930, (1980) beskrevet en "peracute" furunkulose som
Ljungberg og Johansson 1977, ,Wichardt et.al. 1989). oftest påvisesp å yngel. Fisken får mørkpigmentering,
Paterson et al. (1980) fant at optimum vekst hos og kan dø fort uten andre synlige ytre tegn på
bakterien var ved 28°C, men fant ingen vekst ved sykdom. Denne formen kan gi svært høy dødelighet i
37°C. oppdrettsanlegg. Amlacher (1961) diskuterte en
fjerde form av furunkulose som han kalte tarm-
Det diskuteres hvorvidt at bakterien er en obligat
furunkulose. Dette er en kronisk form for furunkulose
fiskepatogen eller om den kan være frittlevende i
(Holt og Håstein 1970). Symptomene ble beskrevet
enkelte faser. Eksperimenter har vist at bakterien
som en betenneise i tarmen og anal inversjon.
kan leve i ferskvann i 26 døgn (McCarthy 1977), og i
saltvann i 5-7 døgn (Rose et al. 1990). Andre Atypiske isolater finnes oftest hos ikke-salmonider
eksperimenter har vist at bakterien kan overleve i (Austin og Austin 1987), men de finnes også hos
bunnslam og avføringsrester i mer enn 10 dager, og salmonider og kan være svært patogene der
også på fiskehåver og annet oppdrettsutstyri mer enn (Paterson 1983, Whittington og Cullis 1988).
5 dager (McCarthy 1977). Dubois-Darnaudpeys Sykdommer som er forårsaket av atypiske A.
(1977) viste at bakteriens overlevelse i ferskvann var salmonicidaer ulcer disease (byllesyke), som er en
avhengig av både pH i vannet og vannetemperatur. vidt utbredt sykdom hos laksefisk i USA. Den er også
Levende celler av bakterien kan isoleres fra død fisk beskrevet fra atlantisk laks i USA (Paterson 1983).
inntil 30 dager etter at fisken er død (McCarthy og Whittington og Cullis (1988) fant at en atypisk strain
Roberts 1980). Andre forsøk har indikert at bakterien av A. salmonicidaisolert fra gulifisk i Australia var
kanskje går inn i et stadium hvor bakterie-cellene er svært virulent hos salmonider, og de kliniske symp-
levende, men ikke istand til å vokse på et vanlig tomene var lik de hos klassisk furunkulose. Carp
dyrkningsmedium( Austin og Austin 1987). erythrodermatitis (CE) er en del av "carp dropsy
syndrome" som er godt kjent fra oppdrett av karpe, og
denne sykdommen er også fremkalt av atypiske
strains av A. salmonicida(Whittington et al. 1987).
1.3 Vert-parasitt forhold mellom A.
Håstein et al. (1978) beskrev en sykdom hos ørekyte
salmonicidaog fisk her i Norge som gav massedødelighet. Sykdommen
var forårsaket av A. s. achromogenes. Wichardt et
al. (1989) skilte mellom pigmentproduserende aty-
Tradisjonelt har det vært antatt at A. s. salmonicida
piske strains av A. salmonicidaog ikke-pigment-
bare angriper arter i familien Salmonidae, men over
produserendea typiske strains av A. salmonicida.De
årene har nye verter kommet til i flere familier av fisk
fant at atypiske A. salmonicidai hovedsak angrep
(Austin og Austin 1987).
ørret og røye, mens de typiskA. salmonicidaangrep
I tillegg til artene i familien Salmonidae, hovedsaklig laks.
laks (Salmo salat), ørret (Salmo trutta),og røye
Det er isolert atypiske A. salmonicidafra en lang
(Salvelinus alpinus),er bakterien påvist hos ørekyt
rekke fiskearter, og nye fiskearter kommer fortsatt til
(Phoxinus phoxinus), gullfisk (Carassius aureatus),
listen. Atypiske former er isolert fra abbor, gjedde,
karpe (Cyprinus carpio),brasme (Abramis bramae),
mort og flire(Bliccab joetkna)(McCarthy 1975), og fra
mort (Rutilus rutilus),gullbust (Leuciscus leuciscus),
laks, ørret, regnbueørret (Oncorhynchus mykiss),
stam(Leuciscusc ephalus),suter(Tinca tinca),gjedde
mye, bekkerøye (Salvelinus fontinalis),canadarøye
(Esox lucius),abbor (Perca fluviatilis)og noen nord-
(Salvelinusn amaycush)og harr(Thymallust hymallus)
amerikanskef iskearter (Austin og Austin 1987).
