Συσχέτιση περιβαλλοντικών παραμέτρων με την εμφάνιση ασθενειών στο εκτρεφόμενο λαβράκι Dicentrarchus labrax, L. 1758 και πρόληψη των ασθενειών αυτών

Abstract

In Greece, the most important bacterial diseases afflicting fish farms are Vibriosis caused by Listonella (Vibrio) anguillarum and photobacteriosis caused by the bacterium Photobacterium damselae subsp. piscicida (Phdp) and the most sensitive fish is seabass (Dicentrarchus labrax L.). Another major illness is viral encephalopathy and retinopathy, which is due to infection from Betanoda viruses, and the winter syndrome associated with temperature decrease during winter months, a disease primarily affecting seabream (Sparus aurata, L.). The PhD thesis investigates the correlation of the possibility of occurrence of four main diseases affecting seabass and/or seabream with physicochemical parameters of the seawater in two fish farms in the Argostoli Gulf, namely temperature, salinity, dissolved oxygen and pH, utilizing data for these parameters and disease outbreak data from 2011 to 2015. Data on time series of nutrients, chlorophyll a, microbiological parameters and management data for the period 1994-2013 have also been included. The results showed that the mortality due to vibriosis is significantly associated with the decrease of water pH, development of photobacteriosis is strongly related to the increase of water temperature and salinity, Viral Encephalopathy and Retinopathy (VER) mortality is directly related to decreasing temperature after its increase and mortality from winter syndrome (only in the unit at the Red Rock site due to different characteristics from the unit at the Livadi) coincides with low temperatures. The reduction in dissolved oxygen works synergistically with other parameters and triggers the onset of all four diseases. The Argostoli Gulf is an ecosystem that is ranked as oligotrophic when the temperature is high and as mesotrophic when the temperature is low. There is a relatively strong presence of microorganisms in the Gulf of Argostoli, mainly due to urban waste water. High coliform levels in this coastal ecosystem may indicate that there will be other pathogenic micro-organisms that can potentially cause fish diseases.The PhD thesis also studies the prevention of diseases of sea bass by applying vaccinations and the comparison of the effectiveness of two injectable bivalent (Vibrio spp. & Photobacterium) commercial vaccines (Alphaject 2000 and Aquavac) in field and experimental, controlled conditions (aquariums), in terms of protection from natural and experimental infections, the immune response of fish, the development of adhesions in the abdominal cavity and fish growth. The two commercial vaccines studied protect significantly fish against L. anguillarum O1 and Phdp infections compared to the control group. Of the two commercial vaccines used, the oil adjuvanted (Alphaject 2000) appears to offer greater protection than the water-soluble (Aquavac) vaccine and caused the production of significantly higher specific antibody titers against the two pathogens. These findings are directly related to the observed overall performance of this vaccine during the efficacy trials. Specific antibody titers against Phdp induced by the two vaccinated groups were higher compared to the specific titers of antibodies against L. anguillarum O1. The oil adjuvanted vaccine caused local side effects at the site of injection in the abdominal cavity while the water-soluble vaccine caused only a mild local inflammatory reaction. The vaccinated fish that participated in the experiments showed better growth than the control fish. Specific Growth Rate (SGR) for the entire experimental period was lower for the two control groups (0.22 for the small and 0.26 for the medium size). The Food Convertion rate (FCR) of six (6) fish batches (2 medium and 2 small fish for each commercial vaccine and medium and small sized control fish) in the medium sized fish vaccinated with the Aquavac vaccine was lower (0.60), while small-sized fish vaccinated with the Aquavac vaccine (0.74), small and medium-sized fish vaccinated with the Alphaject 2000 vaccine (0.82 and 0.74), and the groups of small and medium-sized control fish (0.78 and 0.79) had a relatively high FCR. This PhD thesis dissertation is original and will make a significant contribution to the understanding of the ecosystems in which it has taken place, as well as to preventing the most important diseases of farmed fish.

