Search

Oppdrettsnæringen har i løpet av de siste årene blitt stilt ovenfor økt problematikk knyttet til hjertehelse og hjertelidelser hos oppdrettet atlantisk laks. Hjertene til atlantisk laks har høy grad av plastisitet i møte med ytre miljøpåvirkninger, og tidligere studier har vist at hjertet til oppdrettslaks avviker fra de man finner hos villaks. Hjerter fra oppdrettsfisk karakteriseres blant annet ved at de er rundere og at bulbus arteriosus har en mer spiss utgangsvinkel fra ventrikkel. Den unormale hjerteformen er vist å gi redusert slagvolum og funksjon, spesielt under krevende miljø eller stressende behandlingsoperasjoner. Denne studien har undersøkt om smoltifisering indusert via fotoperiodemanipulering eller ved bruk av saltfôr påvirker utvikling av hjertet og viktige smoltkarakterer hos atlantisk laks. Gruppene har blitt vurdert gjennom genuttrykk av en rekke gener som er relatert til hjerteutvikling, samt gjennom parametre relatert til vekst, hjertevekst og morfometri, og smoltkarakterer som kondisjonsfaktor, relativ halelengde, sølvfarging, og uttrykk av to viktige saltpumpeenzymer (NKA α-1a og NKA α-1b) og en kloridtransportør (NKCC1a) i gjellene. Etter smoltifisering ble gruppenes ytelse i sjø sammenlignet gjennom produksjonsdata innhentet fra matfiskanlegg og slakteri. Hjertemorfologi var ikke påvirket av smoltifiseringsregime, men noen av genmarkørene for hjertehelse var forskjellig uttrykt mellom gruppene. Under forutsetning om at markørene som har blitt undersøkt har tilsvarende funksjon i hjertet til atlantisk laks som hos pattedyr, indikerer funnene at saltfôr-gruppen har utviklet hjerter som i større grad er assosiert med patologisk vekst. For første gang er det vist at irisin A, et protein som er viktig for hjertefunksjon hos pattedyr, trolig spiller en rolle i hjertet til atlantisk laks under smoltifisering. Det er også vist at viktige smoltkarakterer er tydeligere utviklet hos fisk smoltifisert med fotoperiode sammenlignet med saltfôr. Tilvekst og ytelse i sjø ble vurdert via produksjonsdata innhentet ved slakting. Resultatene viser at, til tross for en mindre størrelse ved start og en lavere tilvekst i settefiskfasen, hadde fotoperiode-gruppen høyere tilvekst i sjøfasen og var større ved slakt.

