Banner Image

Program for overvåkning av mikrobiota i lukkede oppdrettsanlegg (MonMic)

Prosjektnummer: 901392
Status: Pågår
Startdato: 01.09.2017
Sluttdato: 30.04.2020
Søk etter andre prosjekter
 

Bakgrunn

Sammensetningen av mikrobesamfunn i oppdrettsanlegg betyr mye for fiskens helse. Ulike typer bakterier kan påvirke den fysiokjemiske vannkvaliteten og fiskens helse både positivt og negativt i lukkede og landbaserte anlegg. Overvåking og styring av mikrobesamfunnet er derfor viktig for å sikre god og stabil produksjon. Man har per i dag lite kunnskap om normalsituasjonen og variasjonen for mikrobesammensetningen i vanlig produksjon, siden arbeidet med å forstå mikrobiotaen i anleggene til nå først og fremst har fokusert på patogene mikroorganismer når sykdomsutbrudd skjer eller alt har skjedd. Mikrobesamfunnet kan reagere raskt på endringer i miljøet ved å forandre artssammensetningen. Dette er en lovende mulighet for å benytte detaljert informasjon om normaltilstanden og endringer i mikrobesammensetningen som indikator for god drift og tidlig varsling av problemer i lukkede anlegg. En forutsetning for å kunne vurdere og utnytte denne muligheten er et omfattende og systematisk oppbygd datagrunnlag.

Hittil har mulighetene for overvåkning av mikrobiotaen i anlegg typisk vært begrenset til rutineinnsending av prøver for dyrking av bakterier på agarskåler, eller ved diagnostisering av sykdomspatogener som allerede har skapt problemer i anlegget. Siden bare maksimalt 3–5 % av mikrobene kan dyrkes på agar, er hovedandelen av mikrobesamfunnet ikke mulig å påvise med dagens metoder i operativ sammenheng.

De senere årene har det blitt stadig enklere og billigere å karakterisere artssammensetningen i mikrobesamfunn med DNA-sekvensering. Andre generasjons sekvenseringsteknologi er uavhengig av dyrking og gir detaljert kvalitativ informasjon om sammensetning av mikrobiotaen, samt om de relative andelene av artene i samfunnet. Tredje generasjons polymerasekjedereaksjon (PCR)-teknologi (droplet digital PCR, ddPCR) kan brukes for å kvantifisere kjente patogene bakterier og virus.

I kombinasjon med mikrobesamfunnsstudier vil det være mulig å identifisere nye problem- eller indikatorarter som har relevans for fiskehelsen. Moderne molekylærbiologiske analysemetoder er tids-, ressurs- og kostnadsintensive. Standardiserte prosesser med “high-throughput” robotsystemer for automatisert prøveopparbeiding og analyse vil kunne øke reproduserbarheten og analysekapasiteten betraktelig.

For både oppdretter og fiskehelsetjeneste vil det være en stor fordel dersom negative endringer i sammensetningen av bakteriesamfunnet i anlegget kan registreres så tidlig som mulig, og antall problemmikrober kan overvåkes kontinuerlig. Dermed vil driftsansvarlig personell få viktig informasjon i god tid for igangsettelse av tiltak før fisken belastes i vesentlig grad.

Resultatmål

• Å gi oppdrettere økt kontroll over mikrobiell vannkvalitet, mulighet for å forutsi sykdomsutbrudd på et tidlig stadium slik at forebyggende tiltak kan iverksettes, og for å vurdere anleggsdesign og driftsform for et best mulig mikrobielt miljø for fisken.
• Å bidra til optimalisert produksjon, operasjonell kontroll og økt biosikkerhet.

Delmål
1. Å utarbeide en systematisk og detaljert “baseline” (utgangs- eller referansenivå)-profil for mikrobiotaen og variasjonen i og mellom flere anlegg over et lengre tidsrom under normal produksjon og drift.
2. Å etablere standard driftsprosedyrer for prøvetaking, transport og opparbeiding av prøver, standardisering av databehandling og framstilling, evaluering og rapportering av resultater.
3. Å utvikle en metode for absolutt kvantifisering av de mest alvorlige patogene mikrobene og eventuelle indikatormikrober som kan brukes i et overvåkingsprogram i anleggene.
4. Å overføre tidkrevende manuelle prosedyrer til robotiserte systemer for å øke analysekapasitet og reproduserbarhet samt redusere kostnader.
5. Å sammenstille mikrobesamfunnet og utviklingen av patogene mikrober med anleggenes egne vannkvalitetsmålinger og dokumentasjon av hendelser, drift og fiskehelse i samme tidsrom på en systematisk måte.
6. Å kommunisere den faglige vurderingen av betydningen og nytteverdien av måleresultatene på en god måte til næringen.

