Prosjektnummer
901859
Fremskaffe metodikk for sporing av opphav for lakseluslarver (SPORLUS)
• Flere grunnstoff er målbare i enkeltindivider av luselarver med metoden som er utviklet (ApexQ -ICP-MS).
• Grunnstoff-forhold, som As/K, As/P og U/K, målt i enkeltindivider av luselarver varierte ut fra om morlus satt på en vill eller og oppdrettslaks, og har dermed potensiale for å inngå i metodikk for sporing av opphav av luselarver.
• Analyser av vevsprøver av fisk (muskel og skinn) viser høyere konsentrasjoner av flere metaller i villfisk enn i oppdrettsfisk.
• Lipidanalysene viser også forskjell mellom vill og oppdrettsopprinnelse når man analyserer samleprøver av luselarver, men ytterligere metodeutvikling må til for å kunne analysere enkeltindivider. Dette gjelder både analyser av fettsyresammensetning ved GC-FID, og lipidomicsanalyser ved LC-MS.
• Grunnstoff-forhold, som As/K, As/P og U/K, målt i enkeltindivider av luselarver varierte ut fra om morlus satt på en vill eller og oppdrettslaks, og har dermed potensiale for å inngå i metodikk for sporing av opphav av luselarver.
• Analyser av vevsprøver av fisk (muskel og skinn) viser høyere konsentrasjoner av flere metaller i villfisk enn i oppdrettsfisk.
• Lipidanalysene viser også forskjell mellom vill og oppdrettsopprinnelse når man analyserer samleprøver av luselarver, men ytterligere metodeutvikling må til for å kunne analysere enkeltindivider. Dette gjelder både analyser av fettsyresammensetning ved GC-FID, og lipidomicsanalyser ved LC-MS.
Sammendrag av resultater fra prosjektets faglige sluttrapport (Summary in English further below)
Forebygging og kontroll av lakselus og skottelus er en vedvarende utfordring for havbruksnæringen. Økt kunnskap om spredningen av lakselus er viktig for å bedre kunne håndtere denne utfordringen. Ulike modeller er utviklet for å estimere lusespredningen, men verifisering av modellene har ikke vært mulig uten en egnet metode for å identifisere opprinnelsen til luselarver. Utvikling av en pålitelig metode for å bestemme opprinnelsen til lakseluslarver vil være grunnleggende viktig for å forstå mekanismer bak spredning av lakselus, for å verifisere og forbedre spredningsmodeller og for å kontrollere og bekjempe lakselus. Siden det er sannsynlig at luselarver på en fisk (eller i vannprøver fra samme lokalisasjon) kan stamme fra morlus med ulikt opphav, vil det være viktig å kunne analysere enkeltindivider.
I dette prosjektet, SPORLUS, har ulike kjemiskanalytiske metoder blitt testet ut for å evaluere deres potensiale til å spore opphav av enkeltlarver av lakselus, nærmere bestemt om morlus satt på en villaks eller oppdrettslaks. Arbeidet har omfattet innsamling av vevs- og luseprøver, klekking av lus fra villfisk og oppdrettsfisk, og evaluering av hvor egnet ulike analysemetoder er for å spore enkeltindivider av luselarver i copepodittstadiet tilbake til om morlus satt på en vertsfisk som var vill eller oppdrettet. Metoder som har vært testet ut i prosjektet er grunnstoffanalyser og lipidanalyser (fettsyresammensetning og lipidomics). Arbeidet bygger videre på prosjektet
“Sporing av lakselusens opphav: Villaks eller oppdrettslaks som vertsfisk” (FHF-900790), hvor også isotopanalyser ble evaluert som en mulig sporingsmetode.