(Wichardt et al. 1989). Whittington et al. (1987)
Klassisk furunkulose forårsaket av A. s. salmonicida beskrev en atypisk A. salmonicida fra gullfisk
gir sår på fiskeskinnet med typiske furunkler eller blandet kultur medAeromonas hydrophilasom er en
byller i muskelvevet hvor huden etterhvert forsvinner, motil aeromonad. Ifølge McCarthy (1977) er atypiske
dette kalles nå den akutte form av furunkulose. A. salmonicidasannsynligvis mere vanlig enn hva
Denne gir også merkpigmentering av fisken, i tillegg antall publikasjoner i den internasjonale litteraturen
til blødninger ved basis av finnene. Denne formen gir tilsier.
6
© Norsk institutt for naturforskning (NINA) 2010 http://www.nina.no
Vennligst kontakt NINA, NO-7485 TRONDHEIM for reproduksjon av tabeller, figurer, illustrasjoner i denne rapporten.
nina oppdragsrnelding 293
Ut fra beskrivelser over sykdomsforløpet til atypiske er "brain-heart-infusion agar" (BHIA), eller agar som
strains ser dette ut til å ha mange likheter med er anriket med blod. Daly og Stevenson (1985) viste
sykdomsforløpet til klassisk furunkulose slik det er at det er viktig å dyrke utstryk fra mer enn ett organ
beskrevet fra laks (Whittington og Cullis 1988). Det for hver fisk som undersøkes, fordi dette øker sjansen
ser derfor ut til å være glidende overganger mellom for å påvise bakterien.
de ulike former av A. salmonicidamed hensyn på
I tillegg til vanlige dyrkningsmetoder er det blitt
hvilken sykdom som fremkalles, og det har vært stilt
utviklet andre og raskere tester for å påvise patogenet
spørsmålstegnv ed den generelle oppfatningen av at
med henblikk på diagnose og rask behandling (i
furunkulose er fremkalt kun av ett patogen nemlig A.
oppdretts-situasjon). En slik metode er latex-
s. salmonicida.Det er kanskje på tide å inkludere de
agglutineringst est (McCarthy 1975), som går ut på at
atypiske formene når man snakker om sykdommen
små latex-partikier blir dekket (coated) med spesifikt
furunkulose (Paterson 1983). Dette gjelder kanskje
globulin. Såsant denne metoden kan påvise A. s.
særlig for infeksjon av vill-fisk, hvor det kan være
salmonicidafra fiskevev tar prosedyren omlag 2
mange patogener som sammen gir sykdom. Det kan
timer. En fordel med denne metoden er at den kan
være verdt å merke seg at atypiske A. salmonicida
benyttes i tilfeller der vanlig dyrking ikke kan
har vært påvist regelmessig i oppdrettsanlegg og
gjennomføres, f.eks. når fisken har vært frosset ved
eiver i Norge i perioden 1968 til 1988. Den er
-20°C i 14 dager, eller fra formalin-fiksert materiale
rapportert fra regnbueørret, sjøørret, innlandsørret,
(McCarthy 1975). En annen rask metode er India-ink-
laks, røye, stingsild (Gasterosteusa culeatus),karpe
immunostaining reaksjon (Geck 1971, McCarthy og
og laue (Alburnus alburnus) (Håstein 1989).
Whitehead 1977) hvor vevsutstryk blir tilsatt India ink
Bakterien overføres antakeligvis fra syk fisk til frisk (blå-farget) og spesifikt antistoff, og hvor preparatene
fisk gjennom vannet, og invasjonsruter i fisken er undersøkesu nder mikroskop etterpå. Preparatenee r
antatt å være gjellene og muligens mage-tarm klare til avlesning etter 15 minutter.
kanalen. Forsøk har vist at fisken blir infisert hvis
Kimura og Yoshimizu (1983,1984) utviklet en co-
den har sår på huden og kommer i kontakt med
agglutineringsteknikk, som benytter anti-A.
patogenet (Cipriano 1982). Forsøk har vist at 8 timer
salmonicida - antistoff følsomme stafylokokker i
etter injeksjon av bakterien i fisk var det mulig å på-
suspensjon. Denne testen gir resultater i løpet av 30-
vise patogenet i nyre-utstryk (Klontz et al. 1966).
