Op zoek naar de redenen van chronische stress bij vissen

(14-11-2019) Ook vissen kunnen last hebben van stress. Op Campus Oostende analyseert de onderzoeksgroep Stressfysiologie samen met visproducenten hoe dat komt.

Bij het kweken van vissen zien we wereldwijd dat deze hierbij vaak onder chronische stress staan. Dat doet hun performantie dalen, maakt ze vatbaarder voor ziekten en heeft een hogere mortaliteit tot gevolg. Kortom: allemaal zaken die een duurzamere productie in de weg staan. We denken hierbij niet enkel aan de intensieve zalmkwekerij, die bijvoorbeeld in Noorwegen big business is, maar ook aan de kweek van zeebrasem en zeebaars in het Middellandse zeegebied. Of aan de enorme maricultuurparken, uitgestrekte mariene gebieden gebruikt voor intensieve kweek van bijvoorbeeld melkvis in de Filippijnen. Dat de dieren vroegtijdig sterven door toedoen van chronische stress is één van de grote problemen. Op Campus Oostende van de UGent onderzoekt de onderzoeksgroep Stressfysiologie via de schubben de chronische stress bij vissen.

"We maken gebruik van enkele schubben van de vis”, vertelt Prof. Dr. Johan Aerts, hoofd van de onderzoeksgroep Stressfysiologie. “Zo kunnen we de concentratie aan cortisol - dat is het dominante glucocorticoïd (stresshormoon) bij beenvissen - accuraat bepalen met behulp van state-of-the-art gepatenteerde onderzoeksmethoden. Op die manier kunnen we vervolgens de ernst en de tijdstippen van de stress reconstrueren zoals het dier die heeft ervaren. Dat is van belang is om zeer gericht te kunnen werken en één of meerdere onderdelen van het managementsysteem te optimaliseren. Zo komen we op een duurzame wijze tot een betere performantie, maar ook tot een beter welzijn van vissen.”

Meerwaarde voor Blue Growth

Stresschron 2Het werk van de onderzoeksgroep Stressfysiologie zoekt onder meer een antwoord op vragen naar de chronische stress die vissen ervaren onder de condities (densiteit en temperatuur om er maar twee te noemen) waarin ze worden gekweekt. “Vragen ook over hoe optimaal het voeder is, bijvoorbeeld”, legt Prof. Dr. Johan Aerts uit. “Maar ook of probiotica de juiste concentratie hebben en op een juist moment worden toegediend. We bekijken ook minder voor de hand liggende factoren zoals bijvoorbeeld geluidshinder. Dat is belangrijk voor bedrijven actief in offshore windenergie of voor bedrijven die betrokken zijn bij het opzetten van maricultuurparken in deze regio’s.” En de impact van de mens? Ook die zit mee in de scope van het team, wijdt Johan Aerts uit. “We gaan onder meer na wat de impact is van menselijke activiteiten op pelagische soorten, zoals sardines en ansjovis, die van belang zijn voor de visserij, bijvoorbeeld in het kader van klimaatopwarming. Of we gaan de invloed op een bepaald ecosysteem na door hiervoor toppredatoren zoals haaien onder de loep te nemen.”

Vissen stressbestendig maken

Stresschron 3De activiteiten van de onderzoeksgroep kaderen binnen een wetenschappelijke visie die uit fundamenteel en toegepast onderzoek bestaat. Prof Dr. Johan Aerts: “In het fundamenteel luik dragen we bij tot het ontrafelen van de acties van glucocorticoïden, gaande van vissen tot en met de mens. Meer bepaald bekijken we hoe deze hormonen en hun acties beïnvloed worden door stressfactoren, maar ook  onder niet stresserende omstandigheden. Dit doen we onder meer met de bedoeling om vissen in de toekomst te kunnen ‘tunen’ en ze hierbij meer stressbestendig te maken. Dat maakt de kweek duurzamer en verhoogt het welzijn van de dieren. We maken hiervoor gebruik van karper als modelorganisme.” Naast het fundamenteel onderzoek neemt het team de nieuwe inzichten ook mee naar de praktijk. “Denk maar aan het streven naar een duurzamere aquacultuur of het bepalen van de impact van menselijke activiteiten op een ecosysteem”, aldus Aerts. “Daarbij assisteren we deze sector bij het optimaliseren van managementsystemen en het kweken van meer stressbestendige vissen. Dit is van enorm belang gezien de nefaste effecten van chronische stress op de prestaties en op het welzijn van de vissen.”