Resultatene viste at det var flere grunnstoff som var målbare i enkeltindivider av luselarver med metoden som ble utviklet (ApexQ -ICP-MS). Man har i prosjektet derfor prioritert å analysere et bredere utvalg av prøver (skinn, slim, muskel, morlus, larver) fra ulike opprinnelser med denne metoden – for å få informasjon om variasjon i og robusthet av grunnstoffanalyser for å spore opphav. Resultatene viser at det er flere grunnstoff-forhold som varierer mellom vill og oppdrettsopprinnelse; enkelte forskjeller man finner i vevsprøver fra oppdrettsfisk og villfisk, er også forskjellig i morlus, og i copepoditter fra de ulike opprinnelsene. Blant annet er As/K, As/P og U/K forskjellig mellom vill og oppdrettsopprinnelse. Forskjellene skyldes i hovedsak at villfisken har høyere innhold av grunnstoffer som oppkonsentreres i marine organismer. Metoden bør valideres for et større geografisk område og testes under reelle betingelser slik metoden er tenkt brukt. Dersom metoden viser seg å være robust nok, kan det potensielt være mulig å utvikle en metodikk for sporing av opphavet til lakseluscopepoditter basert på analyser av forhold mellom ulike grunnstoff.
Resultatene viser at fettsyresammensetningen i luselarvene varierer mellom vill og oppdrettsopprinnelse når man analyserer samleprøver, men det var utfordrende å få pålitelige resultater fra analyser ved GC-FID for så små prøvemengder som enkeltcopepoditter er. Lipidomicsresultatene, som gir et mer detaljert bilde av fettsammensetning, viser også god separasjon mellom vill- og oppdrettsopprinnelse på samleprøver av copepoditter. Selv om lipidomics ved LC-MS generelt er en mer sensitiv analysemetode enn GC-FID var metoden ikke sensitiv nok til å gi pålitelige resultater fra fettekstrakt fra enkeltlarver. Ytterligere metodeutvikling kreves for å kunne benytte lipidprofil av luselarver for å spore vill og oppdrettsopprinnelse av enkeltluselarver.
En robust og pålitelig metode for å bestemme opprinnelse på lakseluslarver er viktig for å kunne verifisere lusespredningsmodeller og for økt kunnskap om mekanismer bak spredningen. Dette prosjektet har vist at grunnstoffanalyser har potensiale til å inngå i en slik analysemetodikk og at informasjon om grunnstoff-forhold kan benyttes til å skille på opprinnelse, men at det er behov for å teste på et større prøvemateriale og optimalisere og videreutvikle prøvehåndteringen for slike analyser før metoden kan tas i bruk. Metoden vil dermed på sikt kunne være nyttig i kontroll og bekjempelse av lakselus.
Results achieved
Summary of results from the project’s final reporting
Summary of results from the project’s final reporting
The prevention and control of salmon lice pose ongoing challenges for the aquaculture industry. Increased knowledge about the spread of salmon lice is important for better control and prevention. Several models have been devloped to estimate lice dispersion, but verifying these models has been difficult without methods able to analyze the origin of the lice larvae. Developing a reliable method to determine the origin of individual salmon lice larvae is essential for understanding the mechanisms behind their spread, improving spread models, and effectively controlling and combating lice. Since lice larvae on a fish (or in water samples) may come from parent lice with different origins, the method should be capable of analyzing individual lice.
In the SPORLUS project, the main goal has been to develop methods for tracing the origin of individual salmon lice. The work involved collecting samples of fish tissues, and lice, for subsequent hatching lice from wild fish and farmed fish, as well as evaluating various analytical methods for studying individual lice larvae in the copepodite stage. Methods tested in the project include lipid analysis (fatty acid composition and lipidomics) and elemental analysis. This project builds upon the previous study ‘Tracing the Origin of Salmon Lice: Wild or Farmed Salmon as Host Fish”
(FHF-900790)’, which also explored isotopic analysis as a potential tracing method.
Results from elemental analyses show that it was possible to measure several elements in copepodites by the developed approach by ApexQ-ICP-MS. Based on this, the project focused on analyzing a broader range of samples (skin, mucus, muscle, parent lice, larvae) from different origins using elemental analysis for increased knowledge on variation and robustness for tracing origin of lice larvae.
