FISK & HAV udgives 1-2 gange årligt af Danmarks Fiskeriundersøgelser (DFU).

Nr. 52 2001

FISK & HAV udgives 1-2 gange årligt af Danmarks Fiskeriundersøgelser (DFU). FISK & HAV er et populærvidenskabeligt tidsskrift som indeholder artikler om ferskvands- og havundersøgelser, om det erhvervsmæssige og rekreative fiskeris udnyttelse af ressourcerne, om miljøet samt om forarbejdning og forædling af fisk og skaldyr. FISK & HAV kan bestilles ved henvendelse til Danmarks Fiskeriundersøgelser Informationsenheden Jægersborgvej 64-66 2800 Lyngby Tlf.: 33 96 33 00 Redaktion Jens Astrup, Informationsenheden Gorm Rasmussen, Afd. for Ferskvandsfiskeri Tine Kjær Hassager, Direktionssekretariatet Lone Gram, Afd. for Fiskeindustriel Forskning Erik Hoffmann, Afd. for Havfiskeri Stig Mellergaard, Afd. for Havøkologi og Akvakultur Grundlæggende design: Knud Rath Figurer (hvor intet andet er angivet), sats og side-layout: Olsen & Olsen, Fredensborg Trykning: Nørhaven A/S, Viborg Forsidefoto: Niels Madsen Danmarks Fiskeriundersøgelser 2001 FISK & HAV eller dele heraf må ikke kopieres uden forudgående aftale med DFU. ISSN 0105-9211

Nr. 52 2001 Niels Madsen & Kurt Hansen Sorteringsriste reducerer bifangsten af fisk i rejefiskeriet... 2 André W. Visser Det turbulente liv i havet... 10 Marco Frederiksen, Erling Larsen, Carsten Østerberg & Allan Bremner Sporbar kvalitet af ferske fisk... 18 Stig Mellergaard Sygdomme hos østers... 28 Anja S. Schmidt & Morten S. Bruun Antibiotika-resistens hos bakterier fra danske ferskvandsdambrug... 36 Bettina Spanggaard & Lone Gram Probiotika i akvakultur en strategi til forebyggelse af fiskesygdom.. 44

Sorteringsriste reducerer bifangsten af fisk i rejefiskeriet Niels Madsen Danmarks Fiskeriundersøgelser, Afdeling for Havfiskeri Kurt Hansen SINTEF Fiskeri og havbruk Sorteringsriste reducerer bifangsten af fisk i rejefiskeriet Rejer er små. Derfor er man nødt til at fange dem med finmaskede net. Men det giver desværre en for stor bifangst af småfisk som er under mindstemålet, og som derfor ikke kan landes, men i stedet må smides ud. Det er ikke kun dårligt for fiskene, men også for fiskeren, som skal bruge tid på at sortere småfiskene fra. Man søger derfor med forskellige typer riste i trawl-redskaberne at sortere småfiskene fra allerede under fiskeriet. De eksisterende riste er dog svære at håndtere på mindre sidetrawlere og ristens konstruktion bevirker at mange fisk undslipper, selvom de er store nok til at fiskeren må lande dem. Vi har derfor forsøgt at udvikle en rist, som ikke lider af disse skavanker. Figur 1. Dybhavsreje, Pandalus borealis. 2 Fiskeri efter dybhavsrejer (Pandalus borealis) i Skagerrak og Nordsøen foregår med trawl som vist i Figur 2. Sorteringen af rejer og fisk finder primært sted i fangstposen som findes allerbagerst i trawlen. Netmaskerne i fangstposer som anvendes til rejer har en maskestørrelse på 35 mm. Til sammenligning bruges 100 mm-masker i konsumfiskeriet med trawl. Småfisk har derfor kun meget begrænsede muligheder for at undslippe. Bifangsten består primært af de vigtige konsumfiskearter kuller, hvilling og torsk. Derudover kan der være en ganske betydelig bifangst af sperling og blåhvilling, som ikke er konsumfisk, men som kan være meget tidskrævende for fiskeren at pille fra rejefangsten. En sådan fisk som er pillet fra fangsten og som smides ud, har ingen chancer for at overleve. Hvis en reje-rist i trawlredskabet derimod allerede i fangstsituationen sorterer fiskene ud, har de meget gode chancer for at overleve kontakten med fiskeredskabet. Reje-risten kan placeres i forlængerstykket som er det netstykke der sidder mellem trawlkroppen og fangstposen (Figur 2). De små rejer

Sorteringsriste reducerer bifangsten af fisk i rejefiskeriet passerer uhindret gennem risten og ind i fangstposen mens fiskene fordi de er for store rent mekanisk forhindres i at passere gennem tremmerne. Erfaringerne fra mange lande tyder på at det ofte er muligt at udsortere 70-100% af bifangsten når der anvendes riste i rejefiskeri. Riste benyttes i dag af omkring Historisk udvikling I slutningen af firserne blev de første forsøg udført i Norge med en rist placeret i en rejetrawl for at undgå bifangst af vandmænd. Det viste sig at risten også var velegnet til at udsortere fisk, og siden de første forsøg har forskere og fiskere i Norge brugt megen energi og store ressourcer på at teste og udvikle risten for at forbedre udsorteringen af småfisk. Det norske rejeristkoncept er i dag kendt som Nordmøreristen. 85 cm Hul til fisk Led Led Figur 2. Skitse af en trawl som viser ristens placering samt ristens udformning set forfra. I dag er risten påbudt ved lov i Barentshavet. De norske fiskere er motiverede for at bruge risten fordi den både giver dem mindre sorteringsarbejde samt forbedrer rejernes kvalitet, idet de bliver mindre beskadigede når der ikke er fisk i fangstposen. Reje-rist Hul til jomfruhummer Trawlåbning Forlængerstykke Fangstpose 3

Sorteringsriste reducerer bifangsten af fisk i rejefiskeriet 1000 kommercielle fartøjer på verdensplan. En del fartøjer i Danmark, Sverige og Norge anvender reje-riste frivilligt. Nordsøen og Skagerrak er et af de sidste steder i Nordatlanten hvor der ikke er påbud om brug af riste i rejefiskeriet. Udvikling af en reje-rist til det danske fiskeri Ulempen ved de riste, der anvendes i mange lande i dag, er at de ofte er svære at håndtere og primært er beregnet for store rejetrawlere. Desuden udsorterer de også større konsumfisk. Dette er et problem fordi denne fangst kan være en økonomisk væsentlig biindtægt for det danske rejefiskeri. Der blev derfor igangsat et dansk projekt med støtte fra EU og Ministeriet for Fødevarer, Landbrug og Fiskeri med formålet at udvikle og teste en rist der er lettere at håndtere på små både, og som er egnet til at udsortere den utilsigtede bifangst i rejefiskeriet i Nordsøen uden at fiskeren mister landbar fangst. Forsøgene med risten blev gennemført på Fladen i den nordlige Nordsø fordi der på Fladen ofte er en betydelig bifangst af småfisk af konsumfiskearter. Hovedparten af de danske trawlere som fisker rejer, er sidetrawlere, hvor nettet vindes op på en nettromle der er monteret langs fartøjets side foran styrehuset. Den norske Nordmørerist er ikke særlig hensigtsmæssig, da den er svær at håndtere dels på grund af vægten (rustfrit stål eller aluminium) dels på grund af den fysiske størrelse, der betyder, at klaringen mellem tromle og dæk samt tromle og ræling ikke er stor nok til at risten kan følge nettet rundt om tromlen. I hårdt vejr kan håndteringen af risten udgøre en decideret sikkerhedsrisiko for fiskeren. Derudover vil risten være for stor til at være på net-tromlen. Desuden slipper Nordmøreristen al større bifangst ud. Derfor blev der lagt vægt på, at den nye rist både skulle være fleksibel samt være i stand til at tilbageholde bifangsten af store fisk og jomfruhummer. Da vi undersøgte sagen nærmere, viste det sig at flere danske fartøjer frivilligt anvender en modificeret udgave af Nordmøreristen. Disse fartøjer anvender riste for at undgå at skulle sortere bifangsten fra. Det er primært fartøjer som fisker i Skagerrak, hvor det specielt er bifangsten af blåhvilling der lejlighedsvis er et problem. Den type rist som anvendes, er designet på en måde så den kan tilbageholde bifangsten af store landbare fisk. Det drejer sig om arter som havtaske, sej og torsk. Den rist som vi har konstrueret, er en videreudvikling af denne rist. Risten blev lavet i en netsektion som kan indsættes i forlængerstykket foran fangstposen, uden at fiskeren behøver at ændre yderligere på fangstredskabet. Risten blev lavet i nylon som er et let og stærkt materiale, og derved blev risten lettere end Nordmøreristen. En opdeling af risten i sektioner der er hængslede, betyder at risten lettere kan vindes omkring nettromlen. Dette medfører at nylonristen i modsætning til metalristen ikke bliver bøjet med tiden. Et andet problem med metalriste er at de undertiden snor forlængerstykket foran risten. Dette problem 4

Sorteringsriste reducerer bifangsten af fisk i rejefiskeriet Figur 3. Risten, indsat i en netsektion, testes i prøvetanken i Hirtshals. Til venstre for risten ses ledetragten som udmunder i den nederste del af nettet foran risten. Ved ristens hul til fisk (det øverste hul) ses det orangefarvede kvadratmaskenet hvor småfisk udsorteres. Fisk som ikke passerer igennem kvadratmaskenettet, bliver sluset videre mod fangstposen. minimeres fordi man ikke behøver opdriftskugler på nylonristen for at holde den flydende. Risten er vist i Figur 2. Afstandene mellem tremmerne i risten er 19 mm. I toppen af risten er et hul på 30 cm hvor fisk kan passere igennem. Når fiskene er kommet igennem dette hul, passerer de under et netstykke med kvadratiske netmasker (det orange netstykke som ses på Figur 3). Disse masker holder sig konstant åbne og har en form som passer godt til at torskearter (rundfisk) kan slippe ud igennem dem. Jomfruhummer holder sig altid i bunden af fangstposen, og derfor er der lavet et hul i bunden af risten hvor jomfruhummer kan passere igennem. Bifangsten af jomfruhummer kan i perioder være betydelig på Fladen, og er som sådan ikke uønsket, da den kan give en biindtægt i perioder. Men den kan også udgøre et problem fordi hummerne kan hægte sig fast med deres kløer og derved blokere risten så den ikke virker optimalt. For at få jomfruhummer-hullet til at virke optimalt øgede vi i løbet af vores forsøg højden af dette fra 10 cm til 15 cm. Som det kan ses på fotoet (Figur 3) er der en tragt af net der udmunder en halv meter foran risten. Den har til formål at føre fangsten ned til bunden af risten. Fangsten glider så op langs den skråtstillede rist, og dermed udnyttes hele ristens areal til at sortere. To stykker tov, som også kan ses på fotoet, er fastgjort på hver side af toppen på risten og fæstnet til nettet længere fremme med den anden ende. Deres formål er at holde risten i en konstant hældning på 48 grader hvilket i norske forsøg har vist at give den bedste sortering. Forsøg i Nordsøen med den nyudviklede reje-rist Vi gennemførte to forsøgssejladser i 1998 med Hirtshals-fartøjet Tannisbugt (HG 470) på Fladengrund i den nordlige Nordsø. Et to-trawlssystem blev brugt. En normal 35-mm fangstpose blev brugt i den ene af trawlene, mens der var indsat en rist i den anden trawl.vi kunne således bedømme ristens sorteringsevne ved at sammenligne fangsterne i de to trawl. 5 NIELS MADSEN

Sorteringsriste reducerer bifangsten af fisk i rejefiskeriet Fangstpose med rist, forskel til fangstpose uden rist, % 50 Forsøg 1 Maskestørrelse på kvadratmaskenet i toppen: 150 mm 0 50 Figur 4. Forskel i fangster når risten sammenlignes med fangsterne i en trawl uden rist. De orange søjler viser den andel af fangsten som fiskeren kan lande fordi den holder mindstemålet. De sorte søjler viser den andel af fangsten som må smides ud fordi den er under mindstemålet, eller fordi den ikke er egnet til konsum. Udsmid, antal 100 Torsk Kuller Hvilling Sej Havtaske Sperling Jomfruhummer Fangstpose med rist, forskel til fangstpose uden rist, % 50 0 50 Forsøg 2 Maskestørrelse på kvadratmaskenet i toppen: 110 mm Rejer Landbar fangst, kg 100 Torsk Kuller Hvilling Sej Havtaske Sperling Jomfruhummer Figur 4 viser resultaterne af de to forsøg. Figuren viser forskellen i procent når en fangstpose med en rist sammenlignes med den normale fangstpose uden en rist. De orange søjler viser den andel af fangsten som fiskeren kan lande fordi den holder mindstemålet. De sorte søjler viser den andel af fangsten, som måtte smides ud Rejer for torsk, kuller, hvilling og jomfruhummer fordi de er under mindstemålet, for sperling fordi den ikke har økonomisk interesse. For det første forsøg kan det således ses at reje-risten reducerer bifangsten, og dermed udsmiddet, med omkring 80% for små torsk, 95% for kuller og knap 90% for hvilling. Der sker dog også et bety- 6

