Karakterisering av et astacin i lakselus (Lepeophtheirus salmonis) og dets rolle i vert-parasitt interaksjonen mellom lakselus og atlantisk laks (Salmo salar)

Lakselus (Lepeophtheirus salmonis) er en marin ektoparasitt som infiserer oppdrettsfisk og ville laksefisk bestander. Denne parasitten utgjør et av de viktigste problemene i oppdrettsnæringen. Den gir store utfordringer for fiskevelferden for vill og oppdrettet fisk, og bremser utviklingen av næringen. Behandling og tiltak gir store velferdsproblemer, økonomiske konsekvenser og beslaglegger mye ressurser. Det har også vært en resistens utvikling mot tidligere brukte behandlingsmetoder. Derfor er det et stort behov for å utvikle nye strategier for å bekjempe lakselusen. Økt kunnskap om vert-parasitt interaksjonen kan gi nye verktøy mot dette problemet. Lakselusens sekret fra spyttkjertelen har til nå vist seg å ha et stort potensial inn mot vaksineutvikling på grunn av immunmodulerende egenskaper. Fra RNA-sekvenserings (RNAseq) data er det funnet flere proteiner som er antatt å være uttrykt i spyttkjertelen. I denne studien skal «Lepeoptheirus salmonis labial gland astacin 5» (LsLGA5) karakteriseres for å beskrive eventuelle funksjoner. LsLGA5 transkripter ble lokalisert til spyttkjertlene ved in situ hybridisering på snitt med chalimus I lus. Det ontogenetiske studiet viste at LsLGA5 er høyest uttrykt i de tidlige parasittiske livsstadiene når lusen etableres på verten. Bioinformative verktøy viste signalpeptid som indikerer at LsLGA5 sekreres ut av cellen. Det ble også identifisert et astacin domene med aminosyrer viktig i det aktivt sete konservert, i tillegg til 4 Shk domener med 6 konserverte cysteiner i hvert domene. For å kartlegge eventuell immunmodulering ble det gjennomført et RNAinterferens (RNAi) forsøk for nedregulering av LsLGP5 i kopepoditter. Laks ble så smittet opp både med kontrollus og med lus som var behandlet med dsLsGA5 for gen-spesifikk nedregulering. Deretter ble transkripsjonsnivået av et utvalg av immungener hos laks målt fra hudprøver med og uten lus. Det ble ikke funnet indikasjoner på at LsLGA5 har en immunmodulerende effekt på disse immungenene. For å kunne konkludere rundt LsLGA5’s rolle i vert-parasitt interaksjonen må det dermed gjøres mer forskning. I tillegg ble det undersøkt om bruk av nellikolje som beroligende middel under transport kan påvirke forsøk som ser på uttrykking av immungener. Det var ikke mulig å observere påvirkning av dette i prøveuttaket 3 uker etter eksponering av nellikolje.Masteroppgave i fiskehelseFISK399MAMN-FIS

Salmon louse labial gland enzymes: implications for host settlement and immune modulation

Salmon louse (Lepeophtheirus salmonis) is a skin- and blood-feeding ectoparasite, infesting salmonids. While feeding, labial gland proteins from the salmon louse may be deposited on the Atlantic salmon (Salmo salar) skin. Previously characterized labial gland proteins are involved in anti-coagulation and may contribute to inhibiting Atlantic salmon from mounting a sufficient immune response against the ectoparasite. As labial gland proteins seem to be important in the host–parasite interaction, we have, therefore, identified and characterized ten enzymes localized to the labial gland. They are a large group of astacins named L. salmonis labial gland astacin 1–8 (LsLGA 1–8), one serine protease named L. salmonis labial gland serine protease 1 (LsLGSP1), and one apyrase named L. salmonis labial gland apyrase 1 (LsLGAp1). Protein domain predictions showed that LsLGA proteins all have N-terminal ShK domains, which may bind to potassium channels targeting the astacins to its substrate. LsLGA1 and -4 are, in addition, expressed in another gland type, whose secrete also meets the host–parasite interface. This suggests that LsLGA proteins may have an anti-microbial function and may prevent secondary infections in the wounds. LsLGAp1 is predicted to hydrolyze ATP or AMP and is, thereby, suggested to have an immune dampening function. In a knockdown study targeting LsLGSP1, a significant increase in IL-8 and MMP13 at the skin infestation site was seen under LsLGSP1 knockdown salmon louse compared to the control, suggesting that LsLGSP1 may have an anti-inflammatory effect. Moreover, most of the identified labial gland proteins are expressed in mature copepodids prior to host settlement, are not regulated by starvation, and are expressed at similar or higher levels in lice infesting the salmon louse-resistant pink salmon (Oncorhynchus gorbuscha). This study, thereby, emphasizes the importance of labial gland proteins for host settlement and their immune dampening function. This work can further contribute to anti-salmon louse treatment such as vaccine development, functional feed, or gene-edited salmon louse-resistant Atlantic salmon

