Nye verktøy bidrar til økt forståelse av mikrobiologi innenfor akvakultur

Adresserer behov for informasjon

Tjenesten er inspirert av MonMic-prosjektet, forklarer Stian Nylund, PhD, F&U-ansvarlig for selskapet. I det langvarige arbeidet med prosjektet ble mikrobiota i resirkuleringsanlegg (RAS) overvåket.

«Resultatene var veldig interessante, og det ble anbefalt å fortsette overvåkning i større og mer systematisk skala, fordi man foreløpig bare ser toppen av isfjellet,» sier Nylund.

Mens NGS er en veletablert teknologi med mange bruksområder innenfor både human- og dyrehelse, har det inntil nylig primært blitt brukt til identifisering og karakterisering av sykdomsfremkallende organismer i norsk akvakultur. Metodikken har til nå ikke vært kommersielt tilgjengelig for et mer allsidig syn på mikrobiomet.

Fokus på RAS – men mulighet for utvidet bruk

Primærbruken av tjenesten vil være knyttet til RAS, som følge av det høye kontrollnivået man har i de lukkede og semi-lukkede produksjonssystemene. Imidlertid er det stort potensial i karakterisering av mikrobiota relatert til sår og gjellehelse, molekylær smittesporing av patogener samt til miljøovervåking av bunnforhold rundt oppdrettslokaliteter.

- Overvåking av biofilter er av spesiell interesse for kunder med RAS-anlegg, sier Nylund. Det ved at lav bakteriell diversitet kan være et signal på at biofiltrene ikke fungerer som de skal, og i form av ubalanserte mikrobielle samfunn som påvirkning på vannkvalitet og fiskehelse. Slik overvåking kan også hjelpe oppdretterne med å optimalisere rengjøringsprosesser knyttet til biofilteret.

- Det positive ved å se på biofiltrene over en lengre tidsperiode er at når man også overvåker produksjonen, kan man faktisk begynne å peke på hvilke parametere som medfører endringer i mikrobiomet, sier han.

Når man ser på årsaksforholdene knyttet til sår, gir NGS nytt nivå av innsikt.

- Når vi har brukt NGS på bakteriell sammensetning i sår, har resultatene vært annerledes enn hva vi har funnet med tradisjonell mikrobiologi og qPCR. Det skylles at bakterier har ulike vekstkrav, og ikke vokser like godt på alle medier. Man trenger ikke å bekymre seg for en slik potensiell feilkilde ved sekvensering direkte fra sår, fordi man får med seg alle, fortsetter han.

Mikrobiota-analyse gir ny innsikt

- Når man henter ut store mengder genetisk informasjon kan det medføre utfordringer i tolkningen, som betyr at tett kontakt med oppdretterne er essensielt, forklarer Helene Bevan, NGS-manager i PHARMAQ Analytiq.

- Fordi det blir generert så mye data, er potensialet enormt. Det er utrolig viktig for oss å ha tett kontakt med kundene, for å avklare hva de faktisk er ute etter, og hva som er potensialet ved bruk av teknologien, sier hun.

Målet er å samle disse «historiene» og komme opp med nye måter å utnytte dataene på. I analysene vil vi begrense det til å svare på spesifikke spørsmål.

Hva er «normalt» i et mikrobiom?

Det å fastslå hva som er baseline for et «normalt mikrobiom» er også en utfordring – men helt essensielt for å kunne sammenligne ved endringer i fiskehelse eller produksjonen. For å kunne si noe om konteksten, har teamet i PHARMAQ Analytiq gjennom en periode hatt intensiv overvåking av kunders RAS-anlegg; det inkluderer kar, filter, vann og fisk. Til syvende og sist, bør slike overvåkinger bli gjort sak-for-sak.

- Et av funnene i rapporten fra MonMic var at hvert enkelt anlegg virker å være forskjellig mtp sitt mikrobielle innhold, som betyr at vi må etablere en baseline for hver enkelt lokalitet, forklarer Nylund.

Vi må vite hvordan det ser ut på en god dag, for at vi skal kunne sammenligne med resultater fra når det går galt. Når vi har avvik fra hva som anses som normalt, kan vi logge det i datasettene våre.

NGS, en viktig brikke i det store bildet

Den nye tjenesten vil i all hovedsak benytte Illumina MiSeq-teknologien, som kan håndtere store mengder data, samtidig som at andre teknologier som nanopore-sekvensering, vil brukes i forskningssammenheng. NGS vil tilbys for seg selv, samtidig som den vil være tilgjengelig sammen med en bredere diagnostisk pakke.

- Styrken vår er muligheten til å kombinere flere produkter; histologi, mikrobiologi og qPCR sammen med NGS, for å få en bredere oversikt over hva som foregår ute hos kundene, fortsetter Bevan.

- Med nye molekylære data tilgjengelig, blir det viktig å ikke undervurdere verdien av å samtidig ha produksjonsparametere for hånden, legger Nylund til.

Man vil få en større innsikt i det som foregår, og til de relevante faktorene i oppdrett av fisk. Også hva som kan endres for å bedre situasjonen, når prestasjonen ikke blir som forventet.

Les mer om NGS på våre nettsider her, og linker til følgende adresse: https://pharmaq.com/no/analytiq/tjenester/ngs/