Sorteringsriste reducerer bifangsten af fisk i rejefiskeriet Figur 5. Fordeling af fangsten målt i antal. Opdelingerne af søjlen viser henholdsvis den andel der passerede igennem jomfruhummer-hullet og havnede i den nederste opsamlingspose, den andel der gik gennem ristens tremmer og havnede i fangstposen, og den andel der gik igennem fiskehullet, men ikke passerede ud gennem kvadratmaskenettet og derfor havnede i den øverste opsamlingspose. Fangst, % 100 50 Øverste opsamlingspose Fangstpose Nederste opsamlingspose deligt tab i fangsten af de store torsk, kuller, hvilling, sej og jomfruhummer. Tabet af kuller og hvilling er størst fordi de er relativt små arter i forhold til sej og torsk, og derfor kan de lettere passere gennem kvadratmaskerne. Der er en reduktion på omkring 55% af sperlingbifangsten, men ikke nogen væsentlig forskel for havtaske. Fangsten af rejer, som er mål-arten, stiger derimod med næsten 10%. Dette kan skyldes at vægten af fangsten normalt kan få trawlens åbning til at lukke sig lidt sammen. Når der er en rist reduceres fiskefangsten væsentligt, specielt på grund af udsortering af sperling, og trawlen lukker sig ikke så meget sammen og fisker derfor mere effektivt. I forsøg 2 blev maskestørrelsen på kvadratmaskenettet i toppen af fangstposen reduceret fra 150 til 110 mm. Derfor er der ikke noget tab i fangsten af landbar torsk og sej. Faktisk fanger fangstposen med rist flere landbare torsk og havtaske og omtrent det samme antal sej. Fangstposen med rist fangede væsentlig flere rejer og jomfruhummer hvilket også her kan skyldes at den reducerede fiskefangst betød at trawlene ikke lukkede sig så meget sammen. I forsøg 2 var der stadigvæk et stort tab af landbar kuller (55%) og hvilling (knap 90%), og reduktionen i bifangsten af små torsk (70%), kuller (knap 90%) og sperling (40%) var ikke helt så stor som i forsøg 1. Der blev næsten ikke fanget nogle små hvilling (udsmid), og disse er derfor ikke med i figuren. Fordeling af fangsten For at indsamle mere information om ristens evne til at sortere placerede vi i forsøg 2 en opsamlingspose ved det nederste hul til jomfruhummer. Desuden placerede vi en opsamlingspose efter kvadratmaskenettet i toppen af trawlen til at opsamle de fisk som passerede igennem ristens øverste hul, men som ikke blev udsorteret igennem kvadratmaskenettet. Det var derfor muligt at se hvad der passerede igennem de forskellige dele af risten. Figur 5 viser at de fleste torsk, kuller, hvilling, sej og havtaske blev fanget i den øverste opsamlingspose. Flest sperling og rejer blev fanget i selve fangstposen mens flest jomfruhummer blev fanget i bundopsamlingsposen. En stor del af den samlede sperlingfangst var dog i den nederste opsamlingspose ligesom der også var en del sej i denne pose. Der var ingen rejer eller sperling i den øverste opsamlingspose, så risten fungerer efter hensigten. 0 Torsk Kuller Hvilling Sej Havtaske Sperling Jomfruhummer Rejer Fangsten i den nederste opsamlingspose skal betragtes med et vist 7

Sorteringsriste reducerer bifangsten af fisk i rejefiskeriet forbehold, idet fisk som døde inden de nåede frem til risten, eller som befandt sig i området omkring risten når den blev trukket ombord, ofte røg igennem den nederste åbning. Men under alle omstændigheder tyder resultaterne på at den nederste åbning var særdeles effektiv til at opfange jomfruhummerne. De tyder også på at en del sperling gik igennem åbningen. Nogle af disse ville blive udsorteret hvis de var kommet i kontakt med selve ristene. Det bedste ville være, hvis man kunne finde en løsning hvor det nederste hul kun var åbent når der var mange jomfruhummere i fangsten. En stor del af jomfruhummerfangsten var under mindstemålet (udsmid), og derfor kan det også overvejes om det var bedre at acceptere en stor reduktion af jomfruhummerfangsten ved at lave et hul i nettet foran risten hvor de kunne falde ud, før de nåede denne. Et sådant hul bruges i Norge til at udsortere sten. Ristens sorteringsevner for fiskebifangsten En sorteringsrist som den der er beskrevet i denne artikel, giver mulighed for at reducere udsmiddet af hvilling, kuller og torsk ganske effektivt samtidig med at en stor del af den væsentlige landbare bifangst som sej, torsk, havtaske og hummer kan tilbageholdes. Udsorteringen af småfisk var bedst i det første forsøg, hvor maskevidden i kvadratmaskenettet var størst (150 mm). Det betød dog også, at der var et vist tab af landbar sej og torsk fra mindstemålet og op til 60-70 cm. STEN MUNCH-PETERSEN 8

Sorteringsriste reducerer bifangsten af fisk i rejefiskeriet Med den mindre maskevidde i kvadratmaskenettet (110 mm) blev dette tab elimineret. Hvis tabet af disse sej og torsk er acceptabelt for fiskeren, er det bedst for udsorteringen af de mindre fisk at bruge de store netmasker. De store netmasker bruges da også allerede af de fleste danske fiskere, som frivilligt bruger reje-riste. Det er fiskere der, som nævnt, fisker i Skagerrak, og her er det specielt blåhvilling, som er større end sperlingen, der er et bifangst-problem. Hovedparten af den landbare fangst af kuller og hvilling bliver også udsorteret hvilket skyldes at disse arter er relativt små. Disse arter udgør dog kun en meget begrænset biindtægt under rejefiskeri, og da risten samtidig var i stand til at reducere sperlingbifangsten til omkring det halve, lettes fiskerens sorteringsarbejde betydeligt da der ofte er tusindvis af sperling i fangsten (sperlingen er en relativ lille art, og en del sperling passerer derfor gennem tremmerne i risten sammen med rejerne). Da Fladenrejerne er relativt små, vil man formentlig kunne anvende en endnu mindre tremmeafstand i risten og dermed udsortere endnu flere sperling og øvrige småfisk. Perspektiver for fremtiden Fra år 2000 blev lovgivningen ændret således at der nu skal anvendes et 70-mm sorteringspanel med kvadratiske netmasker i rejefangstposen, når der fiskes rejer i Nordsøen og Skagerrak (men der er altså stadigvæk ikke påbud om at bruge en sorteringsrist i disse farvande). Denne tekniske lovændring sikrer at bifangsten af småfisk vil blive reduceret, men ikke desto mindre viser forsøgene beskrevet her at en rist kombineret med et sorteringspanel med store kvadratmasker udsorterer småfisk mindst dobbelt så godt som et 70- mm kvadratmaske-sorteringspanel alene. Der er altså ingen tvivl om ristens fortrinlige evner til at udsortere bifangst i rejefiskeriet. Det viste sig endda at der blev fanget flere rejer i fangstposen med rist. I praksis betyder det at en rist både kan effektivisere fiskeriet samt give en bedre kvalitet på rejerne, fordi de ikke beskadiges af bifangsten. En velfungerende rist er derfor et aktiv for fiskerne samtidig med at den forbedrer ressource-udnyttelsen af kommercielt vigtige fiskearter ganske væsentligt. Der er som nævnt mange muligheder for at tilpasse risten yderligere til det aktuelle fiskeri. Det er for eksempel også muligt at udsortere alle fisk, store som små, som går igennem det øverste hul. Dette er allerede aktuelt fordi tilbagegangen af de fleste torskearter betyder store fangstbegrænsninger for disse. For at få risten til at fungere optimalt over en længere periode end i disse forsøg kræves der formentligt mere udviklingsarbejde. SINTEF arbejder derfor med at forbedre ristens håndterbarhed. DFU har startet nye forsøg for at teste om ristens sorteringsevner også kan anvendes i industrifiskeriet efter sperling til at bortsortere den utilsigtede bifangst. Det er også muligt at risten har anvendelsesmuligheder i jomfruhummerfiskeri hvor der til tider kan være en del bifangst af småfisk. 9

André W. Visser Danmarks Fiskeriundersøgelser, Afdeling for Havøkologi og Akvakultur Det turbulente liv i havet Turbulens er et fundamentalt træk i havets økosystem både i lille (mikroskopisk) og stor skala. Turbulens påvirker både de marine organismer individuelt såvel som hele deres populationsdynamik. Det er på grund af det indviklede sammenspil mellem turbulens, cirkulation af vand samt biologi at de marine økosystemer er så komplekse. Havforskere befinder sig i en fascinerende tid, hvor det er nødvendigt at integrere ideer fra forskellige fagområder fra fysik til biologi for at forstå de marine økosystemer. Turbulens et naturligt dagligdags fænomen som vi alle har oplevet. Vi kender det fra at røre i en kop te, fra en ustabil flyrejse eller i forbindelse med en storm på havet uden dog helt at vide hvad det er. Leonardo da Vinci indfangede essensen af hvad turbulens egentlig er på en meget fin måde da han sad og skitserede en vandstrøm der fossede fra et rør ud i et bassin (Figur 1). Turbulens er en indviklet og kaotisk bevægelse af væske der forårsager en eller anden form for opblanding. Men til trods for at alle kender turbulens, har det vist sig at det er ganske vanskeligt at komme med en præcis definition af hvad det er. Turbulent energi forekommer på næsten alle niveauer i det marine miljø lige fra de store oceaner ned til planktonstørrelse. Turbulens er en nødvendig livsfaktor for næsten alle havets organismer, især for dyreplankton og fiskelarver. Turbulens påvirker livet i havet på flere forskellige måder. For det første sikrer den en opblanding af vandmasserne. Dette er især en vigtig proces i de danske farvande. Her sikrer turbulensen at næringssalte føres fra havbunden op til overfladen hvorved de kan udnyttes af algerne havets planter. For det andet er turbulens vigtig for de enkelte dyreplanktonorganismer idet den styrer hyppigheden hvormed de mødes f.eks. i forbindelse med at søge føde, møde en mage eller undgå et rovdyr. For det tredje forårsager turbulens at havet danner såkaldte fronter, hvor man ser en uensartet fordeling af sediment, næringssalte og planktonorganismer. Turbulensens fysik Studiet af turbulens som et fysisk fænomen startede for flere århundreder siden. Fundamentet blev lagt af Isaac Newton (1643-1727), Leonhard Euler (1707-1783) og Joseph-Louis Lagrange (1739-1813) 10

Figur 1 Leonardo da Vinci (1452-1519): Studie af vandformationer (1507-09), Royal Library, Windsor. Indsat: Selvportræt (o. 1512), Biblioteca Reale, Torino. der alle satte deres geniale fingeraftryk på faget. De love som væsker bevæger sig efter, blev dog først endeligt formuleret af Claude Navier (1783-1836) og af George Gabriel Stokes (1819-1903). Disse love er sammenfattet i Navier-Stokes-ligningerne. Turbulensen er styret af lovene, men den er alt for kompleks til alene at kunne beskrives af ligningerne. Gennembruddet kom i 1894 med Osborne Reynolds (1842-1912). Han nøjedes med at se på den samlede turbulenseffekt. Han fandt frem til at turbulens mere lignede diffusion, især hvis man anskuede det udfra en statistisk synsvinkel. Faktisk benyttes Reynolds antagelse om at turbulens ligner diffusion i næsten alle nutidens modeller for hav- og luftcirkulation. Mere detaljerede undersøgelser af turbulens viser, at den ikke er tilfældig, men varierer på en forudsigelig måde. Det viste observationer i 1920 erne af Lewis Fry Richardson (1881-1953) og teoretiske overvejelser af Andrei Kolmogorov (1903-1987) i 1940 erne. Eksterne kræfter (i kystområder er det primært vind, bølger og tide- 11

Det turbulente liv i havet Figur 2. Produktionen i marine systemer, målt som vækst af planteplankton, dyreplankton eller fiskelarver, er optimal inden for et vist turbulensniveau. Moderat turbulens stimulerer produktion; næringssalte opblandes i vandet så de er tilgængelige for planteplankton, og samtidig bevirker turbulensen at rovdyr og byttedyr møder hinanden. Ved for lav turbulens opblandes næringssaltene dårligt, og rovdyr og byttedyr møder kun sjældent hinanden. Dette fører til lav produktion. Omvendt betyder for kraftig turbulens at planteplanktonet føres ned, hvor der er for lidt lys til at det kan vokse optimalt. Desuden bevirker kraftig turbulens at rovdyrenes sansesystemer forstyrres, at de skal jagte deres byttedyr mere samt at den strøm, hvormed de suger byttedyr ind, forstyrres. Dermed nedsættes deres væksthastighed. 12 Produktion Dyreplankton Fiskelarver Planteplankton Tiltagende produktion pga. opblanding af næringssalte samt øget encounter -rate blandt bytte- og rovdyr vand) tilfører kinetisk energi dvs. bevægelsesenergi til systemet (f.eks. havet), som lidt efter lidt fordeler sig i stadig mindre bevægelser, indtil al bevægelsesenergien til sidst er omdannet til varme. Dette fænomen gælder overalt og følger de samme love uanset om det drejer sig om omrøring af vand i et bæger i laboratoriet eller storme i atmosfæren eller i interstellart støv i spiralgalakser. Dette må regnes som en af det 20. århundredes store opdagelser. Er der tale om et system med stor masse, f.eks. en havstrøm, er det massen der er afgørende for turbulensens opførsel. Er der derimod tale om et system med lille masse, f.eks. vandmassen omkring en vandloppe, er det viskositeten der er afgørende for turbulens-mønstret vandloppen oplever vandet så tyktflydende som sirup. Aftagende produktion pga. lysbegrænsning, fødespredning og for ringe sansning Turbulens Undersøgelser i 1920 erne og 40 erne viste at udbredelsen af turbulent energi varierer på en forudsigelig måde. Der behøves kun to parametre til at beskrive den turbulente energi i et system. Den ene parameter er viskositeten, (udtales ny), som er et mål for hvor tyktflydende væsken er. Den anden parameter er den såkaldt turbulente dissipationsrate, (epsilon), som er et mål for hvor hurtigt den turbulente bevægelsesenergi omdannes til varme. I den senere tid har tekniske landvindinger betydet at den turbulente dissipationsrate kan måles direkte. I fremtiden vil den slags målinger bruges rutinemæssigt på mange havforskningstogter, og det vil give os en væsentlig bedre beskrivelse af turbulensen i havet og dermed den virkelighed som havets organismer lever i. Turbulens og havøkologi I de fleste marine økosystemer har produktionen af levende materiale et kuppel-formet forløb i forhold

