Per 1 februari 2009 ging het project PROMICROBE van start. Het project richt zich op de invloed van bacteriën op de ontwikkeling, groei, productie en overleving van vissen in teeltsystemen. Een vergelijking wordt gemaakt tussen tilapia, kabeljauw en zeebaars. Het einddoel van het onderzoek is het bedrijfszeker kweken van gezonde vissen in duurzame en stabiele teeltysteme

Bossier, P.

Verdegem, M.C.J.

Dutch

NARCIS 

Positieve bijdragen van bacteriën aan een duurzame aquacultuur

Wageningen Yield 

AquAcultuur ❘ 34
2009 - nr. 2
Positieve bijdragen van bacteriën 
aan een duurzame aquacultuur
Marc Verdegem (Wageningen Universiteit) & Peter Bossier (Gent Universiteit)
per 1 februari 2009 ging het project pROMiCROBE, gefinancierd door de Europese ge-
meenschap, van start. Het project richt zich op de invloed van bacteriën op de ontwikke-
ling, groei, productie en overleving van vissen in teeltsystemen. Een vergelijking wordt 
gemaakt tussen tilapia, kabeljauw en zeebaars. Het gaat hoofdzakelijk om fundamenteel 
onderzoek, maar op termijn moet het onderzoek leiden tot een betere pootvisvoorziening 
en het gericht beheren van de microbiële gemeenschap, zowel in de darm van de vis als 
in het systeem. Het einddoel is het bedrijfszeker kweken van gezonde vissen in duurzame 
en stabiele teeltsystemen.
capita selecta
Inleiding
De vraag naar “visproducten” groeit in de 
Europese Gemeenschap. Om de voorspelde 
groei tot 2030 bij te houden zou het aanbod 
met 1,6 miljoen ton omhoog moeten. De 
huidige Europese aquacultuurindustrie is 
niet in staat aan deze vraag te voldoen, en 
de verwachting is dat de invoer van vis en 
visproducten zal toenemen met 15% tot 11 
miljoen ton per jaar. Dus de afhankelijkheid 
van het buitenland, die nu al hoger is dan 
50%, zal verder toenemen. Al is dit een 
weinig rooskleurig plaatje, het duidt ook op 
kansen voor de Europese aquacultuur.
Aquacultuur ontwikkelen in een Europese 
context is niet eenvoudig: het vinden van 
voldoende ruimte en het verduurzamen van 
de voedseltoevoer zijn belangrijke knelpun-
ten. Er zijn ook problemen in relatie tot de 
productiecyclus: slechte broedstokvoorzie-
ning, onvoldoende zekerheid m.b.t. gameet-
kwaliteit en –kwantiteit, slechte kwaliteit van 
larven, hoge mortaliteit en suboptimale 
groei. Deze problemen zijn niet voor alle 
soorten gelijk, en zijn niet allemaal gere-
lateerd aan microbiële invloeden. Echter, 
kijken we naar overleving en ziektegevoe-
ligheid, dan spelen micro-organismen een 
belangrijke rol. Het ontwikkelen van vaccins 
en immunostimulanten, het verbeteren 
van het niet-specifiek immuunsysteem, 
het gebruik van pro- en prebiotica en de 
microbiologische controle van de produc-
tieomgeving worden binnen Europa gezien 
als belangrijke onderzoeksthema’s. Meer 
kennis op deze gebieden kan op termijn 
bijdragen aan het beter voorspelbaar en 
robuster maken van het kweekproces, en 
zal dus leiden tot de verduurzaming van 
de sector.
Project concept
Specifiek voor de Europese aquacultuur is 
de hoge dichtheid van dieren in vergelijking 
tot natuurlijke omstandigheden, en de daar-
aan gekoppelde evenredige dichtheid van 
micro-organismen in de kweekomgeving. 
Meercellige organismen, inclusief vissen, 
ontwikkelden zich over miljoenen jaren 
in interactie met een omgeving rijk aan 
 35 ❘ AquAcultuur
2009 - nr. 2
bacteriën en andere micro-organismen. 
Het doel is de gemeenschappelijke en we-
derzijdse interacties tussen de gastheer en 
de bacteriële gemeenschap beter te begrij-
pen en deze interacties aan te wenden ter 
verbetering van de vitaliteit van kweekvis 
en voorspelbaarheid van het kweekproces. 
Deze ‘join us’ benadering is tegengesteld 
aan de ‘beat them’ benadering typerend 
voor de bestrijding van micro-organismen 
in de traditionele geneeskunde, landbouw 
of aquacultuur. 
De microbiële gemeenschap in de darm 
van een vis (microbial community MCe) 
wordt beïnvloed door de gastheer (ei, 
larve of pootvis) enerzijds en de microbiële 
gemeenschap in het kweeksysteem (MCS) 
anderzijds. Men kan ervan uitgaan dat er 
zowel positieve als negatieve interacties zijn 
tussen de verschillende onderdelen van het 
systeem tijdens alle levensfases (Figuur 1; 
horizontale pijlen). Aangenomen wordt dat 
tijdens de groei van ei tot pootvis de MCe 
en MCS evolueren, en een zekere mate van 
top-down conditionering is niet uit te sluiten 
(Figuur 1; verticale pijlen). Dit zou inhouden 
dat gebeurtenissen tijdens de prille coloni-
satie van de darm met micro-organismen, 
zowel latere reacties van de gastheer op 
veranderingen in de leefomgeving als de 
MCe samenstelling beïnvloeden. Anderzijds 
wordt de MCs zowel mbt samenstelling en 
