Published March 1, 2024
| Version v1
Publication
Exploring the impact of thermal delousing on gill health and microbiome dynamics in farmed Atlantic Salmon
Creators
- 1. Kafrelsheikh University
- 2. University of Stirling
- 3. University of Bergen
Description
The economic cost of salmon louse (Lepeophtheirus salmonis and Caligus rogercresseyi) infestations in the Atlantic salmon (Salmo salar) industry has been estimated to be around $900 million annually. This high cost has driven a concerted effort to develop, examine, understand, and implement various methods for louse control. Husbandry interventions utilising warm water exposure have been highly successful in complementing traditional chemotherapeutants, especially as the efficiency of the latter has reduced in recent years. In this study, we sought to examine the impact of thermal delousing on gill health in two commercial sites with different historical husbandry and treatment interventions prior to and post-thermal treatment. Methods to characterise gill health and the response to thermal treatment included a detailed examination of the gill for microparasites using both histology and qPCR and targeted immune gene expression analysis, most notably antigen-presenting cells (mhc ii), proinflammatory cytokines (il-1β and tnf-α) and inhibitory cytokines (tgf-β and il-10). Furthermore, we examined the bacterial communities present on the gill surface using 16S rRNA amplicon sequencing. Data obtained from these trials indicated a minimal impact on gill microparasite prevalence in response to the thermal treatment. The expression of immune markers exhibited a significant decrease across both sites after treatment. Intriguingly, marked differences in the gill bacterial communities in response to treatment between the two sites were clearly observed. This divergence could be attributed to the notable differences in husbandry history and health status of the fish at the two sites prior to the thermal treatment. Our data suggest that microbiome diversity is an informative indicator of fish gill health and could be used to define appropriate interventions when treating sea lice.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
تقدر التكلفة الاقتصادية لقملة السلمون (Lepeophtheirus salmonis و Caligus rogercresseyi) في صناعة السلمون الأطلسي (Salmo salar) بحوالي 900 مليون دولار سنويًا. دفعت هذه التكلفة المرتفعة إلى بذل جهود متضافرة لتطوير وفحص وفهم وتنفيذ طرق مختلفة للتحكم في القمل. كانت تدخلات الزراعة التي تستخدم التعرض للمياه الدافئة ناجحة للغاية في استكمال العلاجات الكيميائية التقليدية، خاصة وأن كفاءة هذه الأخيرة قد انخفضت في السنوات الأخيرة. في هذه الدراسة، سعينا إلى دراسة تأثير إزالة المسكن الحراري على صحة الخياشيم في موقعين تجاريين مع تدخلات تاريخية مختلفة للتربية والعلاج قبل العلاج الحراري وبعده. تضمنت طرق توصيف صحة الخياشيم والاستجابة للعلاج الحراري فحصًا مفصلاً للخياشيم للطفيليات الدقيقة باستخدام كل من علم الأنسجة و qPCR وتحليل التعبير الجيني المناعي المستهدف، وأبرزها الخلايا المقدمة للمستضد (mhc ii)، والسيتوكينات المسببة للالتهاب (il -1 β و tnf - α) والسيتوكينات المثبطة (tgf - β و il -10). علاوة على ذلك، قمنا بفحص المجتمعات البكتيرية الموجودة على سطح الخياشيم باستخدام تسلسل 16S rRNA amplicon. أشارت البيانات التي تم الحصول عليها من هذه التجارب إلى تأثير ضئيل على انتشار الطفيليات الصغيرة الخيشومية استجابة للمعالجة الحرارية. أظهر التعبير عن العلامات المناعية انخفاضًا كبيرًا في كلا الموقعين بعد العلاج. ومن المثير للاهتمام أنه لوحظت بوضوح اختلافات ملحوظة في المجتمعات البكتيرية الخيشومية استجابة للعلاج بين الموقعين. يمكن أن يعزى هذا الاختلاف إلى الاختلافات الملحوظة في تاريخ التربية والحالة الصحية للأسماك في الموقعين قبل المعالجة الحرارية. تشير بياناتنا إلى أن تنوع الميكروبيوم هو مؤشر إعلامي لصحة خياشيم الأسماك ويمكن استخدامه لتحديد التدخلات المناسبة عند علاج قمل البحر.Translated Description (French)
Le coût économique des infestations de poux du saumon (Lepeophtheirus salmonis et Caligus rogercresseyi) dans l'industrie du saumon de l'Atlantique (Salmo salar) a été estimé à environ 900 millions de dollars par an. Ce coût élevé a conduit à un effort concerté pour développer, examiner, comprendre et mettre en œuvre diverses méthodes de lutte contre les poux. Les interventions d'élevage utilisant l'exposition à l'eau chaude ont été très efficaces pour compléter les chimiothérapies traditionnelles, d'autant plus que l'efficacité de ces dernières a diminué ces dernières années. Dans cette étude, nous avons cherché à examiner l'impact de l'épouillage thermique sur la santé des branchies dans deux sites commerciaux avec des interventions d'élevage et de traitement historiques différentes avant et après le traitement thermique. Les méthodes de caractérisation de la santé des branchies et de la réponse au traitement thermique comprenaient un examen détaillé des branchies à la recherche de microparasites à l'aide de l'histologie et de la qPCR et d'une analyse ciblée de l'expression des gènes immunitaires, notamment des cellules présentatrices d'antigènes (mhc ii), des cytokines pro-inflammatoires (il-1β et tnf-α) et des cytokines inhibitrices (tgf-β et il-10). De plus, nous avons examiné les communautés bactériennes présentes à la surface des branchies à l'aide du séquençage de l'amplicon de l'ARNr 16S. Les