Epsilon Archive for Student Projects

Abstract

I Sverige sker matfiskodling vanligen i öppna kassar placerade i naturliga vattendrag. Dessa
kassodlingssystem är utformade så att vilda fiskar lätt kan komma i kontakt med spillmaterial från
odlingarna. Syftet med denna studie var att undersöka hur den bakteriella tarmfloran hos de vilda
fiskarna påverkas av kontakt med fiskodling. Detta gjordes genom att undersöka vilka bakteriegrupper som dominerade i tarmfloran hos två vilda fiskpopulationer, en från sjö med fiskodling
och en från sjö utan sådan verksamhet. Tarmfloran undersöktes även med avseende på förekomst
av specifika bakteriella opportunister och patogener så som Renibacterium salmoninarum,
Flavobacterium spp., Aeromonas spp. och Yersinia ruckeri.
Den totala studiepopulationen bestod av tarmprover från 185 fiskar (av varierande art), varav 180
var vilda och fem odlade. 95 av de vilda fiskarna kom från sjön Hornavan, en sjö utan fiskodling,
och 85 kom från sjön Storuman, en sjö med flera kassodlingar. Tarmflorans bakteriella sammansättning fastställdes med PCR-baserad samhällsanalys som utgick från 16S rRNA som genetisk
markör för taxonomi.
Resultatet visade att det förekom skillnader i tarmflorans sammansättning mellan de båda sjöarna.
Tarmfloran hos de odlade fiskarna skilde sig också från den hos de vilda populationerna. I
samtliga tre populationer dominerade fylumet Firmicutes, men sedan varierade resterande
dominerade fyla. När tarmfloran hos fiskarna studerades på individnivå kunde dock inga tydliga
indelningar ses sjöarna emellan, här var det endast de odlade fiskarna som särskilde sig från
resterande 180. Renibacterium salmoninarum förekom med låg men likartad prevalens i tarmfloran hos fisk från båda sjöarna. Flavobacterium spp. förekom endast i fiskar från Hornavan
medan Yersinia ruckeri endast förekom i Storuman. Prevalensen av dessa två bakterier var låg.
Den potentiella zoonotiska bakteriegruppen Mycobacterium spp. hade hög prevalens i tarmproverna från de båda sjöarna och ingen signifikant skillnad kunde ses mellan sjöarna. Förekomst
av andra potentiella zoonoser var ringa. Aeromonas spp. förekom i båda sjöarna och prevalensen
var högre i Storuman än i Hornavan. Även prevalensen av A. salmonicida var högre i Storuman
och skulle således kunna vara en effekt av fiskodlingen på vilda fiskars tarmflora.
Studien kartlägger hur den bakteriella tarmfloran skiljer sig mellan två sjöar, vilket utgör en grund
för ytterligare studier kring tarmflora hos vild fisk samt fiskodlingars påverkan på vilda bestånd.
Ytterligare forskning kring tarmfloran är motiverad för att utforska tarmens hela mikrobiom, samt
för att se om de skillnader som dokumenterades i denna studie förekommer i fler sjöar med
fiskodling.
Nyckelord: Fisk, bakteriell tarmflora, fiskodling, Aeromonas spp., Renibacterium salmoninarum,
Flavobacterium spp., Yersinia ruckeri

In Sweden, fish farming for the purpose of producing food usually takes place in open cages
placed in natural watercourses. The way this cage culture system is designed allows wild fish to
easily come into contact with waste material from the aquaculture facilities. The aim of this study
was to investigate how the bacterial intestinal microbiota of wild fish is affected by contact with
fish farms. This was done by investigating which bacterial groups dominated the intestinal microbiota of two wild fish populations, one from a lake where fish farming occurs and one from a lake
without such activity. The intestinal microbiota was also examined regarding the presence of
specific bacterial opportunists and pathogens such as Renibacterium salmoninarum,
Flavobacterium spp., Aeromonas spp. and Yersinia ruckeri.
The total study population consisted of gut samples from 185 fish of varying species, of which 180
were wild and five farmed. 95 of the wild fish came from Lake Hornavan, a lake where no fish
farming occurs, and 85 came from Lake Storuman, a lake with several cage farms. The bacterial
composition of the intestinal microbiota was determined by PCR-based analysis by using the 16S
rRNA as a genetic marker for taxonomy.
There were differences in the composition of the gut microbiota between the two lakes. Farmed
fish also differed from the wild populations. In all three of the populations, the phylum Firmicutes
dominated, while the remaining dominating phyla in the populations varied. However, when the
intestinal flora of the fish was studied on an individual level no clear differences could be seen
between the two wild populations from the lakes, but the farmed fish differed from the wild fish.
Renibacterium salmoninarum occurred at a low and similar prevalence in the intestinal flora of
fish from both lakes. Flavobacterium spp. occurred only in fish from Lake Hornavan while
Yersinia ruckeri only occurred in Lake Storuman. Both bacteria were found in low prevalence.
Mycobacterium spp., a potentially zoonotic bacterial group, had a high prevalence in the gut
samples from both lakes and no significant difference could be seen between the two lakes. The
occurrence of other potential zoonoses was low. Aeromonas spp. occurred in both lakes and the
prevalence was higher in Lake Storuman than in Lake Hornavan. The prevalence of A. salmonicida was also higher in Lake Storuman and could therefore be a possible effect of fish farming on
the intestinal microbiota of wild fish.
This study shows how the bacterial intestinal flora differs between two lakes, which forms the
basis for further studies on the intestinal microbiota of wild fish and the impact of fish farms on
wild populations. Further research on gut microbiota is suggested to explore the entire gut
microbiome, as well as to see if the differences documented in this study occur in other lakes with
or without fish farms.
Keywords: Fish, bacterial gut microbiota, fish farm, Aeromonas spp., Renibacterium
salmoninarum, Flavobacterium spp., Yersinia ruckeri