Det turbulente liv i havet til turbulens (Figur 2). Det vil sige at lidt turbulens er godt idet det blander næringssalte op i vandet så de bliver tilgængelige for planteplankton, dvs. alger. Men ved for meget turbulens vil algerne blive ført bort fra overfladelaget, og da de jo som planter er afhængige af lys til deres fotosyntese, medfører det at de vokser langsommere. Går vi et trin højere op i fødekæden til dyreplankton (f.eks. vandlopper), så behøver disse organismer som er rovdyr en vis turbulens i havet for at finde deres byttedyr når fødemængden er begrænset (den positive effekt er dog også stærkt afhængig af vandloppernes fødesøgningsadfærd). Turbulensen øger chancen for at rovdyrene møder deres byttedyr. Men hvis turbulensen bliver for kraftig vil den have en negativ effekt på dyreplanktons fødeoptagelse idet dyrenes fødesøgningsmekanismer bliver forstyrret. Effekten af øget turbulens på dette niveau i fødekæden følger det samme kuppel-formede mønster som set for planteplankton (Figur 2). Tilsvarende processer er også gældende for næste trin i fødekæden, fiskelarver og videre op igennem fødekæderne, og er således overordentlig vigtige faktorer for hele produktionen i havet. Turbulens, vandloppefødeindtagelse og vertikal fordeling Mange vandloppearter foretager daglige vandringer vertikalt, dvs. lodret, i vandsøjlen. Om dagen søger de ned under dagslyset i de øverste vandmasser for dermed at reducere risikoen for at blive ædt mens de i tusmørket vender tilbage for at spise. Men laboratoriestudier har vist at vandlopper også ændrer deres svømmeadfærd i forhold til turbulens. Det er nemlig sådan at der er mest turbulens ved bunden og i overfladen. Det giver dyreplankton mulighed for at vandre vertikalt (lodret) til det dybdelag hvor der er det bedste kompromis mellem turbulens, fødekoncentration og risikoen for selv at blive ædt. Om det vitterligt også er tilfældet i havet, har DFU været med til at undersøge gennem det EU-støttede projekt PROVESS (Processes of Vertical Exchange in Shelf Seas). På nogle intensive togter i efteråret 1998 har vi ved hjælp af havundersøgelsesskibe og en række forankrede bøjer med måleudstyr indsamlet en lang række data til at belyse disse forhold. Undersøgelserne viste at turbulens havde en negativ påvirkning på fødeindtagelsen hos alle de vandloppearter der blev undersøgt. Det vil sige når turbulensen var høj blev vandloppernes evne til at indfange føde reduceret. Da der i hele undersøgelsesperioden var meget kraftig vind og deraf følgende høj turbulens, resulterede det dog i at vi kun fik undersøgt den negative effekt af turbulensen, dvs. vi befandt os på højre side af den kuppel-formede graf i Figur 2. Dette kan også have været årsagen til at vi kun for én vandloppeart Oithona similis så den ventede sammenhæng mellem turbulens og vandloppens vertikale fordeling i vandsøjlen. Når turbulensen er høj, undlader denne art at svømme op til overfladen om natten. Årsa- 13

Det turbulente liv i havet Figur 3. Vandlopper er udstyret med en række meget følsomme sansehår, der sidder på deres følehorn (antennerne). Til venstre for vandloppen ses en ciliat (en lille dyreplanktonorganisme). Omkring ciliaten er der et hydromekanisk felt dvs. en strøm af vand som opstår ved at den bevæger nogle fimrehår som sidder på dens yderside, og som den bruger til at svømme gennem vandet. Jo længere væk fra ciliaten man kommer, desto svagere er vandstrømningerne naturligvis, men de afhænger også af dyrets bevægelsesmønster. I det viste tilfælde kan man se at ciliaten skaber et hydromekanisk felt med vandbevægelse i fire forskellige retninger. Et hydromekanisk felt med vandbevægelse i kun to retninger vil være kraftigere, og havde ciliaten skabt et sådant felt, ville det være nemmere for vandloppen at opdage. Ciliat Sansehår Hydrodynamisk felt Antenne gen er formentlig at turbulensen forstyrrer Oithonas evne til at lokalisere byttedyr. Turbulens og fjernsansning Set fra en planktonorganismes synsvinkel er havet tyndt besat med organismer. Hvis disse organismer skal møde mager, fange byttedyr eller flygte fra rovdyr, er det derfor altafgørende for dem at de er i stand til at detektere dvs. opdage dem på afstand (se Fisk&Hav 50, side 48-55). Kemiske signaler kan være vigtige i denne sammenhæng, men det har også vist sig at en stor gruppe af dyreplankton-arter (f.eks. vandlopper, ciliater, pileorme) er følsomme over for hydromekaniske signaler, det vil sige bevægelser i vandet som opstår ved de bittesmå bevægelser som andre smådyr og nogle planteplankton-arter giver anledning til. Dels ved deres svømmebevægelser og ved at de passivt synker i vandet, men også ved at Vandloppe de aktivt skaber en såkaldt fødestrøm hvormed de suger fødeemner til sig. På grund af deres ringe størrelse er der tale om meget svage signaler, og f.eks. vandlopper er derfor udstyret med en række meget følsomme sansehår på deres antenner, dvs. deres følehorn (Figur 3). Afstanden, inden for hvilken plankton kan opdage og påvirke hinanden, afhænger af deres følsomhed, størrelse, bevægelse, den hydrodynamiske karakter af deres adfærd (dvs. svømning, fødestrøm, passiv synkning). Disse signaler kan dog blive overdøvet som følge af den omgivende turbulens, som virker som støj for vandloppen. Om de bliver overdøvet afhænger ikke alene af hvor kraftig turbulensen er, men også af hvordan organismen bevæger sig. De forskellige bevægelsesmønstre giver ophav til forskellige hydromekaniske signaler som ikke 14

Det turbulente liv i havet Figur 4. Forskellige typer planteplankton fra danske farvande. HELGE A. THOMSEN 15

Det turbulente liv i havet a. Næringssalte b. Planteplankton c. Dyreplankton Figur 5. Simulation af et forenklet marint økosystem. a) en ansamling næringssalte deformeret af turbulens i nogle bånd- og trådformige arme. b) planteplankton i gang med at optage næringssaltene. c) dyreplankton som æder af planteplankton-organismerne. Selvom ansamlingen i første omgang deformeres af turbulens, så er det de biologiske processer der sørger for opblandingen. Gengivet med tilladelse fra Nature, Macmillan Magazines Ltd. Copyright (1998). 16 alle er lige følsomme over for turbulens idet nogle er kraftigere end andre (Figur 3). At man på denne måde har kunnet kortlægge turbulensens virkning på en del af det marine økosystem, har opmuntret havforskerne til at gå ind i en nærmere undersøgelse af de funktionelle former for stimulans, der hører til specifikke typer af byttedyr. Endvidere har man iværksat omfattende undersøgelser af vandloppers respons på forskellige stimulanser såsom hydromekaniske og kemiske signaler, og af mere generelle spørgsmål om hvordan fjernsansning og undvigelsesreaktioner har udviklet sig parallelt med hinanden i noget som man udmærket kan betragte som et regulært våbenkapløb; helt efter de samme principper som for forskellige landes militær er udviklingen af advarselssystemer og stealth -teknologi nødvendig for planktonorganismer for at de ikke skal blive deres modstandere for underlegne. Turbulens og patchiness Et af de turbulensfænomener der er sværest at forstå, er det forhold at turbulens skaber en inhomogen, dvs. uensartet fordeling af stoffer, partikler og dyr i havet. Denne uensartede fordeling kaldes med et engelsk fagudtryk for patchiness (der eksisterer ikke et dækkende dansk betegnelse). To hovedspørgsmål har beskæftiget forskerne. Det ene er: Hvordan danner turbulens sådanne inhomogene fordelinger af stoffer eller organismer i havet? Det andet spørgsmål er: Hvordan kan havets organismer fra bakterier til hvaler finde, udnytte og opholde sig i zoner (patches) hvor forholdene for deres livsytringer er optimale? Til at besvare det første spørgsmål kan vi betragte en lille ansamling af partikler f.eks. planteplankton eller et område med høj koncentration af næringssalte der er opløst i havvand. Turbulens kan deformere ansamlingen eller området ved at strække den ud i trådformige eller båndformige formationer og eventuelt opsplitte den i mindre enheder på en meget kompleks måde. Set i større perspektiv ligner processen diffusion, dvs. almindelig opblanding af ansamlingen med det omgivende havvand. Men faktisk spil-

Det turbulente liv i havet Figur 6. Turbulens skaber pletter som ser fundamentalt ens ud både på stor og lille skala.ved at se på mønstret af ansamlingen kan man altså ikke se om skalaen er 10 km eller 10 cm. Gengivet med tilladelse fra Nature, Macmillan Magazines Ltd. Copyright (1998). ler diffusion kun en meget lille rolle. Det der ændrer koncentrationer af f.eks. næringssalte er biologiske processer at planteplankton optager næringssaltene, at dyreplankton æder planteplanktonet, at organismerne bevæger sig etc. At diffusion ikke spiller nogen videre rolle i opblandingen kan man belyse ved hjælp af simulationer. Det er computermodeller som på baggrund af ligningerne konstruerer turbulente strømfelter, og man kan følge de drivende partikler gennem et sådant felt. Desuden kan man give partiklerne en biologi der får dem til at opføre sig som de forskellige involverede arter (f.eks. næringssalte, plante- eller dyreplankton) i de simulerede turbulente omgivelser. Figur 5 viser hvordan turbulente bevægelser påvirker disse biologiske processer og skaber pletter af forskellige størrelser. Men hvis man forstørrer en lille del af den viste ansamling af næringssalte, så vil man ligesom med de mønstre man ser i en matematisk fraktal se (omtrent) det samme billede! (Figur 6). Turbulens trækker altså ganske vist ansamlingen ud i tråde og arme, men ændrer ikke ved at der eksisterer skarpe grænser mellem områder med lav og høj koncentration af i dette tilfælde næringssalte. Det er de biologiske processer der sørger for decideret opblanding. Dette kræver dog tid. I tilfældet med næringssalte bliver den oprindelige ansamling mere udvisket, jo længere planteplanktonet er om at optage saltene.turbulensens effekt på fordelingen af dyreplankton er endnu mere forsinket og dermed mere udvisket idet den ikke blot er afhængig af væksten af det planteplankton som er føde for dyreplanktonet, men også af hastigheden af deres egen fødeoptagelse. Dvs. der er en tidsmæssig buffer mellem turbulensen og de højere niveauer i fødekæden, og denne buffer fører til en mere plettet, dvs. kompliceret fordeling i vandet af organismerne på disse højere fødekæde-niveauer. Det er ved at opsamle mere viden om turbulensens indvirkning på havmiljøet og dyrenes evner til at sanse deres omgivelser at vi med tiden vil få svaret på det andet vigtige spørgsmål om hvordan havets organismer finder og udnytter de steder hvor de har gode livsbetingelser. Litteratur Abraham E.R., 1998. The generation of plankton patchiness by turbulent stirring. Nature 391: 577-580. Kiørboe T., 2000. Mærk verden lokalisering af mad, mage og fjende hos vandlopper. Fisk&Hav 50: 48-55. 17

Marco Frederiksen, Erling Larsen, Carsten Østerberg & Allan Bremner Danmarks Fiskeriundersøgelser, Afdeling for Fiskeindustriel Forskning Sporbar kvalitet af ferske fisk I fremtiden vil det blive en stærk konkurrenceparameter at sikre en optimal kvalitet gennem alle led i kæden fra fisker til detailleddet, således at forbrugeren sikres den til enhver tid bedste spisekvalitet. Dette vil kræve en intakt, ubrudt kølekæde fra fisker til forbruger med hurtig omsætning. Her har den danske fiskerisektor en klar fordel, fordi den har et veludbygget logistiksystem. Men det vil samtidig kræve et system et såkaldt sporbarhedssystem der kan dokumentere over for detailleddet og/eller forbrugeren hvornår fisken er er fanget. På Danmarks Fiskeriundersøgelser har vi arbejdet med at udvikle et sådant system. Køberne af fersk fisk, forbrugerne, ønsker i stigende grad mere information om produkternes spisekvalitet, oprindelse og behandling. En stor del af forbrugerne vil vide mere om, hvad de spiser, og hvordan råvaren/produktet er blevet behandlet, før det ender på forbrugerens tallerken. Som et eksempel kan nævnes den økologiske bølge i Danmark og Tyskland. I en tid med frygt for kogalskab, dioxin og pesticider vil det være betryggende for forbrugerne at kende oprindelsen af den fisk eller det fiskeprodukt, som de skal spise. Viden om spisekvalitet, fangststed, fangsttidspunkt og forarbejdning vil blive fremtidens vigtigste konkurrenceparameter. De store fødevarekæder i Europa (8-10 supermarkedskæder som f.eks. Marks & Spencer) og cateringsektoren som f.eks. fastfoodkæderne og lignende har i flere år stillet krav om at kende produkternes oprindelse, når der er indgået nye kontrakter med leverandører af fisk primært frossen fisk. Det krav har, indtil nu, kun i mindre grad kunnet opfyldes, da sporbarhed (se boks) for ferske fiskeprodukter helt tilbage til fiskeskibet blev anset for umuligt. Men på Danmarks Fiskeriundersøgelser satte vi os for at undersøge om det med moderne teknologi er muligt at lave et system der kan dokumentere hvornår fisken er blevet fanget og dermed hvor længe fisken har været oppe af vandet. Af økonomiske og praktiske grunde er det ikke fornuftigt at sætte en temperaturføler på hver eneste fisk. Derfor er det vigtigt at slå fast, at fangstdatoen kun siger noget om fiskens kvalitet, hvis kølekæden er intakt dvs. at fisken holdes forsvarligt nedkølet hele vejen fra fiskeskibet til detailleddet. 18