données obtenues à partir de ces essais ont indiqué un impact minimal sur la prévalence des microparasites branchiaux en réponse au traitement thermique. L'expression des marqueurs immunitaires a montré une diminution significative sur les deux sites après le traitement. Curieusement, des différences marquées dans les communautés bactériennes branchiales en réponse au traitement entre les deux sites ont été clairement observées. Cette divergence pourrait être attribuée aux différences notables dans l'historique d'élevage et l'état de santé des poissons aux deux sites avant le traitement thermique. Nos données suggèrent que la diversité du microbiome est un indicateur informatif de la santé des branchies des poissons et pourrait être utilisée pour définir des interventions appropriées lors du traitement du pou du poisson.Translated Description (Spanish)
El coste económico de las infestaciones de piojos del salmón (Lepeophtheirus salmonis y Caligus rogercresseyi) en la industria del salmón del Atlántico (Salmo salar) se ha estimado en alrededor de 900 millones de dólares anuales. Este alto costo ha impulsado un esfuerzo concertado para desarrollar, examinar, comprender e implementar varios métodos para el control de piojos. Las intervenciones de cría que utilizan la exposición al agua tibia han sido muy exitosas para complementar los quimioterapeutas tradicionales, especialmente porque la eficiencia de estos últimos se ha reducido en los últimos años. En este estudio, buscamos examinar el impacto del deslustrado térmico en la salud de las branquias en dos sitios comerciales con diferentes intervenciones históricas de cría y tratamiento antes y después del tratamiento térmico. Los métodos para caracterizar la salud de las branquias y la respuesta al tratamiento térmico incluyeron un examen detallado de las branquias para microparásitos utilizando histología y qPCR y análisis de expresión génica inmunitaria dirigida, especialmente células presentadoras de antígenos (mhc ii), citoquinas proinflamatorias (il-1β y tnf-α) y citoquinas inhibidoras (tgf-β e il-10). Además, examinamos las comunidades bacterianas presentes en la superficie de las branquias utilizando la secuenciación del amplicón de ARNr 16S. Los datos obtenidos de estos ensayos indicaron un impacto mínimo en la prevalencia de microparásitos branquiales en respuesta al tratamiento térmico. La expresión de marcadores inmunitarios mostró una disminución significativa en ambos sitios después del tratamiento. Curiosamente, se observaron claramente diferencias marcadas en las comunidades bacterianas branquiales en respuesta al tratamiento entre los dos sitios. Esta divergencia podría atribuirse a las notables diferencias en el historial de cría y el estado de salud de los peces en los dos sitios antes del tratamiento térmico. Nuestros datos sugieren que la diversidad de microbiomas es un indicador informativo de la salud de las branquias de los peces y podría utilizarse para definir intervenciones apropiadas en el tratamiento de los piojos de mar.Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- استكشاف تأثير الإزالة الحرارية على صحة الخياشيم وديناميكيات الميكروبيوم في سمك السلمون الأطلسي المستزرع
- Translated title (French)
- Explorer l'impact de l'épouillage thermique sur la santé des branchies et la dynamique du microbiome chez le saumon atlantique d'élevage
- Translated title (Spanish)
- Explorando el impacto del deslustrado térmico en la salud de las branquias y la dinámica del microbioma en el salmón del Atlántico de piscifactoría
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W4389640295
- DOI
- 10.1016/j.aquaculture.2023.740455
References
- https://openalex.org/W1549600759
- https://openalex.org/W1810028515
- https://openalex.org/W1983935313
- https://openalex.org/W2010873394
- https://openalex.org/W2034285706
- https://openalex.org/W2034991508
- https://openalex.org/W2038166186
- https://openalex.org/W2043087812
- https://openalex.org/W2044062856
- https://openalex.org/W2056279562
- https://openalex.org/W2108718991
- https://openalex.org/W2110065044
- https://openalex.org/W2112421313
- https://openalex.org/W2130877148
- https://openalex.org/W2132055626
- https://openalex.org/W2142451326
- https://openalex.org/W2167270757
- https://openalex.org/W2299351295
- https://openalex.org/W2313924517
- https://openalex.org/W2510766756
- https://openalex.org/W2529750952
- https://openalex.org/W2594568399
- https://openalex.org/W2745702060
- https://openalex.org/W2766452223
- https://openalex.org/W2778706978
- https://openalex.org/W2783293431
- https://openalex.org/W2898784912
- https://openalex.org/W2950223468
- https://openalex.org/W2954656016
- https://openalex.org/W2976621785
- https://openalex.org/W2976910260
- https://openalex.org/W3023896688
- https://openalex.org/W3084233026
- https://openalex.org/W3088997030
- https://openalex.org/W3092403884
- https://openalex.org/W3092707163
- https://openalex.org/W3132515321
- https://openalex.org/W3145072968
- https://openalex.org/W3210359090
- https://openalex.org/W4200117880
- https://openalex.org/W4213287596
- https://openalex.org/W4285096917
- https://openalex.org/W4298008705
- https://openalex.org/W4309048317
- https://openalex.org/W802927423