Forventet nytteverdi

Prosjektet vil gi detaljert informasjon om mikrobesamfunn under normal drift og endringer før eller ved sykdomsutbrudd, som på sikt kan brukes til tidlig varsling av problemer, og dermed raske og effektive tiltak. For industrien vil prosjektet være nyttig med hensyn til optimalisering av drift og mer detaljert dokumentasjon av en viktig faktor i anleggene som man i dag har lite kunnskap om.

Prosjektresultatene vil bli brukt til utvikling av drifts- og tiltaksstrategier for mikrobiell kontroll, stabilisering av biologisk vannkvalitet og optimalisert produksjon. Industrien får aktivt påvirke utvikling, etablering og standardisering av nye verktøy for å sikre, overvåke og øke produksjon og verdiskapning. Nye metoder for tidlig deteksjon av patogene bakterier og virus vil kunne effektivisere overvåkingen av mikrobiotaen i framtiden.

For forskningsinstitusjonene vil prosjektet gi en unik samling av detaljerte og systematiske data om mikrobiotaen i oppdrettsanlegg ved normal drift over lang tid. Datagrunnlaget vil gi grunnlag for mye generisk kunnskap i prosjektet og vil med stor sannsynlighet føre til videre forskning og utvikling.

Gjennomføring

Prosjektet skal gjennomføres gjennom følgende arbeidspakker (AP) og oppgaver:
 
AP 1: Kartlegging av oppdrettsanlegg og prøvetaking
1.1 Utvikling og validering av standard driftsprosedyrer for prøvetaking, transport og opparbeiding
1.2 Innsamling av prøvemateriale
 
AP 2: Analyse av mikrobiota
2.1 Analyse av mikrobielle samfunn
 
AP 3: Identifisering og kvantifisering av patogener og nye indikatorgrupper av mikroorganismer
3.1 Identifisere viktigste patogener og nye indikatorgrupper av mikroorganismer
3.2 Uttesting av potensialet for å bruke digital droplet PCR (ddPCR) for tidlig varsling av utvalgt patogen
 
AP 4: Robotisering av prøve-preparering og DNA/RNA-isolering
4.1 Trinnvis utvikling av protokoll for robotisering
 
AP 5: Evaluering, integrering og kommunikasjon av resultater
5.1 Kommunikasjon med industrien og innhenting av informasjon
5.2 Sammenstilling og tolkning av data

Prosjektorganisering
Prosjektpartnere er to SINTEF-institutter (SINTEF Ocean og SINTEF Materialer & kjemi) og fire industripartnere (Bremnes Seashore AS, Sterner AS, Lerøy Midt AS og Laksefjord AS). Industripartnerne bidrar med prøvemateriale, informasjon og finansiering.

Formidlingsplan

Oppnådde resultater og konklusjoner vil være av interesse for industrien, men også for myndigheter og det offentlige. Minst to vitenskapelige og to populærvitenskapelige artikler/bidrag skal publiseres fra prosjektet. Aktuelle formidlingsarenaer er vitenskapelige tidsskrifter med fagfellevurdering, som Aquaculture og Aquaculture Engineering, populærvitenskapelige tidsskrifter og nettsider som Kyst.no, Norsk Fiskeoppdrett og Gemini, samt nasjonale og internasjonale akvakulturkonferanser. Prosjektet vil invitere andre bedrifter og relevante institusjoner (f.eks. Veterinærinstituttet og Mattilsynet) til et arbeidsmøte (workshop) i slutten av prosjektet for å presentere nytteverdien av MonMic-programmet og for å diskutere videre aktiviteter. Deltakelse/involvering av diagnostikkselskap bør vurderes, for diskusjoner om fremtidig implementering av mikrobiota-analyser som diagnostisk verktøy.


Enkelte eldre prosjekter i databasen, særlig fra før år 2008, kan fremstå med mangelfull informasjon på grunn av overgang til nytt nettsted. Vi jobber fortløpende med forbedringer, skulle du oppdage feil, ikke nøl med å ta kontakt med prosjektansvarlig hos oss.

Skriv ut
Fiskeri - og havbruksnæringens forskningsfond (FHF)
Besøksadresse:
Stenersgata 2,
0184 Oslo
23 89 64 08
Org.nr.: 983 353 215