Hvad er spisekvalitet af fersk fisk? Fersk fisk er fisk som i det væsentlige er konserveret ved (is)køling. Spisekvaliteten, som forbrugeren opfatter det, er ikke noget entydigt begreb, men afhænger af den enkeltes egne præferencer. Ved at anvende trænede smagsdommere kan man dog opnå en næsten objektiv vurdering af spisekvalitet, hvor en høj kvalitet karakteriseres af fiskens egensmag og fravær af fremmed (fordærvet) lugt og smag. Spisekvaliteten af fersk iset hvidfisk som torsk og rødspætter er relativ høj frem til otte dage efter fangst. Derefter mindskes kvaliteten hurtigt, og fisken må typisk kasseres omkring 14 dage efter fangst. De anførte tidsintervaller forudsætter opbevaring ved 0 C. Ved blot 5 C er ovennævnte tider halveret, dvs. fisken har kun høj kvalitet i fire dage efter fangst Hvis man forudsætter (og kontrollerer), at fisken holdes kold (opbevares i is ved 0 C) under al transport og lagring, kan fiskens lagringstid anvendes som et mål for dens kvalitet. En simpel og praktisk måde at håndtere spisekvaliteten på i en kæde fra fisker til detailled er ved at mærke produktet med fangstdatoen. Men stadigvæk: Forudsætningen for at en sporbar fangstdato kan anvendes som mål for spisekvaliteten, er en intakt kølekæde. Hvad er sporbarhed? Den Internationale Standardiserings Organisation (ISO) definerer sporbarhed som Muligheden for at spore: historie, anvendelse eller placeringen af en given vare/enhed, ved hjælp af registrerede identifikationer. Sporbarhed kan anvendes både internt i en virksomhed og eksternt imellem virksomheder. Sporbarhed for fødevarer kan indebære, at man til enhver tid i hele forarbejdnings- og distributionskæden kan dokumentere, hvor varen (råvare, ingredienser) mv. kommer fra og hvilken behandling den har været udsat for. Sporbarhed er ikke en fast defineret størrelse, men vil afhænge af hvilke informationer, der ønskes om det aktuelle produkt. For en vare, der er berettiget til at have et bestemt mærke som f.eks. et økologimærke, er det vigtigt at kunne spore alle ingredienser i varen og de betingelser hvorunder de er blevet dyrket, transporteret og forarbejdet. Som beskrevet er det for fersk fisk meget vigtigt at vide, hvilken temperatur fisken har været opbevaret ved og i hvor lang tid. 19

Sporbar kvalitet af ferske fisk Her har Danmark en fordel.vi har en meget velfungerende logistik, og danske fisk har i Europa et ry for god og høj kvalitet. Et velfungerende transportsystem fra den danske fiskeeksportør til modtageren ude i Europa har givet dansk fersk fisk en klar fordel i forhold til konkurrenterne. Denne velfungerende logistik gør det i dag muligt at få en fisk solgt på en dansk auktion frem til modtageren et sted i Europa inden for to døgn (Nordeuropa inden for et døgn). Men i dag er logistikken hos vore konkurrenter på ferskfisk-markedet (f.eks. Holland, Frankrig, Skotland og Irland) forbedret, så det er nødvendigt at vi i Danmark nu også forbedrer systemet på andre områder. Sporbarhed vil være et oplagt valg, og Danmark vil formentlig kunne høste store fordele af at være pionér på området. Forudsætninger for etablering af et sporbarhedssystem Før man giver sig i kast med at udarbejde et sporbarhedssystem, er der en række spørgsmål der skal besvares. Hvad skal spores? På hvilket niveau skal denne sporing foregå? Hvad er formålet med at kunne spore et bestemt produkt? Og hvor stor, eller lille, skal den sporbare enhed være? For at kunne besvare disse spørgsmål er det nødvendigt at kende hele kæden fra primærproducent til detailled/ forbruger og vide, hvilke informationer de enkelte led ønsker. På et fiskeskib kan en sporbar enhed f.eks. være en enkelt kasse fisk, et enkelt slæb, en dags fangst eller en hel rejse. Alle disse overvejelser er dog helt afhængige af behovet senere i kæden. Introduktion og brug af sporbarhedssystemer repræsenterer i første omgang en ekstraomkostning, og det må derfor afgøres i hver enkelt tilfælde, om det er pengene værd. Det er næppe rentabelt at prøve at spore én enkelt fisk, som en sild til 30 øre, men at spore én 150 kg tunfisk til 15.000 kr fra fangst til detailleddet er meget meningsfuldt. Hvis fordelene ved et sporbarhedssystem ikke går videre i kæden, således at kædens ydeevne, effektivitet og rentabilitet forbedres, så er fordelene for det enkelte led begrænset til dets egen virksomhed. Dette kan i sig selv være nyttigt nok, men potentialet for at opveje udgifterne er større, desto flere led i kæden der medvirker i sporbarhedssystemet. At kunne spore varer/ingredienser tilbage til oprindelse kræver opsamling og lagring af informationer. Dette kan ske ved at skrive alting ned og lade papirer og dokumenter følge varerne. Dette sker da også i dag for fiskeprodukter med meget høj værdi, f.eks. med ferske tunfisk der fanges i Australien og sælges på det japanske marked. Der bliver dog hurtigt tale om meget store datamængder, og manuel sporbarhed er derfor forbundet med store omkostninger. Danske fiskeprodukter har oftest lavere værdi og større mængde, så implementering af sporbarhedssystemer i Danmark er derfor helt afhængig af elektroniske systemer, hvor store datamængder kan lagres og overføres med relativt små omkostninger. Almindelige etiketter eller stregkode-mærkater som sættes på produktet kan kun lagre en begrænset informationsmængde. Computer- 20

Sporbar kvalitet af ferske fisk chips (RF-tags) som kan lagre meget mere information, og som i princippet kan følge hver enkelt pakke/produkt, er endnu for dyre til at kunne anvendes. En løsning er derfor at produktet eller den sporbare enhed påføres et identifikationsnummer f.eks. med en stregkode, og at de detaljerede informationer om produktet lagres et andet sted, nemlig i et IT-system, som overfører dem mellem de enkelte led i kæden fra fisker til detailled. Vi arbejder i DFU med at søge at løse de teoretiske og praktiske problemer for at udvikle et sådant ITsystem, og med det system som er beskevet fra side 23, har vi taget de første skridt på vejen til at løse problemerne. Eksempler på anvendelse af sporbarhedssystemer Et velfungerende sporbarhedssystem vil være meget værdifuldt i forbindelse med sporing af årsager til udbrud af fødevarebåren sygdom. Hvis en forbruger bliver syg af salmonella, og man via laboratorie-undersøgelser har mistanke til en paté indeholdende æg, skal det være muligt via deklarationer på pateen at finde æg-leverandør, ægtransportør, betingelser (f.eks. tid og temperatur under transport), æg-producent og efterfølgende undersøge om det er denne råvare der var skyld i sygdommen. Andre eksempler på brug af sporbarhedssystemer er f.eks. ved fund af BSE i kvægbesætninger, hvor det er blevet meget vigtigt at kunne spore oprindelsen af foder og det kød- og benmel, der eventuelt er indgået i foderet. Fødevarers kvalitet er i dag udsat for megen opmærksomhed fra presse og forbrugere, og sygdomsudbrud forårsaget af forekomst af Salmonella, Listeria eller andre sygdomsfremkaldende bakterier samt gentagne fund af for høje koncentrationer af kemiske forbindelser, som formodes at være giftige, har skabt mistanke til kvaliteten af vore fødevarer. Derfor er de enkelte producenter af fødevarer interesseret i at beskytte deres mærkevarer mod ubehagelige overraskelser. Et effektivt sporbarhedssystem kan anvendes offensivt over for underleverandører, således at en fejl hurtigt kan spores tilbage til kilden og samtlige fejlbehæftede varer hurtigt kan tages ud af markedet med færrest mulige omkostninger. Og ikke mindst det gør det i højere grad muligt at finde årsagen til at fejlen opstod og få årsagen rettet så fejlen ikke opstår igen. Søpakningssystemerne de første sporbarhedstiltag på ferskfisk-området Det første DFU-arbejde inden for området sporbarhed blev igangsat i 1996 i samarbejde med to fabrikanter af søvægte, Scanvægt og Marel, der udviklede to vejesystemer til deklarering af fangsten ombord (se DFU rapport nr. 45/97). Dette gjorde det muligt at størrelsessortere, veje, mærke og deklarere fangsten ombord, hvilket kaldes søpakning med deklaration. Deklarationen består som minimum af information om, hvornår fisken er fanget samt arten, størrelsen og vægten pr. kasse. Resultatet af dette arbejde blev, at to fiskeskibe lige siden har søpakket deres fisk på kommercielle vilkår. 21

Sporbar kvalitet af ferske fisk Søpakning kræver imidlertid plads ombord, og alene søpakningssystemet kræver en investering for det enkelte fiskeskib på over 100.000 kr. Dertil kommer investering i udstyr, der gør det muligt at størrelsessortere ombord på fiskeskibet. Derfor er det kun de større fiskeskibe, der har muligheden for at anvende søpakning. Der er i dag solgt mindst ti søpakningssystemer i Danmark. Fiskeskibet sparer de udgifter der betales for at få fisken sorteret på land som er 5-7%. En anden effekt er, at det enkelte fiskeskib fremhæver og står inde for kvaliteten af sin fisk, hvilket er tillagt en værdi af fiskerne. Informationerne på hver enkelt fiskekasse kommer i dag ikke videre til detailleddet, men går tabt undervejs. Det har desuden ikke været muligt at påvise en større indtjening for de fartøjer, der lander sporbare ferske fisk. Årsagerne til det kan være at: Auktionspriserne varierer meget og det der påvirker prisen mest, er variationen i udbud og efterspørgsel. Det er dermed meget svært at vise en evt. forskel mellem traditionel pakket fisk og søpakket deklareret fisk. Informationerne kommer ikke videre i kæden. Investering i udstyr på land til at overføre informationen i de næste led i kæden vil først ske når der er tilstrækkeligt med fiskeskibe til at sikre en stabil tilførsel af fisk til den enkelte auktion. Manglende samarbejde imellem leddene i omsætningskæden. Et enkelt led i kæden kan ikke høste udbyttet af en investering fordi informationsstrømmen stopper inden produktet kommer frem til detailleddet. Projektets konklusion blev også en erkendelse af, at hvis en så betydelig investering i både merarbejde og udstyr til at sikre kvaliteten og overføre information imellem de enkelte led i kæden skulle kunne betale sig økonomisk, skal informationerne fra de enkelte led nødvendigvis føres gennem dem alle helt frem til detailleddet. Kun derigennem er det muligt at rationalisere og optimere omsætningen i hele kæden. Svind, kundeklager og kassation vil kunne spores tilbage og dermed formodentlig minimeres. En prisdifferentiering afhængig af spisekvaliteten (antal døgn i is) er også en oplagt mulighed. Igangværende arbejde med sporbarhed af fersk fisk Det forhold, at information om fisken ikke fulgte med helt ud i detailleddet, var baggrunden for et ph.d.-projekt, der startede i 1999 med titlen Fersk fisk med sporbar kvalitet. Sideløbende med dette studie blev projektet Info-fisk etableret for at afprøve sporbarhed i hele distributions-kæden fra fisker til detailled/forbruger. Formålet med projektet er at påvise, at sporbarhed i en ferskfisk-kæde kan lade sig gøre og at dokumentere tidsforbruget ved dette. Dette kræver, at hele kæden dokumenteres med hensyn til til tid og temperatur før og under demonstrationssystemets afprøvning. Derved kan omkostningerne ved sporbarhed/mærkning dokumenteres. De første afprøvninger af et sporbarhedssystem baseret på Internetteknologi er netop afsluttet. 22

Sporbar kvalitet af ferske fisk Produktstrøm Informationsstrøm Figur 1. Detailforretning PC (server), eksternt tastatur, trådløs scanner, etiketprinter Udstyr anvendt i demonstrations-projektet til overførsel af data fra fiskeskib til detailled. Transport Grossist/ opkøber Auktion Samlecentral Fiskeskib PC (server), eksternt tastatur, trådløs scanner, etiketprinter PC (server), eksternt tastatur, trådløs scanner, etiketprinter PC (server), eksternt tastatur, etiketprinter, mobiltelefon Information om fangstdato og produkttype føres via et udviklet ITværktøj gennem alle led i kæden fra fisker til detailleddet, der her består af en udvalgt detailforretning. Det samlede udstyr som indgår i demonstrationsprojektet er vist på Figur 1, og Figur 2 viser udstyret i et enkelt led. Der er fire PC er i kæden: fiskeskib sortering grossist detailled. Således dækkes de vanskeligste operationer i kæden: pakning og registrering ombord, størrelsessortering/ompakning ved samlecentral (der hvor fiskene normalt størrelsessorteres på land), ompakning og evt. forarbejdning ved grossist, ompakning/forarbejdning i en de- Figur 2. Udstyret i projektet. Hvert enkelt led i kæden har en stor PC, en stregkodescanner der fungerer via trådløst netværk, et vandtæt tastatur og en printer i en kasse der skal beskytte den mod det våde miljø. 23 MARCO FREDERIKSEN

Sporbar kvalitet af ferske fisk tailforretning, og sporbarheden i kæden holdes intakt gennem alle led. PC en og den trådløse stregkodescanner (en pocket PC) i samlecentralen anvendes også til at registrere salget på auktionen. Overførslen via Internettet foregår med anvendelse af et program baseret på XML og Biztalk. Systemet sikrer i korthed, at alle led kan snakke problemfrit sammen, og at man enkelt og sikkert kan overføre de informationer, der er nødvendige, til det/de næste led i kæden. Informationerne i det nuværende system Hvilken information kunderne skal præsenteres for i detailleddet vil blive undersøgt gennem kundeanalyser, som er planlagt i det videre arbejde. Det kan godt tænkes, at informationen kun går til detailleddet, som afhængig af kundeønsker i det aktuelle område kan give mere eller mindre information videre til forbrugerne; evt. kan sporbarhedsoplysninger danne baggrund for et kvalitetsmærke over for forbrugeren. Principielt er der ingen grænser for, hvor megen information der kan overføres. En stregkode har et unikt nummer, og det er dette nummer, og ikke informationen bagved, som rent fysisk overføres mellem de enkelte led i kæden. Selve informationen overføres i stedet via Internettet, således at det enkelte led allerede har alle informationer, inden det fysiske produkt modtages. Betjeningen af stregkodeprinterne foregår via et vandfast tastatur, hvor det med ganske få tastetryk er muligt at føje flere informationer til den eksisterende information. Det er i denne version valgt at anvende en etiket med stregkode samt fangstdato til at overføre det unikke nummer. Dette fordi det er nødvendigt for de folk der skal håndtere fiskekasserne at de kan se fangstdatoen fysisk på den enkelte kasse for at kunne adskille fiskekasserne korrekt med hensyn til fangstdato inden f.eks. størrelsessortering. Etiketterne, der anven des på fiskekasserne og i detail leddet, er vist på Figur 3. Fartøj: AB123 Art: Torsk Fangstdato: 26-03-01 Kasse nummer: 2 (01)2(34)567891(01)112 Figur 3. Eksempel på etiketter, der anvendes i projektet. Et fremtidigt system vil, som tidligere nævnt, kunne baseres på en indbygget computerchip i hver enkelt fiskekasse, KULLERKÆLDEREN Denne torsk størrelse 3 blev fanget Den 26-03-01 af fiskeskibet AB123 Fileteret vægt: 1,2 kg (01)2(34)567891(01)112 24