Στην Ελλάδα οι πιο σημαντικές βακτηριακές ασθένειες που πλήττουν τις ιχθυοκαλλιέργειες είναι η δονακίωση που προκαλείται από το βακτήριο Listonella (Vibrio) anguillarum και η φωτοβακτηριδίαση που προκαλείται από το βακτήριο Photobacterium damselae subsp. piscicida (Phdp) και το πιο ευαίσθητο ψάρι σε αυτές είναι το λαβράκι. Άλλη σημαντική ασθένεια είναι η ιογενής εγκεφαλοπάθεια και αμφιβληστροειδοπάθεια, που οφείλεται στη μόλυνση των ψαριών από Betanoda-ιούς και το χειμερινό σύνδρομο που σχετίζεται με τη μείωση της θερμοκρασίας τους χειμερινούς μήνες και είναι ασθένεια που προσβάλλει κυρίως την τσιπούρα. Η διατριβή πραγματεύτεται τη συσχέτιση της πιθανότητας εμφάνισης των τεσσάρων κυριότερων ασθενειών του εκτρεφόμενου λαβρακιού και της τσιπούρας με τις φυσικοχημικές παραμέτρους του θαλασσινού νερού δύο μονάδων ιχθυοκαλλιεργειών στον Κόλπο Αργοστολίου και συγκεκριμένα της θερμοκρασίας, της αλατότητας, του διαλυμένου οξυγόνου και του pH, χρησιμοποιώντας δεδομένα τέτοιων παραμέτρων και ασθενειών από το 2011 έως το 2015. Έχουν επίσης συμπεριληφθεί δεδομένα χρονοσειρών θρεπτικών αλάτων, χλωροφύλλης α, μικροβιολογικών παραμέτρων και δεδομένα διαχείρισης για το χρονικό διάστημα 1994-2013. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι η θνησιμότητα εξαιτίας της δονακίωσης σχετίζεται σημαντικά με τη μείωση του pH του νερού, η θνησιμότητα εξαιτίας της φωτοβακτηριδίασης σχετίζεται έντονα με την αύξηση της θερμοκρασίας και της αλατότητας του νερού, η θνησιμότητα από την ιογενή εγκεφαλοπάθεια-αμφιβληστροειδοπάθεια σχετίζεται ευθέως με μειούμενη θερμοκρασία μετά από αύξησή της και η θνησιμότητα από το χειμερινό σύνδρομο συμπίπτει με χαμηλές θερμοκρασίες. Η μείωση του διαλυμένου οξυγόνου λειτουργεί συνεργιστικά με τις άλλες παραμέτρους και πυροδοτεί την εμφάνιση και των τεσσάρων ασθενειών. Ο Κόλπος Αργοστολίου είναι ένα οικοσύστημα που κατατάσσεται από ολιγότροφο όταν η θερμοκρασία είναι υψηλή και μεσοτροφικό όταν είναι χαμηλή. Υπάρχει σχετικά έντονη παρουσία μικροοργανισμών στο νερό του Κόλπου Αργοστολίου που οφείλεται κυρίως σε αστικά λύματα. Οι υψηλές τιμές κολοβακτηριδίων σ’αυτό το παράκτιο οικοσύστημα δείχνουν ότι θα υπάρχουν και άλλοι παθογόνοι μικροοργανισμοί οι οποίοι δυνητικά μπορεί υπό κατάλληλες συνθήκες να προκαλέσουν ασθένειες στα ψάρια.Επίσης, μελετήθηκε η πρόληψη των ασθενειών του εκτρεφόμενου λαβρακιού μέσω εφαρμογής εμβολιασμών και σύγκρισης της αποτελεσματικότητας δύο ενέσιμων διδύναμων (Vibrio spp. & Photobacterium) εμπορικών εμβολίων (Alphaject 2000 και Aquavac) σε πραγματικές και πειραματικές, ελεγχόμενες συνθήκες (ενυδρεία), όσον αφορά στην προστασία από φυσικές και πειραματικές λοιμώξεις, στην ανοσοαπόκριση των ψαριών, στην ανάπτυξη συμφύσεων στην κοιλιακή κοιλότητα στο σημείο της έγχυσης και στην ανάπτυξη των ψαριών. Τα δύο εμπορικά εμβόλια που μελετήθηκαν προστατεύουν σημαντικά τα ψάρια έναντι των λοιμώξεων με L. anguillarum O1 και Phdp σε σύγκριση με την ομάδα μαρτύρων (control). Από τα δύο εμπορικά εμβόλια που χρησιμοποιήθηκαν, το ελαιώδες ανοσοενισχυμένο (Alphaject 2000), φαίνεται να προσφέρει μεγαλύτερη προστασία σε σχέση με το υδατοδιαλυτό (Aquavac) και προκάλεσε την παραγωγή σημαντικά υψηλότερων ειδικών τίτλων αντισωμάτων έναντι των δύο παθογόνων και τα ευρήματα αυτά σχετίζονται με την παρατηρούμενη συνολική απόδοση αυτού του εμβολίου κατά τη διάρκεια των δοκιμών αποτελεσματικότητας. Οι ειδικοί τίτλοι αντισωμάτων έναντι του Phdp που προκαλούνται από τις δύο εμβολιασμένες ομάδες ήταν υψηλότεροι σε σύγκριση με τους ειδικούς τίτλους αντισωμάτων έναντι του L. anguillarum O1. Το ανοσοενισχυμένο εμβόλιο προκάλεσε τοπικές παρενέργειες στο σημείο της κοιλιακής κοιλότητας που διοχετεύθηκε, ενώ το υδατοδιαλυτό προκάλεσε μόνο μία ήπια τοπική φλεγμονώδη αντίδραση. Τα εμβολιασμένα ψάρια που συμμετείχαν στα πειράματα εμφάνισαν καλύτερη ανάπτυξη σε σχέση με τα ψάρια μάρτυρες. Ο ειδικός ρυθμός αύξησης (SGR) για ολόκληρη την πειραματική περίοδο ήταν χαμηλότερος για τις δύο ομάδες των ψαριών μαρτύρων (0,22 για το μικρό και 0,26 για το μεσαίο μέγεθος). Ο συντελεστής μετατρεψιμότητας της τροφής (FCR), από έξι (6) συνολικά παρτίδες ψαριών (2 μεσαίου και 2 μικρού μεγέθους ψάρια για κάθε εμπορικό εμβόλιο και μεσαίου και μικρού μεγέθους ψάρια μάρτυρες) στα μεσαίου μεγέθους ψάρια που εμβολιάστηκαν με το εμβόλιο Aquavac ήταν χαμηλότερος (0,60), ενώ τα μικρού μεγέθους ψάρια που εμβολιάστηκαν με το εμβόλιο Aquavac (0,74), τα μικρού και μεσαίου μεγέθους ψάρια που εμβολιάστηκαν με το εμβόλιο Alphaject 2000 (0,82 και 0,74) και οι ομάδες με τα μικρού και μεσαίου μεγέθους ψάρια μάρτυρες (0,78 και 0,79) είχαν σχετικά υψηλό FCR. Η παρούσα διδακτορική διατριβή είναι πρωτότυπη και θα συμβάλλει σημαντικά στην κατανόηση των οικοσυστημάτων στα οποία έλαβε χώρα, καθώς και στην πρόληψη προσβολής των εκτρεφόμενων ψαριών από τις σημαντικότερες ασθένειες.