60 min., og er svært pålitelig (Austin og Austin 1987).
I den senere tid har det vært fremsatt en teori om Dennet eknikken er også antatt å være velegnet i felt-
hudparasitten lakselus(L.epeoptheiruss almonis)kan situasjoner.
overføre bakterien mellom fisk i sjøen (Nylund
Smith (1981) undersøkte hvorvidt ELISA-teknikken
pers.medd.), men det gjenstår å bevise dette. At
(=enzym-linked immunosorbent assay) kunne
patogener overføres med hudlevende parasitter er
benyttes til en rask påvisning av furunkulose, og fant
imidlertid godt kjent fra bl.a. trypanosomer
at teknikken kunne påvise bakterier i tettheter ned til
-(blodlevende parasitt) hos fisk som overføres med
100 bakterier pr.ml. Han antydet at teknikken sann-
fiskeigler. McCarthy og Roberts (1980) fant at lateral
synligvis ville egne seg til påvisning av bærere.
transmisjon av bakterien var lite sannsynlig fordi den
Adams og Thompson (1990) utviklet en lang og en
ikke overlevde på øye-rogn, mens Lange og
kort EL1SA-testf or å påvise furunkulose. I den korte
Ljungberg (1962) antydet at A. s. salmonicidavar blitt
ELISA-testen ble cellene dekket med anti-A.
introdusert til Sverige ved infisert øyerogn.
salmonicida antiserum og deretter tilsatt fiskevev.
Inkuberingstidenv ar fra 15 til 30 minutter, og etter
endt test ble cellene blå-farget og kunne avleses uten
1.4 Påvisning av A. s. salmonicida ELISA-reader. Den lange ELISA-testen var identisk
med den korte bortsett fra at inkuberingstiden ble
forlenget fra 90 minutter til 3 timer. Her ble cellene
Ved klassisk furunkulose som er forårsaket av
gul-farget og måtte avleses i en ELISA-reader. Den
"typiske" former av A. s. salmonicida,kan patogenet
korte ELISA-teknikken var mindre følsom enn den
lett påvises i syk fisk, særlig fra sår og nyrer ved bruk
lange, men forfatterne hevdet at den vil være nyttig
av et standard, ikke-selektivt agar-medium. Tryptone
når celle-tailet er forventet å overstige lx100
soya agar (TSA) er den mest brukte. På TSA vil A. s.
celler/ml. Falske negative kan forekomme, og
salmonicidagi kolonier med et typisk brunt pigment
metoden egner seg best for kvalitative undersøkelser.
etter inkubering ved 20-25°C i 3-4 dager (Austin og
Den lange ELISA-testen er velegnet for sub-kliniske
Austin 1987). Ved å tilsette et blått fargestoff,
tilfeller av furunkulose, og er følsom helt ned til 1000
Comassie Brilliant Blue, vil koloniene med A. s.
celler/m1o g kan også benyttes i en mer kvantitativ
salmonicida fremtre med en blå ring rundt som gir
analyse, fordi det ikke var antydning til falske positive
sikrere avlesning av agar-platene (Markwardt et al.
reaksjoner( Adams og Thompson 1990).
1989). Andre agar-media som også har vært anbefalt
7
© Norsk institutt for naturforskning (NINA) 2010 http://www.nina.no
Vennligst kontakt NINA, NO-7485 TRONDHEIM for reproduksjon av tabeller, figurer, illustrasjoner i denne rapporten.
nina oppdragsmelding 293
En "indirect fluorescent antibody technique" (IFAT) 2. A. s. salmonicida;
ble første gang beskrevet for påvisning av furun-
kulose av Klontz og Anderson (1968). Teknikken går spredning og geografisk
ut på at vevsavtrykk på et objektglass blir tilsatt
monoklonalt antistoff som retter seg mot spesifikke utbredelse
overflateantigener på bakterien. Teknikken er enkel
og spesifikk og tar kort tid (2 timer), men preparatene
2.1 En historisk oversikt over kjente
må avleses i et fluorescens mikroskop.
forekomster av furunkulose og
Sakai et al. (1986) sammenlignet latex-agglutinering,
co-agglutinering, IFAT og to ELISA-teknikkero g fant A. s. salmonicida
at IFAT og ELISA var de mest følsommet estene.
