Brakklegging har betydelig effekt på bakterie­samfunnet i RAS-anlegg

Forskere ved Sintef Ocean og NTNU har i samarbeid med et tysk universitet og med industripartner Lerøy nå i desember publisert en artikkel i det vitenskapelige tidsskriftet Aquaculture med tittelen «Long-term microbial community structures and dynamics in a commercial RAS during seven production batches of Atlantic salmon fry (Salmo salar)».

I abstraktet til artikkelen understreker forskerne at mikrobiotaen (det mikrobiologiske samfunnet, red.anm.) til RAS-anlegg er av stor betydning for optimal fiskehelse.

- De mikrobielle samfunnene i kommersielle RAS-anlegg er imidlertid svært komplekse og mer kunnskap er nødvendig for å potensielt kontrollere og opprettholde gunstige mikrobielle samfunn for god fiskeproduksjon, skriver de.

Studerte kommersielt RAS-anlegg

I denne studien ble mikrobielle samfunn overvåket i en kommersielt RAS-anlegg, som produserte yngel av atlantisk laks i løpet av syv påfølgende batcher.

Vannet i fiskekarene og i vannsumpen nedstrøms for biofilteret (oppstrøms for UV), samt biofilm av veggen til oppdrettskarene og biofilteret med fast sjikt ble analysert ved bruk av PCR (16S rRNA gene amplicon sequencing ) for å belyse den mikrobielle dynamikken i rom og tid.

Brakkleggingsperiodene hadde en betydelig effekt

Forskerne skriver at resultatene viste at sammensetningen av mikrobiota i vann og biofilm varierte innenfor og mellom produksjonspartiene, og at brakkleggingsperiodene hadde en betydelig effekt på de mikrobielle samfunnene.

Korrelasjonen mellom vann- og biofilmmikrobiotaen til fiskens tilstedeværelse i systemet ble bekreftet av veiledet maskinlæring.

Man så også forandringer i mikrobiotaen i forbindelse med variasjoner i belastning av organisk materiale, både under produksjon og brakklegging.

I tillegg viste variabler som oksygenmetning, biomasse og fôrtype god korrelasjon med variasjoner i sammensetning av mikrobiota i vannet.

- Selv om mikrobiota endret seg ved brakklegging, vendte mikrobiotaen tilbake til lignende sammensetninger under produksjonsfasene og var spesielt tydelig for vannmikrobiotaen. Dette indikerer at utviklingen av mikrobiotasammensetning er sterkt diktert av det tilsvarende seleksjonstrykket i systemet, skriver de.

Nitrospira dominerte

Nitrifiserende samfunn ble dominert av Nitrospira, og de tredje mest tallrike Nitrospira-OTUene (gruppene, red. anm.) var relatert til den full-nitrifiserende (comammox*) Nitrospira nitrificans.

* comammox =Complete Ammonia Oxidation, og er en betegnelse som gis til organismer som kan konvertere ammonium via nitritt til nitrat gjennom oksidasjonsprosessen nitrifikasjon, red. anm.

De skriver videre at de mikrobielle samfunnene i biofilterets biofilm og vann var signifikant forskjellige, men at de delte utbredte (abundant) taxa og fulgte den samme tidsmessige mikrobielle dynamikken, noe som indikerer en interaksjon mellom biofilterbiofilmen og de suspenderte bakteriene.

- CFU-analyse (analyse av kolonidannende enheter, red. anm) viste at andelen hurtigvoksende bakterier var betydelig høyere i oppdrettsvannet enn i vannsumpen oppstrøms UV-desinfeksjonen, noe som indikerer at desinfeksjon oppstrøms oppdrettstankene tillot vekst av opportunistiske bakterier.

Viktig med mulighet for vekst av ønskede bakterier

Til slutt i sin oppsummering skriver forskerne at et samfunn med betydelig potensial for opportunistisk gjenvekst kan ha konsekvenser for den mikrobielle vannkvaliteten og motstanden mot invasjon av patogener.

- Fraværet av et «in-line» desinfeksjonstrinn eller plassering av desinfeksjonsenheten oppstrøms biofilteret kan gi bedre mikrobiell vannkvalitet og et mer motstandsdyktig system mot patogenspredning, konkluderer de.

Les hele den vitenskapelige artikkelen (open access) her