Karakterisering av et astacin i lakselus (Lepeophtheirus salmonis) og dets rolle i vert-parasitt interaksjonen mellom lakselus og atlantisk laks (Salmo salar)

Lakselus (Lepeophtheirus salmonis) er en marin ektoparasitt som infiserer oppdrettsfisk og ville laksefisk bestander. Denne parasitten utgjør et av de viktigste problemene i oppdrettsnæringen. Den gir store utfordringer for fiskevelferden for vill og oppdrettet fisk, og bremser utviklingen av næringen. Behandling og tiltak gir store velferdsproblemer, økonomiske konsekvenser og beslaglegger mye ressurser. Det har også vært en resistens utvikling mot tidligere brukte behandlingsmetoder. Derfor er det et stort behov for å utvikle nye strategier for å bekjempe lakselusen. Økt kunnskap om vert-parasitt interaksjonen kan gi nye verktøy mot dette problemet. Lakselusens sekret fra spyttkjertelen har til nå vist seg å ha et stort potensial inn mot vaksineutvikling på grunn av immunmodulerende egenskaper. Fra RNA-sekvenserings (RNAseq) data er det funnet flere proteiner som er antatt å være uttrykt i spyttkjertelen. I denne studien skal «Lepeoptheirus salmonis labial gland astacin 5» (LsLGA5) karakteriseres for å beskrive eventuelle funksjoner. LsLGA5 transkripter ble lokalisert til spyttkjertlene ved in situ hybridisering på snitt med chalimus I lus. Det ontogenetiske studiet viste at LsLGA5 er høyest uttrykt i de tidlige parasittiske livsstadiene når lusen etableres på verten. Bioinformative verktøy viste signalpeptid som indikerer at LsLGA5 sekreres ut av cellen. Det ble også identifisert et astacin domene med aminosyrer viktig i det aktivt sete konservert, i tillegg til 4 Shk domener med 6 konserverte cysteiner i hvert domene. For å kartlegge eventuell immunmodulering ble det gjennomført et RNAinterferens (RNAi) forsøk for nedregulering av LsLGP5 i kopepoditter. Laks ble så smittet opp både med kontrollus og med lus som var behandlet med dsLsGA5 for gen-spesifikk nedregulering. Deretter ble transkripsjonsnivået av et utvalg av immungener hos laks målt fra hudprøver med og uten lus. Det ble ikke funnet indikasjoner på at LsLGA5 har en immunmodulerende effekt på disse immungenene. For å kunne konkludere rundt LsLGA5’s rolle i vert-parasitt interaksjonen må det dermed gjøres mer forskning. I tillegg ble det undersøkt om bruk av nellikolje som beroligende middel under transport kan påvirke forsøk som ser på uttrykking av immungener. Det var ikke mulig å observere påvirkning av dette i prøveuttaket 3 uker etter eksponering av nellikolje

Effects of intact and hydrolysed blue whiting proteins on blood pressure and markers of kidney function in obese Zucker fa/fa rats

