Tarmfloraen kan spille en nøkkelrolle for sunnere laks

Laks havner på middagstallerkener over hele verden, men få tenker over hva som foregår inne i fisken, nærmere bestemt i tarmen. Her er et helt samfunn av bakterier som utfører sine oppgaver i det stille.

Det har vært stor interesse for hvordan sammensetningen og mangfoldet av mikroorganismer i tarmen spiller en viktig rolle for menneskers helse. Men hva skjer egentlig i fordøyelsessystemet til laks? Nå har forskere undersøkt hvordan tarmmikrobene utvikler seg hos laks fra Norge, Skottland og Irland.

Viktig for norsk næring

Oppdrettslaks er en av Norges viktigste eksportvarer. Bedre forståelse av mikroorganismene som lever i fisken kan bidra til å redusere sykdom, forbedre fiskehelsen og legge grunnlaget for en mer bærekraftig produksjon.

Forskerne bak studien analyserte til sammen 847 prøver av tarminnhold fra atlantisk laks (Salmo salar), samt prøver av fôr og miljø (vann). Fiskene som ble analysert kom både fra ferskvanns- og sjøvannsfasen, og inkluderte både oppdrettslaks og villaks som spiser ulikt fôr og lever i ulike miljøer.

Oppdrettslaks har lavere bakteriemangfold

Resultatene viser en tydelig forskjell mellom villaks og oppdrettslaks, en forskjell som er større enn mange hadde trodd.

‒Vi så at oppdrettslaks har et lavere mangfold av bakterier, og at sammensetningen også er annerledes enn hos villaks. Samtidig fant vi at bakteriene hos oppdrettslaks er mer spesialiserte og tilpasset livet i merder, sier Wasimuddin, forsker ved Veterinærinstituttet og en av hovedforfatterne bak studien.

Dette kan høres effektivt ut, men det kan også ha ulemper, forklarer han:

‒I naturen er variasjon ofte en styrke. Et rikt mangfold av bakterier blir ofte forbundet med et robust immunforsvar og større motstandskraft mot sykdommer. Når mangfoldet reduseres, kan fisken bli mer sårbar for sykdom.

Tarmfloraen hos oppdrettslaks mister mangfold etter hvert som fisken vokser

Studien viser at bakteriemangfoldet i tarmen reduseres når laksen vokser. Noen bakterietyper forsvinner gradvis, mens andre blir dominerende. Dette samsvarer med det forskerne kaller en økologisk suksesjon, at samfunnet av mikroorganismer gradvis endrer seg over tid, der noen arter blir mindre vanlige eller forsvinner, mens andre øker og blir dominerende, og at samfunnet av organismer i større grad er formet av verten og kostholdet. Det samme mønsteret er rapportert i tidligere studier.

Analysene peker særlig på én dominerende bakteriegruppe: Mycoplasma. Denne finnes i store mengder hos laks og ser ut til å «ta plass» fra andre bakterier.

‒Dette er en bakterieslekt som har utviklet seg sammen med laks gjennom tusenvis av år, og som i praksis har blitt en dominerende bakterie i laksetarmen, sier Wasimuddin.

Hva dette betyr i praksis, vet forskerne foreløpig ikke. Dette er ett av de store kunnskapshullene studien avdekker. De mistenker imidlertid at slike endringer kan påvirke både helse og vekst hos fisken.

Fôrtype kan påvirke fiskehelsen

Det forskerne peker på som den viktigste faktoren, er hva laksen spiser. Studien viste at om lag 23 prosent av variasjonen i bakteriesammensetningen hos oppdrettslaks kan forklares av kostholdet alene.

Oppdrettslaks får standardisert fôr, mens villaks spiser et variert kosthold i naturen. Dette fører til ulike bakteriesamfunn i tarmen. Siden tarmmikrobiomet generelt er knyttet til sykdomsresistens og stressrespons hos fisk, åpner funnene for muligheten for at valg av fôr indirekte kan påvirke hvor robust oppdrettslaksen er. Mikrobiom er hele samfunnet av mikroorganismer som lever i tarmen og deres samlede genetiske materiale.

Studien viser også at miljøet rundt fisken spiller en rolle, men at effekten varierer mellom ulike regioner og gjennom livssyklusen.

‒Dette er viktig kunnskap for havbruksnæringen. Bakteriene i tarmen er ikke bare passasjerer. De påvirker hvor motstandsdyktig individet er mot sykdom og stress, forklarer Wasimuddin.

Kan gjøre oppdrett mer bærekraftig

Funnene peker på noe helt sentralt: Oppdrettspraksis kan forbedres ved å ta hensyn til bakteriene i tarmen. Riktig fôr og et bedre miljø kan gi sunnere fisk og en mer bærekraftig produksjon. Å etablere et velfungerende mikrobiom er derfor ikke bare en vitenskapelig interesse, men også en økonomisk nødvendighet.

Samtidig kommer forskerne med en tydelig advarsel. Det er viktig å bevare det rike bakteriemangfoldet hos villaks. Dette mangfoldet kan være avgjørende når fisken møter nye utfordringer i et miljø som er i stadig endring.

Å beskytte villaksbestandene handler derfor ikke bare om naturvern. Det handler også om å bevare deres unike mikrobielle mangfold, en biologisk ressurs hvis betydning for fiskehelse og motstandskraft vi bare så vidt har begynt å forstå.

Kan bli et nytt verktøy for «helsesjekk»

Studien gir også et viktig verktøy for fremtiden. Overvåking av tarmmikrobiomet blir i økende grad undersøkt som en metode for å vurdere dyrehelse. Endringer i bakteriesamfunnet kan gi tidlige signaler om problemer før andre symptomer blir synlige.

Forskerne har etablert et slags referansegrunnlag for hvordan tarmfloraen hos villaks ser ut på tvers av ulike geografiske områder.

Wasimuddin forklarer at et slikt verktøy kan brukes til å overvåke miljøpåvirkning, oppdage stress og sykdom hos fisk og følge helsetilstanden til villaksbestander. Konseptet kan også overføres til andre fiskearter.

Kort sagt kan overvåking av bakteriene i tarmen fungere som et tidlig varslingssystem.

Hva skjer videre?

Forskerne understreker at arbeidet må videreføres. Å vite hvilke bakterier som finnes, er bare første steg.

‒Nå ønsker vi å gå dypere og finne ut hvordan de ulike bakteriene i tarmen, og også de som lever på hud og gjeller, faktisk fungerer i fiskekroppen, sier Wasimuddin.

De ønsker blant annet svar på følgende spørsmål:

• Hvordan påvirker bakteriene immunforsvaret?
• Hvordan samhandler de med hverandre?
• Hvordan påvirker de fiskehelsen som helhet?

Ved å kombinere nye metoder som kartlegger bakterienes funksjoner, ikke bare hvilke bakterier som er til stede, håper forskerne å finne svar.

‒Dersom næringen tar i bruk kunnskapen om hva som skjer i laksetarmen kan dette gi positive ringvirkninger langt utover merdkanten, avslutter Wasimuddin.

Dette arbeidet er et resultat av CIRCLES-prosjektet (EU) om mikrobiomer i matsystemer, der Veterinærinstituttet ledet arbeidet knyttet til laks.

Les artikkelen: Ecological dynamics of the Atlantic salmon gut microbiota across developmental phases and geographic regions | Communications Biology