The results revealed variations in elemental ratios between wild and farmed origins for the samples analyzed in the project. Differences found in tissue samples from farmed fish and wild fish were also distinct in mother lice and copepodites from different origins. Among others, the elemental ratios As/P, As/K, and U/K differed between wild and farmed origins. The main differences are primarily attributed to the higher concentrations of certain elements present in the marine environment, which accumulates in wild fish. The method should be validated across a larger geographical area and tested under practical conditions as intended. If the method proves robust enough, it could potentially be used to develop a methodology for tracing the origin of salmon lice copepodites based on several elemental ratios.
The results indicate that the fatty acid composition in copepodites varies between wild and farmed origins on pooled samples but obtaining reliable results from GC-FID analyses on individual larvae proved challenging. Lipidomics results, which provide a more detailed picture of fat composition, also demonstrate that lipid profiles can distinguish between wild and farmed origins in pooled samples of copepodites. However, despite lipidomics by LC-MS/MS is in general a more sensitive analysis method than GC-FID, it was not sensitive enough to yield reliable results from lipid extracts of individual larvae. Further method development is necessary to utilize the lipid profile of individual lice larvae for tracing wild and farmed origins.
A robust and reliable method for determining the origin of individual salmon lice larvae is essential for verifying lice dispersal models and gaining insights into the mechanisms behind their dispersion. While this project demonstrates the potential of elemental analyses in such a methodology, further testing, optimization, and development are needed before the method can be implemented. Ultimately, this method could prove useful in controlling and combating salmon lice.
Resultatene fra prosjektet viser at det faktisk er mulig å analysere om en luselarve kommer fra en oppdrettsfisk eller villfisk. Dette bør benyttes for å øke kunnskapen om hvordan lus sprer seg, og kan inngå som en del av nødvendig validering av lusespredningsmodellene. Det er også mulig metodene kan utvikles slik at det er mulig å analysere om lusesmitte kommer fra eget anlegg, fra andre anlegg som benytter annet fôr, eller kommer fra lus som utviklet seg på villfisk.
-
Sluttrapport: Fremskaffe metodikk for sporing av opphav for lakseluslarver (SPORLUS)
SINTEF Ocean. Rapport 2024:00596. Av Inger B. Standal (SINTEF), Hans Christian Teien (NMBU), Cecilie Miljeteig (NTNU), Anna Båtnes (NTNU), Trond R. Størseth (SINTEF), Karl Andreas Jensen (NMBU), Marianne U. Rønsberg (SINTEF) og Merethe Selnes (SINTEF).
Økt kunnskap om spredningen av lakselus er viktig for å bedre kunne håndtere denne utfordringen. Det er utført flere studier med mål om å forstå mekanismer for smittespredning, og det er også utviklet ulike modeller for å estimere lusepredningen som i sin tur er basis for trafikklyssystemet. Bedre kunnskap om hvor lakseluslarvene kommer fra er viktig for å sette inn riktige tiltak som skal redusere lakselusproblemene både på villfisk og oppdrettsfisk. Å skille larver fra hunnlus som har sittet på henholdsvis oppdrettet og villfisk vil kunne gjøres ved å analyser ulike sporingsmarkører i larvene. Siden det er sannsynlig at copepoditter på en fisk (eller i vannprøver fra samme lokalisasjon) kan stamme fra morlus med ulikt opphav, vil det være viktig å kunne analysere enkeltindivider.