Sporbar kvalitet af ferske fisk Tabel 1. De informationer der bliver registreret i den nuværende udgave af Info-fisk. Dataleverandør Registrerer Kommentarer Fisker Fiskeskibets navn/nummer Er fast registreret i systemet Fangstdato/tid Bliver automatisk registreret Fiskeart Tastes ved mærkning af kasserne Kassenummer Bliver automatisk registreret Sortering på land Sortererens navn Er fast registreret i systemet Dato/tid Bliver automatisk registreret Fiskestørrelse Størrelse 0, 1, 2, 3, 4 eller 5 tastes Fiskevægt Registreres automatisk ud fra størrelsen Nyt kassenummer Sammenhængen mellem forrige kassenumre bliver automatisk registreret Grossist Grossist navn Er fast registreret i systemet Dato/tid Bliver automatisk registreret Procestype Hel fisk, fileter, mince osv. Ny fiskevægt Tastes ved mærkning af kasserne Nyt kassenummer Sammenhængen mellem forrige kassenumre bliver automatisk registreret Detailled Detailforretningsnavn Er fast registreret i systemet Dato/tid Bliver automatisk registreret Procestype Hel fisk, fileter mince osv. tastes ved mærkning af kasserne Ny fiskevægt Tastes ved mærkning af kasserne Kundepakkenummer Sammenhængen mellem forrige kassenumre bliver automatisk registreret som vil give endnu hurtigere, billigere og mere sikker aflæsning/registrering af kassen. Dette vil medføre et behov for automatisk sortering af fiskekasser, fordi de ikke længere kan sorteres ud fra en synlig, læsbar fangstdato på fiskekassen. Tabel 1 viser de informationer der bliver registreret i den nuværende udgave af Info-fisk. Som sagt er det vigtigste i dette projekt at føre de unikke kassenumre og sammenhængen mellem dem igennem hele kæden fra fisker til detailled, og ikke i så høj grad det konkrete indhold af informationer. F.eks. kan information om fangstområde, fotos, video og andre data fra de enkelte led i kæden på et senere tidspunkt knyttes til den eksisterende information hvis det ønskes. Målinger af tid og temperatur Som nævnt i begyndelsen af artiklen, kan fangstdatoen og dermed fiskens lagringstid anvendes som et simpelt og praktisk mål for kvaliteten, hvis kølekæden er intakt (fiskens temperatur holdes på 0 C). Det er for dyrt, og ikke praktisk fornuftigt, at måle temperaturen i hver enkelte fisk igennem hele kæden. I stedet sikrer man at fiskens temperatur er 0 C ved at tilsætte tilstrækkeligt med is til den enkelte fiskekasse og sikre at fiskene opbevares i kølerum med en temperatur på 2-4 C gennem hele kæden (ved en kølerumstemperatur på 2-4 C vil isen omkring fisken langsomt smelte og derved holde fiskens temperatur på 0 C). I den konkrete kæde, hvor der blev lavet forsøg med sporbarhedssystemet, blev 25

Sporbar kvalitet af ferske fisk Temperatur, C 14 Fangst 12 Fangstbehandling 10 8 Losning Samlecentral Auktion Grossist 6 4 Nedkøling Kølelagring i last Kølelagring og transport til detailforretning 2 Omrokering i last 0 2 16. juni 17. juni 18. juni 19. juni 20. juni 21. juni Figur 4. Tre målinger af temperatur i fisken fra fisker til detailled. 26 fiskens temperatur målt for at undersøge, om kølekæden holdes intakt. Figur 4 viser fiskens temperatur gennem hele kæden fra fisker til detailled. I dette tilfælde blev tre fisk monteret med temperaturfølere og fordelt i tre kasser i en hel fiskelast. I denne konkrete kæde er der god kontrol med temperaturen. Kun for en enkelt af de 3 fisk ses en temperaturstigning til 1 C, da en omrokering af kasser i lasten på fiskefartøjet medførte, at den pågældende fiskekasse kom øverst i en kassestabel (det er vigtigt at de øverste kasser med fisk altid overdækkes med isfyldte kasser). På samlecentralen nåede en enkelt fisk kortvarigt op på 6 C, hvorefter den igen blev kølet til 0 C. Efter grossistleddet sker den videre transport på land i polystyren kasser, flamingokasser, med rigelig is, hvilket giver en perfekt kølekæde selv ved meget høje omgivelsestemperaturer. Foreløbige konklusioner på projektet Tidsstudierne i forbindelse med afprøvningen viser et ekstra tidsforbrug i hvert enkelt led til registrering og mærkning på ca.17 sekunder pr. fiskekasse. Hvis systemet bygges sammen med eksisterende produktionsstyringssystemer vil tidsforbruget kunne nedbringes væsentligt. F.eks. sættes der allerede etiketter på produkterne i detailleddet, og merforbruget af tid vil derfor blive minimalt. Reaktionen ombord på fiskeskibet har været positiv idet systemet hjælper besætningen med at holde styr på mængden af fisk der er fanget, og det ekstra tidsforbrug på 17 sekunder pr. kasse betyder som regel ikke noget i forhold til skibets fiskeri. På samlecentralen skal systemet dog være meget hurtigere for at kunne følge med. Dette løses ved ændringer i systemet og arbejdsgangen. Investeringen i udstyr til

Sporbar kvalitet af ferske fisk håndtering af informationen udgør ca. 60.000 kr. plus installation for hvert enkelt led i kæden. Fisk med sporbare informationer vil formodentlig kunne opnå en merpris i detailleddet i forhold til fisk uden information, ligesom f.eks. økologiske fødevarer i dag kan opnå en merpris i forhold til traditionelle fødevarer. Det vil senere blive søgt afdækket med en forbrugerundersøgelse. Fremtid Vi har vist, at sporbarhed i en ferskfisk-kæde fysisk kan lade sig gennemføre ved hjælp af Internetteknologi. En videreudvikling af systemet vil gøre det muligt få data fra de eksisterende søpakningssystemer ind i sporbarhedssystemet. Mindre fiskeskibe har mulighed for at etablere et sporbarhedssystem ombord, og helt små fiskeskibe med dagsfangster kan gå sammen om et elektronisk system på land baseret på manuel sporbarhed ombord på fartøjet (papir og blyant). Senere vil sporbarhedssystemet kunne blive integreret i eksisterende software til økonomi- og produktionsstyring (NavisionDamgaard,SAP, oma.). På det tidspunkt vil fordelene ved sporbarhed for alvor kunne udnyttes. Sporbarhed vil give mere nøjagtig viden om spisekvaliteten af det aktuelle lager af fisk i hvert led i kæden og dermed forbedre disponering af varelageret i det enkelte led, muliggøre højere grad af tillid imellem leddene og endelig mulighed for at levere varer med en mere ensartet spisekvalitet inden for det kvalitetsniveau, der er valgt som salgsniveau. Alt sammen faktorer der i sidste ende giver større kundetilfredshed. Sporbarhed vil fuldt udbygget kunne minimere størrelsen af varelageret og til dels fjerne lageret i det enkelte led. Endelig vil systemet på lang sigt kunne anvendes til at fastholde og udbygge Danmarks position på det europæiske eksportmarked, hvor omkring 95% af al dansk fersk fisk bliver solgt. En anden anvendelse af sporbarhed vil på lang sigt være at indføre elektronisk salg af fisk før landing (teleauktion). Flere teleauktionssystemer er allerede operative i Europa, men baseret på at fisken er landet inden salg. Sporbarhed, der starter ombord på fiskeskibet, i kombination med arts- og størrelsessortering vil gøre det muligt at sælge fiskene allerede inden de kommer på land. Derved kan kvaliteten forbedres i forhold til i dag, eller den ekstra tid kan anvendes til at forarbejde, sælge og distribuere fisken på land. Den videre forskning/udvikling på området vil gå i retning af logistik, kvalitetssikrings- og ledelsessystemer, som tager deres udgangspunkt i sammenkædning af alle led i kæden fra fisker til forbruger. Kædebetragtninger er helt essentielle i denne sammenhæng, da det ikke nytter at optimere det enkelte led i kæden hvis fordelen opnået i det ene led på et senere tidspunkt mistes på grund af manglende samarbejde i kæden. For fisk er det som sagt kun gennem en ubrudt kølekæde, at information om fangstdato er udtryk for produktets spisekvalitet. 27

Stig Mellergaard Danmarks Fiskeriundersøgelser, Afdeling for Havøkologi og Akvakultur Sygdomme hos østers Det danske klima må ofte høre for lidt af hvert. Men måske kan vi takke det kølige vejr for at Danmark kan producere den eftertragtede europæiske østers uden at blive plaget af de østerssygdomme som sydligere lande må trækkes med. To parasitter som har gjort det umuligt for mange af de europæiske lande syd for os at opdrætte østers, kan tilsyneladende ikke overleve de isvintre som Danmark ind i mellem oplever. Måske står Limfjorden derfor på kanten til at få en stor og blomstrende østersindustri. Danmark er et af de lande i Europa som har den største produktion og eksport af blåmuslinger. Det enestående ved denne produktion er at den sker ved udnyttelse af de naturlige bestande, i modsætning til de fleste andre lande hvor produktionen sker ved akvakultur, det vil sige dyrene dyrkes på net eller reb som hænger ned i vandsøjlen fra nogle store flydepontoner. Høsten af blåmuslinger sker i Limfjorden, i Vadehavet, og nogle af de østjyske fjorde. Den danske produktion ligger på ca. 100.000 tons om året. Der findes desuden en mindre udnyttelse af de naturligt forekommende europæiske flade østers i den vestlige del af Limfjorden. Denne høst er dog indtil videre kun af mindre omfang idet der årligt fanges ca. 200.000 stk, mens det årlige danske forbrug af østers ligger på ca. 2 mill. stk. Men i begyndelsen af 1990 erne begyndte man at fange flere og flere østers som bifangst i forbindelse med muslingefiskeriet i Limfjorden. Det bevirkede at forskellige erhvervsinteresser begyndte at overveje mulighederne for at etablere østersopdræt i Limfjorden. Det skyldes især at den flade østers har stor markedsværdi, samt muligheder for eksport især til det franske marked. Endvidere var man også interesseret i at have mulighed for at eksportere østersyngel til videre opdræt. Sygdomskontrol I EU er der udarbejdet en liste over smitsomme sygdomme der kan ramme fisk og skaldyr. Det drejer sig primært om sygdomme hos fisk, men der er nævnt to sygdomme som kan ramme østers. Det drejer sig om bonamiosis forårsaget af parasitten Bonamia ostreae og marteiliosis som skyldes parasitten Marteilia refringens. Det drejer sig udelukkende om sygdomme som rammer muslingerne det er ikke sygdomme der kan overføres til mennesker. 28

Bonamia og Marteilia registeres fordi sygdommen er dødelig for den europæiske flade østers (Ostrea edulis), og den har umuliggjort produktion i mange lande med intensiv østersavl. Da tankerne om at lave en egentlig produktion af østers i Danmark kom på banen, var det derfor vigtigt før man startede op at få undersøgt om disse sygdomme var til stede i Limfjorden. Danmarks Fiskeriundersøgelser blev derfor i efteråret 1996 bedt om at foretage en undersøgelse af om parasitterne Bonamia ostrea og Marteilia refringens fandtes i østers fra området.var det tilfældet, kunne man glemme alt om østersproduktion og -eksport. Nationalt referencelaboratorium Ifølge gældende EU-regler skal alle lande have et nationalt referencelaboratorium for sygdomme hos såkaldte to-skallede bløddyr, det vil sige muslinger og herunder østers. Et nationalt referencelaboratorium er et laboratorium som på grund af sin faglige ekspertise er udpeget til at være national autoritet på området og stå for påvisningen af sygdomme hos disse organismer. Laboratoriet skal være ansvarlig for at tilrettelægge et officielt overvågningsprogram af sundhedstilstanden i vore muslingebestande, med hovedvægten lagt på østers. Denne overvågning skal blandt andet sikre at der i forbindelse med handel med muslinger mellem landene ikke samtidig importeres sygdomme som kan få alvorlige konsekvenser for disses muslingeproduktion. Danmarks Fiskeriundersøgelser besluttede at fortsætte de undersøgelser af sundhedstilstanden i Limfjordens østersbestand som var indledt i 1996. Den viden og ekspertise som vi opnåede, resulterede i at Fødevaredirektoratet i efteråret 2000 udnævnte Fiskepatologisk Laboratorium ved Danmarks Fiskeriundersøgelser til nationalt referencelaboratorium. Overvågningsprogram Hvis man i forbindelse med ovennævnte overvågningsprogram ikke har fundet parasitterne Bonamia eller Marteilia i de undersøgte østers fra et velafgrænset område, for eksempel Limfjorden, ved to årlige undersøgelser i en to-årig periode, kan man få området erklæret for sygdomsfri zone med hensyn til de to parasitter. Det betyder at man kun må importere østers til området som stammer fra et tilsvarende sygdomsfrit område. Det er den eneste måde man kan sikre sig mod indførsel af specifikke sygdomme uden at overtræde EU-reglerne om fri bevægelighed af varer mellem medlemslandene. 29