Purpose To investigate the effects of diets containing intact or hydrolysed proteins from blue whiting (Micromesistius poutassou) on the development of high blood pressure and markers of kidney function in obese Zucker fa/fa rats which are prone to develop hypertension and renal failure. Methods Male rats were fed isocaloric diets containing either intact blue whiting whole meal (BW-WM), blue whiting protein hydrolysate prepared with Alcalase® (BW-HA) or blue whiting protein hydrolysate prepared with Protamex® (BW-HP) as 1/3 of total protein with the remaining 2/3 as casein, or casein as sole protein source (control group). Blood pressure was measured at Day 0 and Day 32. Rats were housed in metabolic cages for 24 h for collection of urine in week 4. After 5 weeks, rats were euthanized and blood was drawn from the heart. The renin and angiotensin-converting enzyme (ACE) inhibition capacities for casein and blue whiting proteins were measured in vitro. Results The blood pressure increase was lower in rats fed diets containing blue whiting proteins when compared to the control group, whereas markers of kidney function were similar between all groups. The three blue whiting proteins inhibited renin activity in vitro, whereas casein had no effect. The in vitro ACE inhibition was similar for casein, BW-WM and BW-HP proteins, whereas BW-HA protein was less potent. Conclusion Blue whiting protein feeding attenuated the blood pressure increase in obese Zucker fa/fa rats, possibly mediated through the renin–angiotensin system and without affecting markers of kidney function

Effects of intact and hydrolysed blue whiting proteins on blood pressure and markers of kidney function in obese Zucker fa/fa rats

Purpose To investigate the effects of diets containing intact or hydrolysed proteins from blue whiting (Micromesistius poutassou) on the development of high blood pressure and markers of kidney function in obese Zucker fa/fa rats which are prone to develop hypertension and renal failure. Methods Male rats were fed isocaloric diets containing either intact blue whiting whole meal (BW-WM), blue whiting protein hydrolysate prepared with Alcalase® (BW-HA) or blue whiting protein hydrolysate prepared with Protamex® (BW-HP) as 1/3 of total protein with the remaining 2/3 as casein, or casein as sole protein source (control group). Blood pressure was measured at Day 0 and Day 32. Rats were housed in metabolic cages for 24 h for collection of urine in week 4. After 5 weeks, rats were euthanized and blood was drawn from the heart. The renin and angiotensin-converting enzyme (ACE) inhibition capacities for casein and blue whiting proteins were measured in vitro. Results The blood pressure increase was lower in rats fed diets containing blue whiting proteins when compared to the control group, whereas markers of kidney function were similar between all groups. The three blue whiting proteins inhibited renin activity in vitro, whereas casein had no effect. The in vitro ACE inhibition was similar for casein, BW-WM and BW-HP proteins, whereas BW-HA protein was less potent. Conclusion Blue whiting protein feeding attenuated the blood pressure increase in obese Zucker fa/fa rats, possibly mediated through the renin–angiotensin system and without affecting markers of kidney function

Water-soluble fish protein intake led to lower serum and liver cholesterol concentrations in obese zucker fa/fa rats

Proteins from different fish species and different raw materials such as fish fillets and by-products have shown promising cardioprotective effects in rodents and humans, including effects on cholesterol metabolism. Blue whiting is used mainly to produce fish meal for the feed industry and during this production, a water-soluble protein fraction, containing small peptides that are easily absorbed and may hold bioactive properties, is isolated. The effects of water-soluble fish protein on cholesterol metabolism were investigated in twelve male obese Zucker fa/fa rats. Rats were fed diets with water-soluble protein from blue whiting (BWW) as 1/3 of the total protein and the remaining 2/3 as casein (BWW group) or with casein as the sole protein source (control group). After 5 weeks intervention, the BWW group had lower serum total, high-density lipoprotein (HDL), and low-density lipoprotein (LDL) cholesterol concentrations and lower cholesteryl ester concentration compared to controls. Hepatic concentrations of cholesterol, 3-hydroxy-3-methylglutaryl coenzyme A (HMG-CoA) reductase, and LDL receptors were also lower in the BWW group. The groups had a similar concentration of serum total bile acids and similar fecal excretions of cholesterol and bile acids. To conclude, the BWW diet led to lower concentrations of serum and liver cholesterol in obese Zucker fa/fa rats, probably due to lower hepatic cholesterol synthesis