Prosjektgruppen gjennomførte i 2012 det FHF-finansierte prosjektet “Sporing av lakselusens opphav: Villaks eller oppdrettslaks som vertsfisk” (FHF-900790). I prosjektet ble ulike kjemisk-analytiske metoder som fettsyresammensetning, isotop- og grunnstoff-sammensetning evaluert og testet ut for analyser av enkeltindivid av lakselus i copepoditt-stadiet. For flere av metodene ble det funnet forskjeller hos copepoditter avhengig av om mor-lus satt på vill eller oppdrettsfisk. Det ble vist at d13C kunne identifiseres i enkeltlarver, men det var utfordrende å få gode resultater på enkeltlarver av de andre kjemiske analysene. På bakgrunn av at det er fremkommet nye og mer sensitive metoder for lipid – og grunnstoffanalyser siden den gang, er det vurdert at metodene tilgjengelig i dag har potensiale til å kunne analysere flere kjemiske markører i enkeltlarver.
Prosjektgruppen gjennomførte i 2012 det FHF-finansierte prosjektet “Sporing av lakselusens opphav: Villaks eller oppdrettslaks som vertsfisk” (FHF-900790). I prosjektet ble ulike kjemisk-analytiske metoder som fettsyresammensetning, isotop- og grunnstoff-sammensetning evaluert og testet ut for analyser av enkeltindivid av lakselus i copepoditt-stadiet. For flere av metodene ble det funnet forskjeller hos copepoditter avhengig av om mor-lus satt på vill eller oppdrettsfisk. Det ble vist at d13C kunne identifiseres i enkeltlarver, men det var utfordrende å få gode resultater på enkeltlarver av de andre kjemiske analysene. På bakgrunn av at det er fremkommet nye og mer sensitive metoder for lipid – og grunnstoffanalyser siden den gang, er det vurdert at metodene tilgjengelig i dag har potensiale til å kunne analysere flere kjemiske markører i enkeltlarver.
Hovedmål
Å fremskaffe metodikk for sporing av opphav for enkeltlarver av lakselus.
Delmål (med tilknyttede arbeidspakker (AP-er)
• Å samle inn prøver inkludert lus med egg, og klekking for å frembringe lakseluslarver for analyse (AP1).
• Å optimalisere lipidanalyser for analyser av enkeltlarver (AP2).
• Å optimalisere grunnstoffsammensetning/ isotopanalyser for analyse av enkeltlarver (AP3).
• Å fremskaffe informasjon om variasjon og robusthet av mulige sporingskomponenter (AP4).
Å fremskaffe metodikk for sporing av opphav for enkeltlarver av lakselus.
Delmål (med tilknyttede arbeidspakker (AP-er)
• Å samle inn prøver inkludert lus med egg, og klekking for å frembringe lakseluslarver for analyse (AP1).
• Å optimalisere lipidanalyser for analyser av enkeltlarver (AP2).
• Å optimalisere grunnstoffsammensetning/ isotopanalyser for analyse av enkeltlarver (AP3).
• Å fremskaffe informasjon om variasjon og robusthet av mulige sporingskomponenter (AP4).
Utvikling av en pålitelig metode for å bestemme opprinnelse på lakselus vil være grunnleggende viktig for å forstå mekanismer bak spredning av lakselus, for å kunne verifisere og forbedre spredningsmodeller og for å kontrollere/bekjempe lakselus. I prosjektet vil man bygge videre på eksisterende kunnskap om mulige sporingskomponenter som kan skille mellom lakseluslarver fra hunnlus fra vill- og oppdrettfisk. Dersom prosjektet lykkes, vil et videre steg være å
opparbeide en database på variasjon i disse kjemiske komponentene/fingeravtrykkene
mellom oppdrettsfisk og villfisk som vil være basisen for å spore lakselus
tilbake til vertsfisk.
Dersom man finner sensitive nok metoder for spesifikke sporgrunnstoff/fettsyrer/isotoper som blir overført fra fôr – via fisk – til lus – kan det også tenkes at spesifikke tracere kan tilsettes fôret til oppdrettsfisk hvis det har stor overføringsgrad til lus og slik kan brukes til sporing av vertsfisk. Resultater av disse undersøkelsene vil ha stor nytteverdi både for industri, forskning og forvaltning. Stabiliteten av sporingsmarkørene når den har satt seg på en ny vertsfisk vil kunne undersøkes i videre prosjekter.