Sygdomme hos østers Sygdomsundersøgelse hos østers er en tidskrævende affære. Østers der skal undersøges for sygdomme, bliver indsamlet enten i naturen eller fra opdrætsanlæg. I laboratoriet åbnes de, og der udtages et lille stykke væv som blandt andet indeholder de forskellige dele af mavetarmsystemet, til mikroskopisk undersøgelse. Hvert vævsstykke skæres med et specielt apparat ud i tynde skiver (4 µm = 4 tusindedele af en millimeter), og snittene lægges på et stykke glas og farves hvorefter de undersøges under mikroskop. Bonamia og Marteilia Marteilia blev observeret første gang i forbindelse med massedødsfald blandt opdrættede flade østers i en bugt ved navn Aber Wrach i det nordvestlige Bretagne i Frankrig i 1967. Marteilia var ikke tidligere kendt, og man har ingen umiddelbar forklaring på hvorfor sygdommen netop opstod i dette område. Da man efter et års tid fandt sam- Bonamia ostreae er en encellet parasit, som tilhører gruppen Ascetospora. Man kender ikke dens livscyklus og ved derfor ikke hvordan østers bliver smittet. Parasitten menes at inficere østers i løbet af foråret eller tidligt på sommeren idet man ser sygdomsudbrud med stor dødelighed i juli-august. De synlige tegn på et Bonamia-angreb er at man ser små huller i gællerne samtidig med at man observerer en dødelighed på 70-90%. Parasitterne er kun synlige ved undersøgelse af vævssnit under mikroskop idet de kun er 1-2 tusindedele millimeter i diameter. De angriber østersens blodceller, de såkaldte hæmocytter, og opformerer sig inden i dem. I forbindelse med sygdomsforløbet forekommer der store ansamlinger af hæmocytter, og inden i hver enkelt af dem kan man se adskillige parasitter (Figur 1). Marteilia refringens tilhører ligesom Bonamia-gruppen Ascetospora. Her kender man en del af dens livscyklus som foregår i østersens fordøjelsessystem. Parasitudviklingen starter øjensynlig i gællerne og maven og spreder sig videre gennem fordøjelsessystemet. Infektionen menes at overvintre i den forreste del af tarmsystemet, og i foråret og forsommeren sker en opformering og udvikling af parasitter som ender med en massiv udskillelse af sporer via tarmen. Hvordan den videre smitte sker kendes ikke, men der ses store sygdomsudbrud og dødsfald i august og september. Infektion med Marteilia efterlader sig ingen synlige spor på de smittede østers, men forårsager alligevel markante dødsfald på op til 80-90% af bestanden. Marteilia er også kun synlige ved mikroskopi. De findes som nogle ansamlinger af sporer i fordøjelsessystemets slimhinde som når en størrelse på 10-30 tusindedele millimeter (Figur 2). 30

Sygdomme hos østers Figur 1. Bonamia ostrea inden i østersens blodceller, de såkaldte hæmocytter. Pilene angiver nogle af ansamlingerne af parasitter som ligger inden i cellerne. Parasitternes størrelse er 1-3/1000 mm. Den lille målepind er 2/100 mm. 20 µm STIG MELLERGAARD Figur 2. Marteilia refringens i en fordøjelseskirtel. Pilene angiver parasitternes placering. Parasitternes størrelse er 1-2/100 mm. Den lille målepind er 2/100 mm. 20 µm menhængen mellem parasitten og de store dødsfald, var der allerede sket en spredning af sygdommen idet østers fra Aber Wrach i den mellemliggende periode var blevet udsat i de øvrige store franske østersproduktionsområder i Bretagne og længere sydpå i Marennes. Endvi- 31 STIG MELLERGAARD

Sygdomme hos østers Figur 3. Geografisk udbredelse af Marteilia refringens hos flade østers i Europa. Marteilia refringens dere var der også sket en eksport af østers til Galicien i Spanien. Marteilia findes nu i næsten alle områder med østersproduktion i Frankrig og Spanien langs Kanal- og Atlanterhavskysten såvel som Middelhavskysten (Figur 3). Bonamia blev observeret nogle få år senere i sommeren 1979 ved Île Tudy på Bretagnes sydkyst ligeledes i forbindelse med store dødsfald i bestanden af flade østers, og i løbet af efteråret 1979 bredte sygdommen sig til det meste af Bretagnes nordkyst. De seneste års undersøgelser tyder på at Bonamia blev indført til Frankrig med nogle østers fra den Nordamerikanske østkyst. Sygdommen findes i nogle få områder langs USA s Stillehavs- og Atlanterhavskyst. Det specielle er at sygdommen her findes i en balance med østersbestandene og således ikke er årsag til store dødsfald, men da den blev indført til den europæiske bestand, som aldrig før havde mødt smitstoffet, spredtes sygdommen med lynets hast. Spredning af denne sygdom skete også meget hurtigt i forbindelse med transporter såvel inden for som uden for Frankrigs grænser. Frankrig var i slutningen af 1970 erne og begyndelsen af 1980 erne et af de førende lande hvad angik eksport af østersyngel til videre opdræt. Det bevirkede at sygdommen hurtigt blev spredt til Spanien, Portugal, Belgien, Holland og Irland (Figur 4). England har også fået Bonamia i nogle af deres østersopdrætsområder, men stærk kontrol af transport af østers imellem de forskellige opdrætsområder har begrænset sygdommens udbredelse. Officielt findes ingen umiddelbar forklaring på hvordan sygdommen blev indført til England, men blandt folk der arbejder inden for østersindustrien, formoder man at den er kommet fra Holland. Det menes at være sket ved at en engelsk østersavler havde lavet en aftale om salg af østersyngel til en hollandsk opdrætter. Englænderen kom over med sine østers på en lastbil, men det viste sig at han ikke kunne komme overens med sin hollandske kollega om prisen, og han ville derfor tage hjem igen med sin last. Det var imidlertid blevet sent, og da det var temmelig lunt i vejret fik han lov til at sætte sine østers ned i 32

Sygdomme hos østers Figur 4. Geografisk udbredelse af Bonamia ostreae hos flade østers i Europa. Bonamia ostreae den hollandske kollegas østersbassiner. Dette faldt uheldigvis sammen med det tidspunkt da hollænderne fik Bonamia, og det viste sig senere at den hollandske opdrætters østers havde været smittet med sygdommen. Kort efter at den engelske opdrætter var vendt hjem og havde sat sine østers ud, udbrød der også sygdom i hans østers. Dette er et eksempel på hvordan sygdomme i østers hurtigt kan spredes ved tilfældigheder. Alle de steder hvor Bonamia og Marteilia er blevet indført, har det umuliggjort produktion af den flade østers, som er den oprindelige europæiske østers. I stedet måtte man gå over til at producere en østerstype (Crassostrea gigas) fra Stillehavet som er modstandsdygtig over for sygdommene. Derfor består hovedparten af den franske østersproduktion i dag af stillehavsøsters, som dog opnår langt lavere priser end den flade østers. Bonamias indførsel til Limfjorden Der findes dog et enkelt sted hvor indførsel af Bonamia ikke har haft katastrofale følger, nemlig i Limfjorden. Da den naturlige østersbestand i Limfjorden ikke var tilstrækkelig produktiv til at opfylde efterspørgslen, blev der igennem 1960 erne og -70 erne importeret store mængder franske østers som blev lagt ud på banker i det tidlige forår og høstet senere på året. I 1980 blev der importeret en stor mængde østers fra Nordfrankrig som blev lagt ud i den vestlige del af Limfjorden. I efteråret 1980 blev der i København afholdt en europæisk konference om sygdomme hos fisk og skaldyr, og i den anledning blev der lavet en session hvor man skulle se på østers, og man skaffede nogle østers fra Limfjorden. Prøven indeholdt tilfældigvis nogle af de franske østers, og mange af de forsamlede specialister i skaldyrssygdomme gjorde store øjne da de så at de danske østers havde Bonamia. Limfjordsøsters Kompagniet, som på det tidspunkt havde monopol på at producere østers i Danmark, forsøgte at reducere skaderne ved at opfiske så mange af de franske østers som muligt, og en del af de opfiskede østers blev lagt ind i et bassinanlæg ved Agger. Her viste det sig at sygdommen vedblev at florere i de franske østers, men den 33

Sygdomme hos østers smittede dog ikke til østers af anden oprindelse som blev holdt i samme anlæg. Da der på det tidspunkt ikke var etableret nogen sygdomsovervågning af østers, blev der ikke foretaget undersøgelse af de mulige konsekvenser af introduktionen af Bonamia for Limfjordens østersbestand.to år senere blev det også uaktuelt idet østersproduktionen faldt og Limfjordsøsters Kompagniet opgav al østersproduktion i 1982. Vi kender ikke årsagen til faldet, men der kan være tale om klimatiske forhold eller sygdom. Resultaterne af sygdomsovervågningen fra 1996 og frem Som beskrevet i begyndelsen af artiklen, kom der imidlertid igen erhvervsinteresse for østers i begyndelsen af 1990 erne, og det har medført at DFU fra og med 1996 har foretaget undersøgelser af sundhedstilstanden i Limfjordens østersbestand. Der blev undersøgt østers fra den vestlige del af Limfjorden blandt andet fra området hvor de Bonamia-befængte østers i sin tid havde været udlagt. De indfangede østers fra dette område var meget store 12-15 cm i diameter med en anslået alder på 10-15 år.ved undersøgelsen blev der ikke påvist Bonamia i nogen af prøverne. For at følge op på denne undersøgelse fortsatte undersøgelserne i de efterfølgende år med to årlige prøvetagninger, tidlig sommer og efterår, hvilket skulle øge muligheden for at påvise parasitterne hvis de er til stede. Men indtil videre er de ikke blevet påvist. Da Bonamia ikke er blevet fundet i disse undersøgelser, er man nu ved at etablere et konsortium bestående af Foreningen Muslingeerhvervet og de lokale amts-kommunale myndigheder langs Limfjorden. Konsortiet skal arbejde for at få øget produktionen af østers betragteligt ved at dyrke dem under akvakulturforhold. Endvidere har man et ønske om at producere yngel til videre opdræt andre steder i landet samt til eksport. For at det kan lade sig gøre at eksportere østersyngel og samtidig få en god pris for den, er det nødvendigt at området 34

Sygdomme hos østers STIG MELLERGAARD har status som sygdomsfrit for Bonamia og Marteilia. Det bliver nu løbende undersøgt og dokumenteret at området er sygdomsfrit ved at der etableres et officielt overvågningsprogram for de to frygtede østerssygdomme i Limfjorden. En verdenssensation Bonamias forsvinden har vakt stor interesse i alle lande med intensiv østersproduktion idet det er første gang at Bonamia har været indført til et område og forsvundet igen. Spekulationerne har derfor gået på om de danske østers er modstandsdygtige overfor parasitten, eller om der måske er biologiske forhold der kan gøre sig gældende, som for eksempel at der mangler nogle mellemværter for at smitten kan spredes, eller om det kunne være klimatiske forhold som slog parasitterne ud. I løbet af 2001 vil der ved EU s Referencelaboratorium for Skaldyrssygdomme i Frankrig blive foretaget en undersøgelse af om danske østers er modstandsdygtige overfor Bonamia. Om parasitten mangler en mellemvært vil man dog ikke umiddelbart kunne undersøge, da vi endnu ikke kender sygdommens udviklingscyklus. Men noget tyder også på at det måske er de klimatiske forhold der har æren for at parasitterne ikke kan trives i Limfjorden. Hollandske undersøgelser har antydet at sygdomsspredningen er mindre intens efter år med lave vintertemperaturer. Vi havde i midten af 1980 erne to isvintre hvor hele Limfjorden var frosset til. I vinteren 1984-85 var vandtemperaturen 0 C eller lige under i syv uger, og i den efterfølgende vinter påvistes sådanne lave temperaturer i ti uger. Ingen andre af de steder hvor Bonamia er udbredt, oplever man så lave vandtemperaturer, så det kan ikke udelukkes at det har været lave vandtemperaturer i relativt lange perioder som har fået bugt med Bonamia i Limfjorden. Dette eksempel på sygdomsbekæmpelse ved hjælp af naturens kræfter kan forhåbentlig være med til at sikre at Limfjorden om nogle år kan få en stor og blomstrende østersindustri som kan være til gavn for det lokale fiskerierhverv. 35

Anja S. Schmidt Danmarks Fiskeriundersøgelser, Afdeling for Havøkologi og Akvakultur Morten S. Bruun Den kongelige Veterinær- og Landbrughøjskole, Laboratorium for Fiskesygdomme Antibiotika-resistens hos bakterier fra danske ferskvandsdambrug Danmark producerer årligt 40.000 tons fisk i opdræt. I sådanne opdræt opstår der uvægerligt ind i mellem sygdom hos fiskene, og antibiotika bruges til at behandle nogle sygdomme. Antibiotika har imidlertid den kedelige bivirkning at de gør nogle bakterier resistente, dvs. modstandsdygtige over for medicinen. Ved at analysere bakterier i og omkring dambrug for resistens har vi undersøgt problemets omfang. Figur 1. Udveksling af resistensplasmider mellem bakterier. Plasmidet er et lille stykke genetisk materiale som ikke har forbindelse med kromosomerne (hvor bakteriens øvrige genetiske materiale ligger). En bakterie kan overføre en kopi af et plasmid når der er tæt kontakt mellem bakterierne. Kromosom Plasmid De seneste år har der været øget opmærksomhed på forekomst og spredning af antibiotika-resistente bakterier fordi antibiotika-resistens kan udvikle sig til et problem hvis sygdomsfremkaldende bakterier helt eller delvist mister følsomheden over for de stoffer der bruges til at bekæmpe dem med. Nogle bakteriearter vil være naturligt resistente mod et antibiotikum, dvs. have en medfødt evne til at overleve i omgivelser der bliver udsat for det pågældende stof. Resistens over for antibiotika kan også erhverves af bakterier som ellers til at begynde med er antibiotikafølsomme. Dette sker især hvis bakterierne udsættes for antibiotika og kan f.eks. ske ved spredning af antibiotika-resistensgener imellem bakterierne. Nogle resistensgener bæres af bakterien på såkaldte plasmider små cirkulære DNA-molekyler som kan overføres til andre bakterieceller uafhængig af kromosomet og celledelingen. Overførslen foregår ved direkte kontakt mellem to celler, og et sådant plasmid kan hurtigt spredes mellem bakterier hvis de rette betingelser er til stede (Figur 1). Med baggrund i frygten for resistensudvikling har udviklingen af antibiotika-resistens hos bakterier i husdyrproduktionen været diskute- Plasmidoverførsel 36

