Vibrio splendidus virulence in experimentaly challenged cod yolk sac larvae (Gadus morhua)

Abstract

Farming of Atlantic cod Gadus morhua, has become an important part of Norwegian aquaculture, but disease problems are frequent. Vibriosis caused by Vibrio splendidus has caused problems in aquaculture to early life stages of several marine species. It may also become a problem in cod hatcheries, as the bacterium is widely distributed in marine environments. The aim of the present study was to increase the understanding of V. splendidus infections in cod yolk sac larvae. Cod eggs were randomly selected from a single batch delivered by a commercial hatchery. Single eggs were transferred to wells in multi well dishes. Each well contained 2 ml of 80% aerated and sterile seawater. The eggs were challenged with 7 different strains of V. splendidus the same day as they arrived. The experiment did also include a negative control group consisting of unchallenged larvae and two positive control groups consisting of larvae challenged with two strains of Vibrio anguillarum. For each challenge strain 2 x 3 trays were put up (except for the negative control). Three trays were put up with a high dose, approximately 106 colony forming units (CFU) ml-1 and three trays were put up with a low dose 104 CFU ml-1. Two parallels were put up, one for mortality registration and one for immunohistological sampling. Presence of bacteria and pathological alterations were examined by immunohistochemistry. A total of 19 larvae from the negative control and 61 larvae from the challenged groups were investigated. No groups challenged with V. splendidus showed mortality significantly different from the negative control. Immunohistochemistry however, displayed positively stained bacteria in the intestine of the larvae as well as pathology. The bacteria could be observed in all lengths of the gastrointestinal (g.i) tract, but most findings were concentrated in the intestine. Two of the strains displayed higher amounts of bacteria in the intestine than the other groups. Pathology was observed mainly as shredded and necrotic cells in the stomach and intestine. Results indicate that V. splendidus is pathogenic to cod larvae, but a longer trial period would most likely be necessary to induce mortality.

Oppdrett av atlantisk torsk Gadus morhua, har blitt en viktig del av norsk akvakultur, men sykdoms problemer er vanlige. Vibriose forårsaket av Vibrio splendidus har skapt problemer i akvakultur i tidlige livs stadier hos flere marine arter. Denne bakterien kan også tenkes å bli et problem i torskeklekkerier, ettersom bakterien er vidt utstrakt i det marine miljø. Målet med denne oppgaven var å øke forståelsen av V. splendidus infeksjon hos plommesekk-larver av torsk. Torskeegg ble tilfeldig plukket fra et enkelt parti levert av et kommersielt anlegg i Hordaland på vestkysten av Norge. Eggene ble overført individuelt til brønner i et polystyren multibrønnbrett. Hver brønn inneholdt 2 ml 80% sterilt luftet sjøvann. Eggene ble smittet med 7 ulike stammer av V. splendidus samme dag som ankomst. Forsøket inneholdt også en negativ kontroll gruppe med usmittede larver og to positive kontrollgrupper med larver smittet med to ulike stammer av Vibrio anguillarum. For hver smittestamme ble 2 x 3 brett satt opp (utenom den negative kontrollen). Tre brett ble satt opp med en høy dose, omtrent 106 koloni dannende enheter (CFU) ml-1 og tre brett ble satt opp med en lav dose 104 CFU ml-1. To paralleller ble satt opp, en til registrering av dødelighet og en til prøveuttak til immunhistokjemi. Tilstedeværelsen av bakterier og patologiske endringer ble undersøkt ved hjelp av immunhistokjemi. Til sammen ble 19 larver fra den negative kontrollen og 61 larver fra de smittede gruppene undersøkt. Ingen av gruppene smittet med V. splendidus viste dødelighet som var signifikant ulik fra den negative kontrollen. Immunhistokjemi viste derimot positivt fargete bakterier i tarmen på larvene, så vel som patologi. Det kunne observeres bakterier i hele lengden av mage-tarm kanalen, men de fleste funn ble konsentrert til tarmen. To av bakterie stammene viste en høyere mengde av bakterier i tarmen enn de andre gruppene. Patologi ble hovedsakelig observert som avstøtte og døde celler i mage og tarm. Resultatene indikerer at V. splendidus er patogent for torskelarver, men en lengre forsøksperiode kan være nødvendig for å forårsake dødelighet.