Dersom man finner sensitive nok metoder for spesifikke sporgrunnstoff/fettsyrer/isotoper som blir overført fra fôr – via fisk – til lus – kan det også tenkes at spesifikke tracere kan tilsettes fôret til oppdrettsfisk hvis det har stor overføringsgrad til lus og slik kan brukes til sporing av vertsfisk. Resultater av disse undersøkelsene vil ha stor nytteverdi både for industri, forskning og forvaltning. Stabiliteten av sporingsmarkørene når den har satt seg på en ny vertsfisk vil kunne undersøkes i videre prosjekter.
Prosjektet koordineres av SINTEF Ocean (SO) med NTNU og NMBU-MINA som samarbeidspartnere. Prosjektet er delt i 6 arbeidspakker (AP-er):
AP1: Innsamling av lus og påfølgende klekking
Ansvarlig: NTNU
AP2: Optimalisering av lipidanalyser for analyser av enkeltlarver
Ansvarlig: SINTEF Ocean
AP3: Optimalisering av grunnstoffsammensetning/isotopanalyser for analyse av enkeltlarver
Ansvarlig: NMBU
AP4: Fremskaffe informasjon om variasjon i og robusthet av mulige sporingskomponenter
Ansvarlig: SINTEF Ocean
Det er ønskelig med en metode som tar utgangspunkt i enkeltlus/larve, den endelige metoden må derfor kunne benyttes på nauplier og copepoditter i vannmassene eller copepoditter man finner på laks.
Dersom man lykkes i å finne en markør som 1) kan analyseres i enkeltlarver, og 2) er forskjellig for vill versus oppdrettsopprinnelse (AP1–3), vil det bli gjort analyser av et bredere utvalg prøver (fôr, fisk, morlus, egg, larver) av ulike opprinnelser for å få informasjon om variasjon i og robusthet av mulige sporingskomponenter (AP4).
AP1: Innsamling av lus og påfølgende klekking
Ansvarlig: NTNU
AP2: Optimalisering av lipidanalyser for analyser av enkeltlarver
Ansvarlig: SINTEF Ocean
AP3: Optimalisering av grunnstoffsammensetning/isotopanalyser for analyse av enkeltlarver
Ansvarlig: NMBU
AP4: Fremskaffe informasjon om variasjon i og robusthet av mulige sporingskomponenter
Ansvarlig: SINTEF Ocean
Det er ønskelig med en metode som tar utgangspunkt i enkeltlus/larve, den endelige metoden må derfor kunne benyttes på nauplier og copepoditter i vannmassene eller copepoditter man finner på laks.
Dersom man lykkes i å finne en markør som 1) kan analyseres i enkeltlarver, og 2) er forskjellig for vill versus oppdrettsopprinnelse (AP1–3), vil det bli gjort analyser av et bredere utvalg prøver (fôr, fisk, morlus, egg, larver) av ulike opprinnelser for å få informasjon om variasjon i og robusthet av mulige sporingskomponenter (AP4).
Informasjon om prosjektet vil bli publisert på
prosjektpartnerne sine kommunikasjonskanaler (nettside, sosiale medier og nyhetsbrev). For å nå forskningsmiljø og
industri vil resultater fra prosjektet publiseres i relevante
fagblad/tidsskrift, og det vil holdes presentasjoner fra prosjektet på aktuelle
messer/industrimøter. Prosjektrapporten vil være åpen, og offentlig
tilgjengelig.
-
Sluttrapport: Fremskaffe metodikk for sporing av opphav for lakseluslarver (SPORLUS)
SINTEF Ocean. Rapport 2024:00596. Av Inger B. Standal (SINTEF), Hans Christian Teien (NMBU), Cecilie Miljeteig (NTNU), Anna Båtnes (NTNU), Trond R. Størseth (SINTEF), Karl Andreas Jensen (NMBU), Marianne U. Rønsberg (SINTEF) og Merethe Selnes (SINTEF).