ret og undersøgt. I mange lande med fiskeopdræt har der været problemer med behandling af bakterielle fiskesygdomme fordi bakterierne er blevet mindre følsomme over for antibiotika. I Danmark produceres 40.000 tons fisk om året i opdræt, og der anvendes antibiotika til behandling af nogle sygdomme. Der har kun været få systematiske undersøgelser af antibiotika-resistens hos de bakterier, der forekommer i fiskeopdræt. I denne artikel præsenterer vi resultater fra en tre-årig undersøgelse af antibiotika-resistens hos bakterier i danske dambrug. Bakterielle fiskesygdomme og deres behandling Undersøgelsen omfattede de bakterier der har størst betydning for bakterielle sygdomme hos regnbueørred: Flavobacterium psychrophilum (yngeldødelighedssyndrom,yds), Yersinia ruckeri (rødmundsyge) og Aeromonas salmonicida (furunkulose). Forekomsten af resistens blev også undersøgt i en almindeligt forekommende gruppe af vandbakterier, Aeromonas-bakterier. Herved kunne vi vurdere om den naturlige bakterieflora blev påvirket af forholdene i fiskeopdrætsanlæg. For tiden anvendes fem forskellige antibiotiske stoffer til behandling af fiskesygdomme i Danmark. Kun to af disse, oxolinsyre og et kombineret præparat af sulfonamid og trimethoprim, er registret til direkte behandling. De andre tre (oxytetracyklin, amoxycillin og florfenicol) kræver særskilt dispensation i hvert enkelt tilfælde og må kun anvendes mod yngeldødelighedssyndrom. (Se boks på næste side) Ved sygdomsudbrud hos dambrugsfisk skal en dyrlæge stille en diagnose, og hvis det er en bakteriel sygdom, kan dyrlægen udstede en recept på antibiotika til behandling. Medicinen gives opblandet i foderet. Hensigten er naturligvis at medicinen skal optages i fisken, men der vil altid være et spild der spredes til miljøet. Dels sker der et vist foderspild, dels vil noget af medicinen udskilles med fiskens afføring. Herved bliver noget af medicinen frigivet til vandet eller bundfældet i damme og sedimenteringsbassiner, hvor det kan påvirke bakteriernes modstandsdygtighed. De fem benyttede stoffer har forskellige fysiske og kemiske egenskaber, og det varierer hvor hurtigt de bliver nedbrudt eller inaktiveret i vand eller sediment. Især oxolinsyre og oxytetracyklin kan forblive uomsat i dambrugssediment i flere måneder.tilstedeværelsen af antibiotika i miljøet antages at øge risikoen for resistensudvikling. 37

Antibiotika-resistens hos bakterier fra danske ferskvandsdambrug Anvendes i danske Antibiotikum Virkningsmekanisme dambrug mod Bakteriel resistens Oxolinsyre Dræber bakterier ved at F.eks. rødmund- Kromosomal hæmme deres DNA-gyrase syge og resistens; furunkulose overføres ikke mellem bakterier Sulfadiazin / Hæmmer bakteriernes F.eks. rødmund- Både kromoso- Trimetho- DNA-syntese så celle- syge og mal og plasmidprim deling forhindres furunkulose båren resistens. Del af integroner Oxytetra- Hæmmer bakteriernes Yngeldødeligheds- Både kromosocyclin proteinsyntese syndrom mal og plasmidbåren resistens Amoxicillin Hæmmer bakteriernes Yngeldødeligheds- Både kromosodannelse af cellevæg syndrom mal og plasmidbåren resistens Florfenicol Hæmmer bakteriernes Yngeldødeligheds- Både kromosoproteinsyntese syndrom mal og plasmidbåren resistens Integron: En genetisk struktur som kan optage frie resistensgener fra omgivelserne. Kan både sidde på bakteriernes kromosom og på f.eks. plasmider. Kromosom: Arvematerialet (DNA) som hos bakterier er cirkulært. Kan ikke flyttes mellem bakterier, men kan nedarves til næste generation (vertikal overførsel). Plasmid: Lille stykke cirkulært DNA der ofte kan flyttes mellem bakteriearter (horisontal overførsel), og som hyppigt koder for antibiotika-resistens. Feltforsøg indsamling af prøver Vi har, ca. en gang pr. måned, isoleret bakterier fra vand, sediment og fisk i fire danske dambrug i en periode fra oktober 1997 til januar 1999. Hver gang blev der indsamlet prøver fra indløb, damme og udløb ved de fire udvalgte dambrug, heriblandt det øverste dambrug ved åløbet samt et af de sidste dambrug nedstrøms. På denne måde kunne vi sammenligne resistensniveauer før og efter et enkelt dambrug og samtidig sammenholde opstrømsog nedstrøms-resistensforhold. Undersøgelse for antibiotika-resistens hos bakterier fra dambrug Vi undersøgte indholdet af bakterier i prøverne ved at dyrke dem på bakterie-vækstsubstrater. I vand og sediment findes en blanding af 38

Antibiotika-resistens hos bakterier fra danske ferskvandsdambrug Figur 2. Procent resistente miljøbakterier i fire danske dambrug (samlet opgørelse). Stjerne indikerer at der er statistisk signifikant forskel på den angivne prøve og resten. Resistente bakterier, % 18 16 14 12 10 8 6 4 2 0 * Indløb Dam Udløb mange forskellige bakteriearter, og de enkelte bakterieceller vil vokse frem som små kolonier på vækstsubstratet; antallet af bakteriekolonier afspejler antallet af bakterieceller i prøven. Samtidig blev det bestemt hvor mange af bakterierne der kan vokse på vækstsubstrater tilsat antibiotika, dvs. er resistente over for det pågældende stof. Resistensniveauet i en prøve beregnes som forholdet mellem antallet af resistente bakterier og det samlede antal bakterier. Sulfonamid/ trimetroprim Oxytetracyklin Oxolinsyre Amoxycillin Florfenicol Desuden undersøgte vi forskellige grupper af bakterier der kan forårsage fiskesygdom. I de tilfælde hvor vi fandt erhvervet antibiotikaresistens blandt bakterier der normalt er følsomme over for det pågældende stof, blev den genetiske baggrund for antibiotika-resistensen undersøgt nærmere. De resistente stammer blev blandt andet undersøgt for et eventuelt indhold af resistensplasmider. Bakterieniveauer og forekomst af resistente miljøbakterier Omkring 5% af bakterier fra vand viste sig at være resistente over for oxytetracyklin og sulfonamid/trimethoprim, mens 10-17% af bakterierne var resistente over for de andre tre antibiotika (Figur 2). Disse værdier svarer til resultater fra andre undersøgelser. Nogle observationer skal trækkes frem: Indholdet af oxytetracyklin-resistente bakterier er tydeligt højere i vand fra damme og udløb end i indløbsvand. Dette kan skyldes at der er forskellige bakteriearter med forskellig følsomhed i prøverne, LONE MADSEN 39

Antibiotika-resistens hos bakterier fra danske ferskvandsdambrug Figur 3. Procent resistente miljøbakterier fordelt efter oprindelse i fire danske dambrug. Stjerne indikerer at der er statistisk signifikant forskel på den angivne prøve og andre af prøverne. Strømretning Brug 1 Brug 2 Brug 3 Brug 4 Resistente bakterier, % 25 20 15 10 5 0 * Oxytetracyklin Sulfonamid/ trimetroprim * * * Oxolinsyre Amoxycillin Florfenicol Figur 4. Procent resistente bevægelige Aeromonas-bakterier i fire danske dambrug. Stjerne indikerer at der er statistisk signifikant forskel på prøver fra indog udløb. Resistente bakterier, % 100 50 0 Indløb Udløb * * Oxytetracyklinamid/tri- Sulfometroprim eller at bakterier i damme og udløbsvand har udviklet resistens. Resistensniveauet er højere i dambrug 2 og 3 end i dambrug 1 og lavest i dambrug 4 (Figur 3).Tallene angiver dambrugenes rækkefølge dambrug 1 ligger længst opstrøms, og dambrug 4 længst nede ad åen. For oxytetracyklin, oxolinsyre, amoxycillin og florfenicol er der statistisk forskel på resistensniveauet i dambrug 4 og dambrugene 2 og 3, mens der for oxytetracyklin er tale om signifikant forskel på dambrug 4 og dambrugene 1 og 2 (Figur 3). * * Oxolinsyre Amoxycillin Florfenicol Multiresistens Resistens hos bevægelige Aeromonas (almindeligt forekommende vandbakterier) Bevægelige Aeromonas-bakterier var, som forventet, meget udbredt i de undersøgte vandmiljøer. Som vist i Figur 4, er der også i denne gruppe en høj forekomst af antibiotika-resistente bakterier. Amoxycillin-resistensen er medfødt, og ligger dermed forventeligt på 100%, mens modstandsdygtigheden mod de andre stoffer er erhvervet. Der var markant flere resistente Aeromonas (målt i procent) i udløb fra dammene end i indløbene. Der var en høj andel af resistente stammer over for både oxytetracyklin, sulfonamid/trimethoproim og oxolinsyre (Figur 4). Næsten halvdelen (48%) af isolaterne er multiresistente; dvs. at stammerne er resistente over for tre eller flere antibiotika på én gang. De relativt høje sulfonamid/trimethoprim- og multiresistensniveauer som blev påvist i det øverst beliggende dambrug (1), var også markant højere sammenlignet med fundene i de øvrige dambrug. 40

Antibiotika-resistens hos bakterier fra danske ferskvandsdambrug Resistens hos bakterier der kan give fiskesygdom Flavobacterium psychrophilum. Hos de isolerede flavobakterier fandt vi at hele 71% var oxytetracyklin-resistente, 50% amoxycillin-resistente og 100% oxolinsyre-resistente. Alle stammer var resistente over for sulfonamid/trimethoprim, hvilket synes at være en naturlig egenskab hos denne bakterieart. Alle bakteriestammerne var følsomme over for florfenicol. 72% af bakteriestammerne var resistente over for to eller flere forskellige antibiotika samtidigt. Som for aeromonaderne blev der fundet markant flere oxytetracyklin-resistente flavobakterier i udløbsvand end i indløbsvand. Samme tendens ses for amoxycillinog multiresistens, men uden at der kunne påvises statistisk forskel. Der var flere oxytetracyklin- og multiresistente stammer i de to øverst beliggende dambrug (1 og 2) sammenlignet med de nedstrøms dambrug. Oxytetracyklin har været brugt i danske dambrug tidligere, men i de senere år er stoffet kun blevet anvendt i yderst begrænset omfang og i små mængder i det pågældende vandløb. Derfor var det overraskende at se den høje fraktion af oxytetracyklin-resistente isolater. Amoxycillin har kun været anvendt til bekæmpelse af YDS siden 1993, så den hurtige udvikling af resistens bør give anledning til bekymring. Florfenicol har lejlighedsvis været brugt siden 1996, og vi har ikke fundet florfenicol-resistente Flavobakterium psychrophilum. Oxolinsyre er et gammelt antibiotikum som har været anvendt i danske dambrug siden 1986, men ikke mod yngeldødelighedssyndrom idet flavobakterier er resistente. Aeromonas salmonicida. Der blev ikke isoleret furunkulosebakterier i nogen af dambrugene under hele indsamlingsfasen. Yersinia ruckeri. Rødmundsygebakterien er meget udbredt i danske ferskvandsdambrug, og mange mere eller mindre alvorlige sygdomsudbrud opstod i de fire dambrug i forsøgsperioden. Udbruddene blev fortrinsvis behandlet med sulfonamid/trimethoprim eller oxolinsyre. Trods denne behandling blev der ikke isoleret en eneste sulfonamid/trimethoprimresistent Y. ruckeri. Oxytetracyklinresistens blev heller ikke påvist i nogen af dambrugene. Derimod var 30% af de indsamlede bakteriestammer resistente over for oxolinsyre en resistens der findes på kromosomet, og som kun kan nedarves til nye generationer, ikke overføres mellem bakterier. Lignende fund er blevet beskrevet fra udlandet hvor der på trods af massiv brug af antibiotika sjældent optræder overførbar resistens og resistensplasmider hos rødmundsygebakterier. Konklusion Det var ikke muligt at etablere en entydig sammenhæng mellem medicinering og resistens hos de indsamlede bakterier. Årsager og virkninger i et komplekst miljø er oftest sammensatte og indirekte og af praktiske grunde umulige at undersøge på samme tid. For eksempel bliver nogle antibiotika produceret af mikroorganismer især i jord, så- 41

Antibiotika-resistens hos bakterier fra danske ferskvandsdambrug ledes at resistens hos nogle bakterier kan forekomme som forsvarsmekanisme over for andre bakterier. Det vil sige at det er en naturlig mekanisme for at overleve i naturen. Bakterier fra udledning af byspildevand og gylle fra tilstødende marker kan også bidrage med resistensgener. Det enkelte dambrug har en effekt på niveauet af resistente miljøbakterier. Der optræder statistisk set flere antibiotika-resistente bakterier ved udløbet sammenlignet med indløbet. En årsag kunne være at der på grund af lavere strømhastighed, gode vækst- og kontaktmuligheder og høj bakterietæthed generelt er gode muligheder for udveksling af gener imellem bakterierne. Tilstedeværelse af antibiotikarester kan muligvis fremme udvekslingen af antibiotika-resistensgener. Bakterier isoleret fra dambrugene længst nedstrøms havde ofte lavere resistensniveauer end bakterier fra de to øverst beliggende dambrug (1 og 2). Det ser altså ud til at den effekt der ses over det enkelte dambrug er ret lokal, da man ellers kunne forvente at resistensproblemerne blev større jo længere nede ad åløbet dambruget var placeret. Forskellige bakteriearter som forekommer i samme åsystem eller i samme dam på et dambrug og måske endda udsættes for de sam- LONE MADSEN 42