1FATk unne påvise bakterie-konsentrasjonern ed til 10
Bakterien ble første gang beskrevet av Emmerich og
000 bakterier/ml, mens ELISA kunne påvise bakterier
Weibel (1894) i Tyskland, fra oppdrett av ørret, og har
ned mellom 100 og 1000 bakterier/mI.
idag en verdensomspennende utbredelse (Figur 1)
Påvisning av bærere av A. s. salmonicidae r av stor som korrespondererm ed utbredelsen av laksefisk og
betydning for undersøkelser angående transmisjonen andre egnede verter (Austin og Austin 1987).
av bakterien. Men undersøkelser og påvisning av Bakterien ble første gang påvist i ville bestander av
bærere har vært forhindret av at teknikkene ikke har laksefisk av Plehn (1909,1911) som påviste den på
vært følsomme nok til å fange opp små konsen- ørret i 25 elver i Bavaria. Etter disse første grunn-
trasjoner av bakterien. Bullock og Stuckey (1975) leggende studier ble den påvist tidlig dette århundret i
utviklet en LCT-test (latent carrier test), hvor fisken Østerrike, Belgia, Frankrike, Irland, Storbritannia og
fikk en corticosteroid injeksjon og deretter ble Sveits (Austin og Austin 1987). I Storbritannia ble
temperatur-stresset. Denne stressingen skal da sannsynligvis furunkulose første gang observert
utløse en latent infeksjon. Etter endt forsøk ble 1909. 11911 var det utbrudd av furunkulose i flere
utstryk av nyrene dyrket på blod-agar, og resultatene elver i sørvest-England (Masterman og Arkwright
viste at 73% av fisken døde, og av disse var 33% 1911). Etter dette spredte bakterien seg fra sørvest-
infised medA. s. salmonicida. England både nordover og vestover på de Britiske
øyer. 11927 ble furunkulose påvist i Wales og 11926
Det har vært vist at bakterien kan overleve i vann fra
i de første skotske elver. 1 1929 ble bakterien påvist i
noen timer opptil flere dager, og det er også påvist at
Aberdeen Dee (Mackie et.al. 1930, 1933, 1935). I
A. s. salmonicidakan finnes i bunnsIam og på utstyr i
Irland ble furunkulose første gang påvist i 1913
oppdrettsanlegg (McCarthy 1977). Likevel har det
(Mettam 1914), og spredte seg utover i mer begrenset
vist seg svært vanskelig å påvise A. s. salmonicidai
omfang enn i Storbritannia.
vann i forbindelse med utbrudd av furunkulose på det
tidspunkt man kunne forvente høye tettheter av I Nord-Amerika ble første påvisning gjort av Marsh
bakterien fritt i vannet (Cornick et al. 1969,. Kimura (1902) fra et klekkeri/oppdrettsanlegg i Michigan, i
1970, Allen 1982). Grunnene til dette kan være 1927 forårsaket den stor dødelighet i et oppdretts-
mange, men særlig har det vært lagt vekt på at anlegg i Massachusetts.M en sykdommen fantes ikke
kolonier av A. s. salmonicidaraskt blir inhibert og bare i oppdrettsanlegg,F ish (1937) påviste bakterien
overgrodd av andre bakterier (Austin og Austin 1987). i ørret (Salmo trutta) fra en innsjø i Wyoming. I
Canada ble bakterien påvist i Prosopium wilhamsoni
Det har vist seg at det er svært stor homogenitet i
(Rocky Mountain whitefish),Salvelinus malma (Dolly
isolater av A. s. salmonicida. Biokjemiske og
varden) og Salmo clarkii (cutthroat trout). Men på
serologiske reaksjoner er svært like (Paterson et al.
tross av flere rapporter om utbrudd av furunkulose i
1980, Austin og Austin 1987), og det samme gjelder
Nord-Amerikas er det ikke ut til at bakterien der forår-
plasmid-profilene (Bast et al. 1988). Typing av
saket store epidemier (Austin og Austin 1987).
bakteriofager (virus) har vist seg å være en metode
for å skille ulike isolater av A. s. salmonicida(Popoff 1 Sverige ble furunkulose første gang påvist i 1951 i
og LaHier 1984, Popoff 1984), men dette er en tid- oppdrettsanlegg langs fire hovedvassdrag: Dalelven,
krevende prosess som bare kan utføres av spesial- Indalselven, Angerman elv og Lule elv (Lange og
laboratorier (McCormick et al. 1990). Fingerprinting- Ljungberg 1962, Wichardt et al. 1989). Bakterien er
teknikk (restriction endonuclease fingerprinting) har også påvist i Danmark hvor den er vidt utbredt i
vist seg å være en teknikk hvor ulike kategorier av damoppdrett av regnbueørret (Christensen et.al.
typiske isolater av A. s. salmonicidakan påvises 1963). Ojala (1963) rapporterte at bakterien sann-
(McCormicke t al. 1990). synligvis fantes i Finland, men utbrudd av furunkulose
bie ikke diagnostisert før 1986 hvor det ble rapportert
flere utbrudd samtidig (Bylund 1989).