Norge er i verdenstoppen når det kommer til produksjon av oppdrettslaks der det avsettes betydelige mengder med ressurser til produksjon av rogn. Stamfisk er utvalgte individer som verdsettes på bakgrunn av fiskens egenskaper. For en eggprodusent kan det være ønskelig å kombinere kjønnsceller fra spesifikke individer på bakgrunn av deres kombinasjonspotensial. Dette kan gjennomføres hvis stamfisk er tilstrekkelig klar for gyting, ved samme tidspunkt. Egg- og spermceller fra stamfisk holder imidlertidig god kvalitet i en forholdsvis kort periode. Langtidslagring (dager) av ubefruktede egg vil kunne gi oppdretter en mulighet til å utvide perioden for å kunne kombinere gameter fra individer med ønskende egenskaper. Samtidig er det slik at ulike sykdomsagens kan overføres fra stamfisk til avkom via ovarievæske. Fjerning av ovarievæske, samtidig som egg kan lagres fram til at sykdomsstatus er avklart vil kunne hindre at slik smitte spres til andre deler av produksjonen. Hvordan sammensetning av ulike vaske- og lagringsmedier påvirker eggkvalitet over tid er derfor viktig å få undersøkt. I dette forsøket ble egg fra atlantisk laks (Salmo salar L.) behandlet med fire forskjellige medier (1; Ovarievæske, 2; 0,9 % NaCl løsning, 3; Cortland løsning og 4; Cortland løsning uten kalsium) og lagret ved fire forskjellige lagringstider (0, 24, 48 og 96 timer). Formålet med oppgaven var å se på hvordan mediesammensetning og lagring over tid ville påvirke eggkvalitet. Eggkvalitet ble målt som overlevelse til 120 døgngrader og til øyerognstadiet. En viktig del av oppgaven var å undersøke om eggkvalitet kunne relateres til uttrykk av maternale gener. Sammenheng mellom maternalt genuttrykk (mRNA i egg) og eggkvalitet ble undersøkt for fem ulike gener (IGF-2, IGF-3, Npm2, Zar1l og Cycklin B1a). Resultatene viste at ovarievæske gir det klart beste miljøet og ivaretar god eggkvalitet over tid (70 % overlevelse etter 96 timer lagring mot 83 % ved 0 timer). Alle medier hadde en relativ høy overlevelse (Ovarievæske; 83 %, NaCl; 64 %, Cortland; 86 % og Cortland uten kalsium; 66%), men der kvalitet gikk klart ned med økende lagringstid (24, 48 og 96 timer). Effekten av lagringstid var spesielt uttalt i egg lagret i NaCl- og Cortland løsning uten kalsium der lagring i 96 timer resultert lav (2% og 16%) overlevelse. Uttrykk av maternale gener viste ingen klar relasjon til eggkvalitet. Lagring i NaCl løsningen gav gjennomgående det høyeste uttrykket for de fleste genene som ble undersøkt. Samtidig gav lagring i NaCl den klart dårligste eggkvaliteten. Om det finnes en molekylær mekanisme som kan forklare et eventuelt inverst forhold mellom maternalt genuttrykk og eggkvalitet er uklart.

Eggkvalitet er definert som evnen et egg har til å bli befruktet og utvikles til et normalt embryo. Dårlig eggkvalitet kan føre til problemer med aktivering/befruktning eller senere stoppe embryonalutviklingen. Eggkvalitet baseres i hovedsak på egenskaper fra moren (maternale faktorer), men ytre faktorer kan påvirke eggkvaliteten. I kommersiell stamfiskproduksjon av Atlantisk laks (Salmo salar L.) blir ovarievæsken vasket bort før befruktning pga. at den kan smittsomme agens som kan bli med en spermie inn i egget under befruktning. I dette forsøket ble ubefruktede egg fra Atlantisk laks lagret i ulike medier; ovarievæske, NaCl, Cortland-løsning og Cortland-løsning uten Ca2+. Oppgavens formål var å se hvordan sammensetning av ioner i medier påvirket embryonalutviklingen (eggkvalitet) etter lagring av ubefruktede egg. Ubefruktede egg ble lagret i de overnevnte mediene i 0, 24, 48 og 96 timer før de ble befruktet. For å se effekten av selve vaskeprosessen ble egg ved 0 timer lagring vasket i de ulike ioneløsningene. Indikatorer på eggkvalitet som ble undersøkt var svellegrad, befruktningsrate, celledeling, og overlevelse ved gastrulasjon og øyerognstadiet. Endring som følge av lagringstid i osmolalitet, pH og kalsiumkonsentrasjon ble også studert i de ulike lagringsmediene. Ubefruktede egg lagret i ovarievæske hadde høy overlevelse ved øyerognstadiet ved lagringstidene 0-48 timer (78-87%), og noe litt lavere ved 96 timer (64%). Denne høye overlevelsen var som forventet. Lagring av egg i ovarievæske hadde ingen negative påvirker på eggkvalitet. Ubefruktede egg vasket i NaCl og Cortland-løsning uten Ca2+ hadde lavere overlevelse ved øyerognstadiet (63%) sammenlignet med egg vasket i Cortland-løsning (82%). Ubefruktede egg lagret Cortland-løsning fram til 48 timer hadde høy (68-86%) overlevelse ved øyerognstadiet, og ingen negative påvirkninger på embryonalutvikling. Etter 96 timer lagring av egg i Cortland-løsning var overlevelsen ved øyerognstadiet betydelig lavere. Lagring av ubefruktede egg i NaCl i 24 timer ga nesten ingen overlevende egg ved øyerognstadiet. Lav pH og osmolalitet, og mangelen på ioner har hatt tydelig effekt på befruktningsevnen og embryonalutviklingen for egg lagret i NaCl i 24, 48 og 96 timer. Egg lagret i Cortland-løsning uten Ca2+ hadde en jevn nedgang i overlevelse ved øyerognstadiet utover lagringstidene. Fraværet av kalsium hadde påvirkning på embryonalutviklingen for egg lagret i 24, 48 og 96 timer i Cortland-løsning uten Ca2+.