Inzicht in stress

De onderzoeksgroep stressfysiologie helpt onder meer bedrijven actief in de aquacultuur hun managementsysteem te optimaliseren. Vragen die hierbij vaak gesteld worden zijn: hoe groot moet de tank zijn? Hoeveel vissen kunnen er in op lange termijn? Welk voeder moeten we geven, aan welke larven of vissen, hoeveel en wanneer? Hoe kunnen we een optimaal effect bekomen? Prof. Dr. Johan Aerts: “Stressfactoren zijn niet altijd chemisch, ze kunnen ook psychologisch of fysisch zijn. Wij kunnen bijvoorbeeld voor baggerbedrijven exact kwantificeren wat de meerwaarde is van baggeren en meer bepaald van de hierdoor nieuw gevormde leefomgeving op één of meerdere soorten. Gelijkaardige methodes worden gebruikt bij de analyse van het stressgehalte bij haaien om na te gaan wat het effect is van menselijke activiteiten in een bepaald ecosysteem.” Hoewel we sterk focussen op vis, doen we veel meer. Zo werken we ook rond amfibieën, reptielen, vogels, zoogdieren en mensen. De glucocorticoïden die we onderzoeken zijn bijvoorbeeld ook relevant voor het onderzoek naar osteoporose.”

In 2020 uit de startblokken in Oostende

Stresschron 4De UGent en het ILVO (Instituut voor Landbouw-, Visserij- en Voedingsonderzoek) beslisten in 2016 om de onderzoeksgroep Stressfysiologie (StressChron) te centraliseren en uit te breiden. De groep was voorheen in verschillende gebouwen gevestigd was en had nood aan meer ruimte. Binnen het kader van de Blue Growth viel de keuze daarvoor op de Campus Oostende van de UGent. StressChron trok naar GreenBridge in het Wetenschapspark in Oostende. Momenteel wordt hier de laatste hand gelegd aan unieke en specifiek voor stress fysiologisch onderzoek ontworpen experimentele visfaciliteiten, bestaande uit alle individuele en online gemonitorde recirculatie systemen (RAS), bestaande uit een biofilter en een vistank. De voorlopige technische oplevering van deze is voorzien op 30 november 2019, terwijl de biologische validatie, waarbij de microbiële populaties in de biofilters opgestart worden, in december zal plaatsvinden, waarna in 2020 effectief van start kan gegaan worden met de diverse projecten die reeds in de pipeline zitten.

Uitermate gestructureerd en geoptimaliseerd

stresschron 5“Om de kwaliteit van al onze activiteiten te kunnen garanderen, werken we volgens een aantal internationale kwaliteitsnormen”, zegt Prof. Dr. Johan Aerts, terwijl we hem in Oostende vragen naar de troeven van de nieuwe faciliteiten . Hij wijst op de ISO 17025 norm, die volledige traceerbaarheid en kwaliteitsgarantie biedt van de activiteiten. ISO 14001 en ISO 45001 bieden dan weer de nodige garantie op vlak van milieu en veiligheid. Maar dat is niet alles. “We werken ook volgens de principes van 5S”, zegt hij, “waarbij we alle lokalen en apparatuur zo hebben ingericht, afgestemd en geoptimaliseerd om werkprocessen uiterst efficiënt te laten verlopen. De infrastructuur, apparatuur, materialen, maar ook chemicaliën, stalen en documenten zijn alle bijvoorbeeld uniek gecodeerd. Zo heeft alles één bepaalde vaste plaats, is alles volledig traceerbaar en zijn alle aspecten van elke onderzoeksactiviteit voorzien van de nodige kwaliteitsborging.”

Uiteenlopende samenwerkingen en houvast voor bedrijven

Zo is het bijvoorbeeld steeds exact geweten wanneer een staal is genomen of aangekomen. Maar daar stopt het niet: van het staal is ook meteen duidelijk onder welke condities het werd bewaard, wanneer het in analyse ging, wie deze analyse heeft uitgevoerd, welke apparatuur, chemicaliën en andere materialen de onderzoekers hebben gebruikt, wanneer ze de resultaten hebben gerapporteerd, enzovoort.

“Alle activiteiten genieten effectief van een volledige traceerbaarheid alsook kwaliteitscontrole”, bevestigt Prof. Dr. Johan Aerts. “Dat is niet alleen van belang voor het eigen onderzoek, maar ook voor de bedrijven waarmee we samenwerken. Deze werkwijze geeft naast structuur en kwaliteitsgarantie ook een goed gevoel binnen het team en de nodige houvast alsook structuur en rust bij onze klanten. Onze projecten zijn immers heel uiteenlopend: ze omvatten  goedgekeurde projectvoorstellen, eigen onderzoek en (structurele) samenwerkingen met bedrijven. Dat gaat van multinationals actief in de aquacultuur, vaccinatie, sportvisserij tot overheden en particulieren die bezorgd zijn over het stressgehalte bij hun huisdier. We werken samen met de grote spelers inzake visproductie. Ik denk aan de zalmkweek in Noorwegen, Schotland en Ierland, maar ook de forelkweek in Duitsland en de kweek van zeebaars en zeebrasem in het gebied van de Middellandse Zee.”
Meer informatie op www.stresschron.eu of via mail naar info@stresschron.eu