8
© Norsk institutt for naturforskning (NINA) 2010 http://www.nina.no
Vennligst kontakt NINA, NO-7485 TRONDHEIM for reproduksjon av tabeller, figurer, illustrasjoner i denne rapporten.
nina oppdragsmelding2 93
Furunkuloseb le første gang påvist i Norge på regn- Nord-Amerikansko pprinnelse fordi regnbueørretv ar
bueørret i et oppdrettsanleggi Vestfold i 1964 etter forholdsvis mere resistent til bakterien enn alle de
import av fisk fra Danmark (Lundero g Håstein 1990). andre artene av salmonider. Austin og Austin (1987)
I en periode etter dette ble sykdommenf unnet i flere hevdet derimot at bakterien hadde opphav i ørretopp-
anlegg, men det siste infiserte anlegget ble sanert i drett i sentral-Europa,o g har derfra spredt seg utover
1969 (Håstein 1989). Furunkuloseb le også påvist på til de fleste land i Europa og tii Nord-Amerika. Mackie
laks i Numedalsiågeni 1966 og ble påvist der frem til et al. (1930) konkluderte sine studier i England med
1979. Utbruddetf ørte ikke til noen kjent spredninga v at A. s. salmonicidavar blitt introdusert med infisert
bakterien( Holt og Håstein 1970, Håstein 1990). Neste orret fra Europa (Danmark?). Spredning mellom
utbrudd av furunkulose ble rapportert i 1985 på opp- vassdragb le også satt i sammenhengm ed forflytning
drettslaks i Nord-Trøndelag (Namsos). Fra dette av fisk. Smith (1962) diskuterte imidlertid muligheten
oppdrettsanleggeth ar furunkulosen spredts eg nord- for atA. s. salmonicidahadde vært tilstede i England
over og sørover mellom oppdrettsanleggo g til vass- over en lengre periode enn antatt av Mackie et al.
drag. Det første tilfellet på vill-laks er antatt å være i (1930),u ten at dette kunne bevises i ettertid.
1987 fra elva Eira i Møre og Romsdal( Johnsene t al.
Lange og Ljungberg (1962) indikerte at utbrudd av
1993).
furunkulose i svenske kultiveringsanlegg var et
resultat av import av infisert øyerogn fra Danmark,
men de kunne ikke utelukke muligheten for av A. s.
2.2 Spredningsmekanismenet il A. s. salmonicidahadde vært tilstede fra før.
salmonicida. Når det gjelder forekomsten av bakterien i Norge er
det beskrevet to introduksjoner (Lunder og Håstein
1990). Den første introduksjonenv ar på slutten av
Den viktigste måten for innføring av bakterien til et
60-tallet med regnbueerret til et oppdrettsanleggi
nytt område er antatt å være med innførsel av fisk
Numedalslågen. Den andre introduksjonen var i
som er infisert uten å vise kliniske symptomer
1985, hvor infisert laksesmolt ble importert til et
(Mackie et al. 1930, 1933, 1935, McCarthy 1980,
marint oppdrett i Nord-Trøndelag fra Skottland
Whittington et al. 1987, Wichardt et al. 1989).
(Lundero g Håstein 1990).
Paterson( 1983) indikerte at bakterien kunne være av
4».
(cid:127)ts
0
1980
Figur 1: Dagens utbredelsea v fiskesykdommenfu runkuloses om er fremkalt av bakterien Aeromonas
salmonicidas ubsp.s almonicida-. Thek nownd istributioonf the fishd iseasef urunculosicsa usedb y the bacterium
Aeromonass almonicidas ubsp.s almonicida.
9
© Norsk institutt for naturforskning (NINA) 2010 http://www.nina.no
Vennligst kontakt NINA, NO-7485 TRONDHEIM for reproduksjon av tabeller, figurer, illustrasjoner i denne rapporten.