Antibiotika-resistens hos bakterier fra danske ferskvandsdambrug Forekomsten af antibiotikaresistente bakterier i danske dambrug har kun været undersøgt sporadisk. Derfor blev der i 1997 igangsat et projekt under det såkaldte Veterinære Miljøforskningsprogram. Projektets formål var at vurdere, om der var problemer med antibiotika-resistente bakterier i danske ferskvandsdambrug, og om der var tegn på, at resistente bakterier eller de af bakteriernes gener, der styrer udviklingen af resistens, kunne spredes i ferskvandsmiljøer. Der blev ansat to ph.d.-studerende, Morten S. Bruun og Anja S. Schmidt, med seniorforsker Inger Dalsgaard (DFU) og professor Jens Laurits Larsen (KVL) som vejledere. me påvirkninger og antibiotika, kan påvirkes vidt forskelligt når det gælder udviklingen af antibiotikaresistens. Mens én sygdomsfremkaldende bakterie stort set bibeholder sin følsomhed over for de anvendte stofgrupper, optræder der udbredt resistens hos en anden. De resistente bakterier er i projektet blevet analyseret yderligere, og der er blandt andet lavet forsøg med overførsel af resistens mellem miljøbakterierne og til colibakterier. Bevægelige Aeromonas-bakterier kunne både give og modtage plasmider med resistensgener, også under tilnærmede naturlige betingelser.vi må derfor betragte det som muligt at antibiotika-resistens kan overføres mellem bakterier i danske dambrug, men det bør undersøges nærmere. Uanset om nogle af de tilgrundliggende mekanismer er uklare, så er det vigtigt at tilråde begrænset og målrettet anvendelse af antibiotika samt tilskynde forebyggelse af fiskesygdomme frem for behandling. Ingen af de undersøgte bakteriearter er i dag direkte farlige for mennesker, og forholdene i et dansk ferskvandsdambrug er ugunstige for overlevelse af langt de fleste bakterier som er sygdomsfremkaldende hos mennesker, som kunne tænkes at modtage eller udvikle lignende antibiotika-resistensgener. Litteratur Petersen, A., J.E. Olsen & A. Dalsgaard, 1997. Forekomst af antibiotikaresistente bakterier i akvatiske miljøer. Miljøprojekt nr. 361, Miljøstyrelsen. Schmidt, A.S., M.S. Bruun, I. Dalsgaard, K. Pedersen & J.L. Larsen, 2000. Occurrence of antimicrobial resistance in fish-pathogenic and environmental bacteria associated with four Danish rainbow trout farms. Applied and Environmental Microbiology 66, 11: 4908-4915. Smith, P., M. Hiney & O.B. Samuelsen, 1994. Bacterial resistance to antimicrobial agents used in fish farming: a critical evaluation of method and meaning. Annual Review of Fish Diseases 4: 273-313. Spanggaard, B., F. Jørgensen, L. Gram & H.H. Huss, Antibiotic resistance in bacteria isolated from three freshwater fish farms and an unpolluted stream in Denmark. Aquaculture 115: 195-207, 1993. 43

Bettina Spanggaard & Lone Gram Danmarks Fiskeriundersøgelser, Afdeling for Fiskeindustriel Forskning Probiotika i akvakultur en strategi til forebyggelse af fiskesygdom Sygdom hos fisk i opdræt behandles ofte med antibiotika. Antibiotika gør imidlertid nogle bakterier resistente, dvs. modstandsdygtige, og brugen skal derfor begrænses mest muligt. På Afdeling for Fiskeindustriel Forskning arbejder vi på at finde alternativer ved at udnytte fiskens egne bakterier, som i mange tilfælde viser sig at være gode til at hæmme væksten af sygdomsfremkaldende bakterier. Fisk er traditionelt blevet fanget fra de vilde fiskebestande, men i dag kommer en stadigt stigende mængde fra opdræt (akvakultur). Opdrætssektoren øges således med ca. 9% årligt på verdensplan, og i 1999 kom 28 millioner tons fisk og skaldyr fra opdræt og ca. 95 millioner tons blev fanget fra vilde bestande. Når dyr holdes i intensive anlæg, opstår uvægerligt en række problemer. Blandt andet vil sygdomsudbrud forekomme oftere. Sygdomme hos fisk skyldes både virus, parasitter og bakterier. Sådanne sygdomme bør så vidt muligt forebygges; men i tilfælde af bakterielle sygdomme behandles ofte ved at blande antibiotika i foderet. Antibiotika der anvendes i dambrug, kan og vil spredes i miljøet. Derved kan nogle af de bakterier der findes på fisken og i vandet blive modstandsdygtige (resistente) overfor antibiotika. En sådan resistens kan overføres ukontrolleret til andre bakterier. Sygdomsudbrud med antibiotikaresistente fiskepatogene mikroorganismer vil have betydelige økonomiske konsekvenser for dambrugsejeren idet fiskesygdommen ikke kan behandles. Antibiotika-resistens kan få meget alvorlige konsekvenser hvis den overføres til bakterier der kan forårsage sygdom hos mennesker. Det kan betyde at et normalt ukompliceret sygdomsforløb hos mennesker pludselig ikke kan behandles. Det er derfor nødvendigt at udvikle alternativer til medicinering ved sygdomsudbrud i akvakultur. Vaccinering af fisk er, som hos andre dyr og mennesker, en meget velegnet metode, men i de tidlige stadier af fiskens liv er det på grund af dens ringe størrelse og et mindre udviklet immunsystem forbundet med store problemer at vaccinere. Fisk har imidlertid naturligt andre forsvarsmekanismer mod sygdom som f.eks. celler (makrofager) der fordøjer bakterier, og en række proteiner der kan opløse bakterier. På Afdeling for Fiskeindustriel Forsk- 44

Tabel 1. Bakterieflora på regnbueørred; på gæller, på skind og i tarmkanalen; fordeling af grupper/ arter. Ialt er undersøgt 1018 isolater; 145 fra skindsiden, 412 fra gæller og 461 fra tarmprøver. ning undersøger vi, om sygdomme hos fisk kan forebygges ved at tilsætte levende ikke-sygdomsfremkaldende bakteriekulturer til dyrkningsvandet. Disse bakterier er udvalgt fra fiskens egen mikroflora og har i laboratorieforsøg vist sig i stand til at hæmme vækst af de bakterier der forårsager sygdom hos fisk. Gennem forebyggelse af sygdom på denne måde kan brugen af antibiotika til sygdomsbekæmpelse i opdrætsanlæg blive mindsket og risikoen for udvikling af antibiotika-resistens reduceret. Hvad er probiotika? Man ved at tilførsel af levende bakterieceller kan forbedre sundheden eller forebygge sygdomme hos mennesker og dyr. Sådanne levende kulturer af mikroorganismer der kan gavne helbredet hos værten, kaldes for probiotiske (pro = for; biotisk = liv) kulturer. Typisk har man til varmblodede dyr og mennesker anvendt mælkesyrebakterier der indtages med kosten for %-vis fordeling mellem grupper/arter Gruppe/art Skindside Gæller Tarmkanal Enterobacteriaceae 0 11 36 Vibrionaceae 3 14 22 Acinetobacter / Moraxella 50 32 7 Pseudomonas 19 23 5 Andre Gramnegative bakterier 18 13 17 Gram-positive bakterier 10 6 8 Gær 0 1 5 at stabilisere tarmfloraen. I akvakultur og hos fisk er det imidlertid ikke kun i tarmkanalen at sådanne gavnlige bakterier skal kunne virke, da eksponering over for sygdomsfrekaldende bakterier er forskellig i vandmiljøet sammenlignet med på landjorden. Man kan således forestille sig at f.eks. hudoverfladen hos fisk er ligeså vigtig at beskytte som tarmkanalen. Probiotika i akvakultur kan derfor bedre beskrives som: en gavnlig, levende bakteriekultur der tilsættes vand eller foder for at forbedre fiskens sundhed. Sammensætning og betydning af mikrofloraen hos fisk Bakterier og andre mikroorganismer findes på fisk i tre forskellige nicher: på hudoverfladen, på gællerne og i tarmkanalen. Selvom der er variationer i antal og sammensætning af mikrofloraen på forskellige fisk, kan man ved at analysere mange prøver give et billede af en typisk mikroflora hos fisk (Tabel 1). Der er mange såkaldte Gramnegative bakterier, dvs. bakterier med en tynd cellevæg, og især i fiskens tarmsystem findes mange bakterier der kan eksistere uden adgang til ilt; det er bakterier der tilhører familierne Enterobacteriaceae og Vibrionaceae. Man har længe vidst fra laboratorieforsøg at nogle mikroorganismer kan hæmme vækst af andre mikro- 45

Probiotika i akvakultur en strategi til forebyggelse af fiskesygdom Figur 1. Hæmning af vækst af Vibrio anguillarum, der giver sygdommen vibriose hos fisk. V. anguillarum er indstøbt i en næringsholdig agar, og bakterier (probiotika) isoleret fra fiskens overflade er anbragt i brønde i agaren. De klare zoner viser områder, hvor V. anguillarum ikke har kunnet vokse. organismer. Vi har undersøgt om bakterier isoleret fra fisk er i stand til at hæmme vækst af fiskesygdomsfremkaldende bakterier. Ca. 5% af de bakterier der findes på og i fisk kan hæmme væksten af de sygdomsfremkaldende bakterier. Selvom 5% synes få, så betyder det at titusindvis af fiskens egne uskadelige bakterier muligvis deltager i dens sygdomsforsvar. Det har vi undersøgt i forskellige typer af laboratorieundersøgelser, og det viser sig at fiskens egne bakterier har en kraftig hæmmende virkning på bakterien Vibrio anguillarum, der giver sygdommen vibriose, som giver sårdannelse og betændelse og typisk medfører at fisken dør. Vores undersøgelser har dels omfattet simple agar-baserede systemer (Figur 1), og desuden har vi testet bakterierne i forsøg hvor vi har blandet flere typer af både sygdomsfremkaldende og ikke-sygdomsfremkaldende bakterier, og specifikt undersøgt for hver enkelt af fiskens egne bakterier om den hæmmer væksten af de sygdomsfremkaldende bakterier (Figur 2). Målretning af indsats Samspillet mellem fisk, sygdomsfremkaldende bakterie og miljø (herunder også bakterier med probiotisk virkning) er afgørende for om og hvornår der udbryder sygdom (Figur 4). For at balancere systemet således at sygdomsfremkaldende bakterier holdes væk, må man vide hvor den sygdomsfremkaldende bakterie opformeres, hvordan den inficerer og hvordan den vekselvirker med hæmmende bakterier. Derfor arbejder vi med at beskrive hvilke mekanismer der er årsag til at de sygdomsfremkaldende bakterier hæmmes. Dette er vigtigt for at kunne dyrke bakterierne så den beskyttende effekt er optimal; men også for at tilsætte bakteriekulturerne til fiskene på den mest hensigtsmæssige måde (f.eks. i vandet eller som fodertilskud). Figur 2. Vækst af bakterien Vibrio anguillarum, der giver sygdommen vibriose hos fisk, sammenlignet med vækst sammen med Carnobacterium D5 eller Pseudomonas fluorescens E102. Navnlig P. flourescens hæmmer væksten af V. a n - guillarum. Vibrio anguillarum pr. ml vækstsubstrat 10.000.000.000 100.000.000 1000.000 10.000 100 V. anguillarum, kontrol + Carnobacterium D5 + Pseudomonas fluorescens E102 0 0 1 2 3 4 Dage ved 15 C 46

Probiotika i akvakultur en strategi til forebyggelse af fiskesygdom Figur 3. Vibriose-ramt regnbueørred (Oncorhyncus mykiss). UFFE SKOV SØRENSEN Beskyttelse af fisk mod sygdom i model-infektionssystemer Med basis i laboratorieforsøg må man naturligvis undersøge om bakterier der i laboratoriemodeller hæmmer de sygdomsfremkaldende bakterier, rent faktisk kan beskytte fisk mod sygdom.vi har derfor smittet regnbueørreder med den sygdomsfremkaldende bakterie, Vibrio anguillarum. I nogle kar tilsatte vi bakteriekulturer som vi på baggrund af forsøgene i agar- Kemiske faktorer Fysiske faktorer Næringsstoffer Figur 4. Interaktioner mellem sygdomsfremkaldende organisme (patogen), vært og miljø er afgørende for etablering af sygdom. Patogen Patogen Probiont Probiont 47

Probiotika i akvakultur en strategi til forebyggelse af fiskesygdom Overlevelse, % 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 0 5 Figur 4. Overlevelse af regnbueørred efter smitte med den fiskepatogene bakterie, Vibrio anguillarum. De probiotiske kulturer blev tilsat under og efter infektion. Pseudomonas-stammerne A76, E156, E142 og AH2 blev undersøgt for probiotisk effekt. Stjerne markerer bakteriekulturer der har givet så markant en øget overlevelse at det er statistisk signifikant (P >0.05). 10 15 20 Dage efter infektion AH2 * E142 * E156 A76 Kontrol systemet formodede var gavnlige. På Figur 4 ses et infektionsforløb hvor fem bakteriestammer er blevet testet i model-infektionssystemet. Det viste sig at de fleste af de tilsatte gavnlige bakterier forbedrede overlevelsen, og at især to bakterierstammer var meget virksomme. Af hensyn til dyrevelfærden er det naturligvis vigtigt at begrænse disse forsøg mest muligt omvendt er de nødvendige i enhver afprøvning af sygdomsforebyggende foranstaltninger. Praktisk anvendelse af probiotika i akvakultur På verdensplan arbejdes der intenst med undersøgelse af fiskeprobiotika, og forskningsgrupper i Norge, Frankrig, Skotland, Australien og Danmark forsøger at udvikle princippet. Egentlig praktisk anvendelse af probiotika finder i dag blandt andet sted i rejeindustrien i Sydøstasien, hvor filippinske opdræt ofte rammes af multiresistente sygdomsfremkaldende bakterier. Dette har medført økonomisk krise og kollaps af produktionen i flere områder, men tilsætning af probiotiske Bacilluskulturer har her vist sig effektivt at kunne forebygge bakterie-sygdom. Princippet har altså vist sig også at fungere i det virkelige liv.ved DFU vil vi i de næste tre år sammen med forskergrupper i Norge, Skotland og Frankrig vurdere den praktiske anvendelse af probiotika i opdrætsanlæg til marin yngel. Litteratur Gram L., J. Melchiorsen, B. Spanggaard, I. Huber & T. Nielsen, 1999. Inhibition of Vibrio anguillarum by a siderophore producing Pseudomonas flourescens a possible probiotic treatment of fish. Applied and Environmental Microbiology 65: 969-973. Spanggaard B., I. Huber, J. Nielsen,T. Nielsen, K.F. Appel & L. Gram, 1999. The microflora of rainbow trout intestine: a comparison of traditional and molecular identification. Aquaculture 182: 1-15. Spanggaard B., I. Huber, J. Nielsen,T. Nielsen & L. Gram, 2000. Localisation and proliferation of V. anguillarum during infection in rainbow trout. Journal of Fish Diseases 23: 423-427. 48