I denne oppgaven blir det sett på hvordan produksjonsindusert stress i form av mekanisk sjokking og/eller transport under embryogenesen (300-400 døgngrader etter befruktning (dgr)) ville påvirke overlevelse og uttrykk av immun- og stressrelaterte gener på plommesekkstadiet (740-900 dgr) etter en immunologisk utfordring - badsmitte med Yersinia ruckeri. Utvalgte immun- og stressrelaterte gener ble undersøkt med kvantitativ RT-PCR. Undersøkte immungener var: IFNa, IFNb, IFNc, IFNγ, IL-1b, Mx, SAA, iNOS, IgT og IgM (s). De stressrelaterte genene som ble undersøkt var: HSP70a og HSP90a4. Effektene av tidligere behandling ble i tillegg undersøkt ved å registrere dødelighet og analysere global DNA-metylering i form av en prosentvis 5-metylcytosin analyse. Mekanisk sjokking under embryogenesen førte til signifikant høyere dødelighet etter senere badsmitte av larver med Y.ruckeri. Transport i 48 timer under embryogenesen viste derimot ingen effekt på dødelighet. Sjokking alene eller i kombinasjon med transport under embryogenesen gav økt global 5-metylcytosin 475 dgr etter badsmitte med Y. ruckeri. Resultater fra forsøket viser at en kombinasjon av mekanisk sjokking og transport fører til 57 % høyere global 5-metylcytosin, noe som antyder økt inhibering av genuttrykk. Kun HSP70a var signifikant høyere uttrykt sammenlignet med usmittet kontroll 120 timer etter badsmitte med Y.ruckeri.

Exposure to stress may have a profound impact on the physiology and health of an individual later in life. During a production cycle of Atlantic salmon eggs, the eggs are subjected to different kind of handling, e.g. shocking and transport. Handling of this extent would have elicited stress responses in adult fish. Stress responses can broadly be divided into primary, secondary and tertiary response. The primary stress response consists of two pathways where one of them, the hypothalamus-pituitary-interrenal (HPI) axis, results in elevations of circulating corticosteroids. On a cellular level, heat shock proteins (HSP) play an important role as a secondary response. In embryos, cortisol, which is the main corticosteroid in teleosts, is not synthesized before around hatching. However, genes that are central in the HPI-axis and HSP genes have been detected in fish embryos at several developmental stages. Even though the HPI-axis is not fully developed a stressor may alter the gene expressions. Based on this, eight genes central in the HPI-axis (crf1, crf2, pomcA1, pomcA2, pomcB, gr1, gr2 and mr) and two HSP genes (hsp70a and hsp90a4) were examined, in Atlantic salmon embryos subjected to shocking and transport. In addition, newly hatched larvae, and larvae at start feeding subjected to a stress challenge, were analysed to map the ontogeny of the genes, and to examine any possible long-term effects of the shocking and transport. Relative gene expression of whole-animal were analysed using reverse transcriptase real time polymerase chain reaction (RT-qPCR). The results showed that all genes were present in all samples examined throughout the development. The HPI-axis genes showed an increased relative expression level during development, except for gr1 and gr2 that showed a delayed increase probably due to maternal transfer. The HSP genes, however, had a low expression level at start feeding compared embryos and newly hatched larvae. The relative expression of the HPI-axis genes did not show any specific short-term or long-term differences in relative gene expression after exposure to shocking and/or transport. The HSP genes, however, showed an acute upregulation after transport, but no long-term effects. The results of this study indicates that shocking and transport are not high enough stressors to alter the expression of the HPI-axis genes. They also indicate that the HSP genes may play an important role in cellular stress response during development.