Vesihomehankkeessa selvitellään tautiongelmaa laajasti

Satu Viljamaa-Dirks ja Tiina Korkea-aho (Ruokavirasto), Tom Wiklund ja Christine Engblom (Åbo Akademi), Lotta-Riina Sundberg (Jyväskylän yliopisto)

Ruokaviraston, Åbo Akademin ja Jyväskylän yliopiston yhteishankkeessa on pureuduttu vesiviljelyn vesihomeongelmien selvittämiseen. Hankkeessa on kehitetty diagnostisia menetelmiä ja tutkittu myös vesihomeiden esiintymistä kalanviljelylaitoksilla. Kalanviljelylaitoksilla esiintyy tutkimusten mukaan pääasiallisesti yhtä ryhmää vesihometta, mutta samalla näytteenottokerralla kaloista voi löytyä useiden alaryhmien kantoja. Uudet herkät menetelmät löytävät vesihomeitiöt vedestä jo ennen kuin tartunta on havaittavissa kaloista. Myös mahdollisten ihovaurioita aiheuttavien bakteereiden esiintymistä voidaan jatkossa arvioida vesinäytteistä. 

Erilaisten vesihomeiden esiintyminen suomalaisilla kalanviljelylaitoksilla

Hankkeen tavoitteena oli selvittää, onko Suomessa viljellyillä kaloilla yksi ainoa vesihomeaiheuttaja (Saprolegnia parasitica) vai esiintyykö muunnelmia eri kalanviljelylaitoksilla ja eri kalalajeilla.

Åbo Akademin edellisessä tutkimuksessa havaittiin, että vesihomelaji Saprolegnia parasitica oli pääasiallinen taudinaiheuttaja Suomen kalanviljelylaitoksissa. Tutkimusta jatkettiin tunnistamalla geneettisesti Saprolegnia parasitica vesihomekannat, jotka eristettiin viljellystä siiasta, kirjolohesta, lohesta, meritaimenesta ja järvitaimenesta useilta eri kalanviljelylaitoksilta Suomessa.

Geenitutkimusten tulokset osoittavat, että kaloista, jotka olivat eri kalanviljelylaitoksilta ja eri kalalajeja, suurin osa oli saanut tartunnan pääasiassa samaan ryhmään kuuluvalta vesihomekannalta. Tämä ryhmä voidaan jakaa alaryhmiin tai variaatioihin. Tulokset osoittavat toisaalta, että samasta näytteenotosta peräisin olevat kalat voivat olla infektoituneita S. parasitica vesihomeen eri alaryhmillä tai geenimuunnelmilla. Tulokset osoittavat myös, että tietyt kalalajit ovat jossain määrin infektoituneet S. parasitica- lajin samaan alaryhmään tai geenimuunnokseen kuuluvalla kannalla, eli havaittavissa on tiettyä isäntäspesifisyyttä.

Vesihomekasvustoa mikroskooppikuvassa

Bakteereiden merkitys vesihomevaurioiden syntyyn

Mikrobeja, kuten vesihometta ja bakteereita, esiintyy kaloissa ja kalaa ympäröivässä vedessä. Luotettava tieto vesihometaudin ja oireiden syntyyn mahdollisesti vaikuttavien bakteereiden esiintymisestä saadaan nykyaikaisilla molekyylibiologisilla menetelmillä. Tässä hankkeessa Ruokavirastossa on kehitetty tunnistusmenetelmiä kaloista usein löytyvälle S. parasitica vesihomeelle ja F. psychrophilum ja I. limnosediminis bakteereille. Nämä molekyylibiologiset menetelmät suunniteltiin ja optimoitiin tunnistamaan kyseiset mikrobit sekä kalasta että vedestä.

Useiden bakteereiden tiedetään aiheuttavan ihovaurioita kalalle ja toisaalta vesihomeen tiedetään tarttuvan herkästi kalan ihovaurioihin. Vesiviljelyssä lohikaloista on löydetty vesihometapausten yhteydessä usein Flavobacterium psychrophilum, Flavobacterium columnare ja Iodobacter limnosediminis bakteereita. Hankkeessa tutkittiin Ruokavirastossa altistuskokeilla useista kalanviljelylaitoksista eristettyjä vesihomekantoja ja vesihomeiden yhteydessä kaloista eristettyjä bakteereita. Yksittäin veteen lisättynä mikrobit eivät aiheuttaneet tautia, mutta Iodobacter limnosediminis bakteeri aiheutti ihovaurion kalassa lihakseen pistettynä. Hankkeen tulosten ja aiempien tutkimusten perusteella vesihomeen yhteydessä löytyvät bakteerit ovat kaikki mahdollisia ihovaurioiden aiheuttajia. Lisää tutkimusta kuitenkin tarvitaan selvittämään vesihomeen ja bakteerien taudinaiheuttamismekanismit tarkemmin. Altistuskokeiden tulokset lisäksi viittaavat siihen, että vesihomeella ja monesti bakteereillakin ympäristötekijät vaikuttavat suuresti näiden tautien puhkeamiseen, ei pelkästään mikrobin läsnäolo.

Vesihomekasvustoa taimenessa

Bakteereiden ja vesihomeiden määritysmenetelmät

Jyväskylän yliopistossa on kehitetty diagnostiikkaa F. columnare -bakteerin määrän toteamiseksi vesinäytteissä. Menetelmä suunniteltiin niin, että se on mahdollista yhdistää muiden bakteerien ja vesihomeen kanssa samanaikaiseen havainnointiin yhdellä testillä (multiplex-PCR).

Vesianalyysejä tehtiin kalanviljelylaitoksilla

Vesihomeen tunnistusmenetelmää testattiin kalanviljelylaitoksilta toukokuussa 2020 otetuista näytteistä. Hankkeessa kehitetyllä Saprolegnia sp. vesihomeen tunnistusmenetelmällä määritettiin vesinäytteistä kalassa esiintyvien Saprolegnia sp. perintöaineksen (DNA) määrä altaan vesinäytteissä (Taulukko). Taulukosta voidaan nähdä, että kehitetty menetelmä tunnisti hyvin vedestä Saprolegnia sp. DNA:n, vaikka silmämääräisesti kaloissa ei vesihometta näkynytkään (kts. kalanviljelylaitos 2.). Silmämääräinen arvio homeisten kalojen määrästä altaassa ei myöskään vastaa välttämättä Saprolegnia sp:n DNA:n määrää altaan vedessä. Myös Kallavedestä otettiin vesinäyte Savilahdesta, jossa kalanviljelyä ei ole lähettyvillä. Siellä ei löydetty kalasta eristettyjen vesihomeiden DNA:ta. 

Hankkeessa kehitetyllä menetelmällä voidaan jatkossa määrittää Saprolegnia sp. vesihomeiden perintöaineksen määrää kala-altaissa. Tämä antaa luotettavampaa tietoa vesihomeen esiintymisestä kalanviljelylaitoksilla erilaisissa olosuhteissa ja auttaa näin tekemään tarkempia suunnitelmia vesihometaudin hallitsemiseksi. Myös vesihomekylvetysten optimaalista aikaa ja toimivuutta voidaan varmentaa määrittelemällä vesihomeen määrää kala-altaassa.  Hankkeessa kerätyistä vesinäytteistä tutkitaan vielä mielenkiinnon kohteena olevien bakteerien määriä.

Tutustu hankekuvaukseen >>

Taulukko. Kalanviljelylaitoksilta otettujen näytteiden tietoja, veden lämpötila näytteenottohetkellä, altaassa olleiden kalojen laji ja ikä. Saprolegnia sp. eristäminen altaiden näytekaloissa (n=5 per allas), vesihomeisten kalojen silmämääräinen osuus altaassa näytteenottohetkellä, Saprolegnia sp. DNA määrä litrassa vettä, e.s. = ei sovelleta.
Hanke on osittain rahoitettu Euroopan meri- ja kalatalousrahastosta.

Kirjoittajien lisäksi tutkimuksiin ovat osallistuneet Maarit Moisio Itä-Suomen yliopistosta, Lotta Landor, Conny Sjöqvist, ja Amanda Silvennoinen Åbo Akademi yliopistosta, ja Päivikki Puolakka Jyväskylän yliopistosta. Kiitos yhteistyöstä myös tutkimukseen osallistuneille kalanviljelylaitoksille ja hankkeen seurantaryhmän jäsenille. Hanke on osittain rahoitettu Euroopan meri- ja kalatalousrahastosta.