activiteit gemoduleerd door omgevingsfac-
toren (vb. temperatuur, voeder, water kwali-
teit, sanitatie). Tevens beïnvloeden voeding 
en immunomodulatoren rechtstreeks de 
gastheer’s (larve of pootvis) invloed op de 
MCe en MCS. 
Figuur 1: Het PROMICROBE concept. Elk ontwikkelingsstadium draagt zijn eigen microbiële 
gemeenschap (MCe: microbiële gemeenschap in de darm of op oppervlak (zoals bij eieren)). De 
MCe is tot op een niet gedefiniëerde hoogte in evenwicht met de microbiële gemeenschap in 
het systeem (MCS). De gastheer (ei, larve of pootvis) kan de MCe beinvloeden via antimicrobiële 
activiteiten die bepaald worden door zijn immunologische mogelijkheden (horizontale pijlen links). 
Op hun beurt beinvloeden de MCe en MCS elkaar (horizontale pijlen rechts). De samenstelling 
(compositie) en activiteiten van de microbiële gemeenschappen worden tot op zekere hoogte 
beinvloed door de gastheer. De gastheer wordt rechtstreeks beinvloed door zijn/haar voeding 
en immuunsysteem.  Vette pijlen zijn onderwerp van onderzoek in het project.
AquAcultuur ❘ 36
2009 - nr. 2
Doelstellingen
Van nature leven vissen in een 3-dimensi-
onele watermatrix die zowel het voedsel 
aanlevert als de uitscheidingsproducten (ex-
cretie) verwerkt. Het zijn micro-organismen 
die bewerkstelligen dat er zowel voedsel 
wordt geproduceerd als afvalproducten 
worden afgebroken. Elke verandering in 
de omgeving beïnvloedt de samenstel-
ling en omvang van de MCS, wat op haar 
beurt de MCe en gastheer beïnvloedt. De 
belangrijkste onderzoeksvragen van het 
project zijn:
1. Hoe ontwikkelt de MCe tijdens de 
vroege ontwikkeling (ei – larve – poot-
vis) van de vis? Hoe groot is de variatie 
tussen individuen gekweekt in éénzelfde 
omgeving?
2. Hoe stabiel is de MCe tijdens de ontwik-
keling, en hoe wordt deze beïnvloed 
door veranderingen in de MCS? Wordt 
de MCe gemakkelijk blijvend verstoord, 
of zal deze na verloop van tijd terug 
evolueren tot de originele (basis) sa-
menstelling?
3. Hoe beïnvloeden micro-organismen 
het metabolisme, de vatbaarheid voor 
ziekte en levenskansen  van de gast-
heer?
4. Is het mogelijk de samenstelling van de 
MCS in kweeksystemen te sturen, of zal 
deze na verstoring terug evolueren naar 
de originele (basis) samenstelling?
5. Kan de MCS gebruikt worden voor het 
(her)gebruik van nutriënten in aquacul-
tuursystemen en wat zijn de limieten 
aan een dergelijke benadering?
Project partners
De project partners zijn:
- Gent Universiteit (België): projectcoör-
dinator
- Institut Français de Recherche pour l’ 
Exploitation de la Mer (IFREMER), in 
samenwerking met l’Institut National de 
Recherche Agricole (INRA) (Frankrijk)
- Norwegian University for Science and 
Technology (NTNU) in samenwerking 
met SINTEF (Noorwegen)
- Wageningen Universiteit (Nederland)
- Vlaams Instituut voor Biotechnologie 
(VIB) (België)
Project structuur en activiteiten
Het project duurt 4 jaar en ging 1 februari 
2009 van start. Er zijn 6 ‘work packages’ 
(WP). Het is belangrijk fundamentele in-
zichten te genereren over microbiële ge-
meenschappen bij verschillende vissoorten, 
elk met een eigen voedselniche en om-
gevingstemperatuur. In het project wordt 
gekeken naar: 
•	 Tilapia:	 herbivoor/detritivoor	 –	 tropen	
en sub-tropen
•	 Kabeljauw:	 carnivoor	 –	 noord	 Euro-
pees 
•	 Zeebaars:	carnivoor	–	gematigd,	zuid	&	
midden Europees
WP-1 is beschrijvend, en volgt de ontwikke-
ling van de MCe tijdens de ontwikkeling van 
de gastheer van ei tot pootvis. Ook wordt 
gekeken hoe de MCe reageert na versto-
ring. Vernieuwend is dat er gekeken wordt 
naar variatie tussen individuen binnen en 
tussen groepen, en dat individuen gevolgd 
worden in de tijd. Dit klinkt basaal, maar 
tot op heden ontbreekt deze informatie. 
Bovendien worden de 3 bovengenoemde 
soorten vergeleken, omdat er ook infor-
matie ontbreekt over verschillen in MCe’s 
tussen soorten.
De diversiteit aan microorganismen in de 
darm (MCe) en het systeem (MCS) is hoog 
en uiterst complex, wat bij experimenten 
het verkrijgen van eenduidige conclusies 
bemoeilijkt. Een nieuwe ontwikkeling is dat 
bevruchte eieren van vissen kiemvrij kun-
nen worden gemaakt en naderhand opge-
kweekt in een steriele omgeving (gnotobio-
tische systemen). Dit maakt het mogelijk de 
vroege MCe ontwikkeling (deels) te sturen, 
 37 ❘ AquAcultuur
2009 - nr. 2
en te kijken hoe bepaalde componenten in 
het voer interacteren met de gastheer en de 
MCe. In WP-2 zal gekeken worden hoe de 
gastheer en zijn MCe reageert op de intro-
ductie van een pathogeen. In WP-3 wordt 
gekeken in hoeverre het mogelijk is de 
prestatie van de gastheer te verbeteren via 
het sturen van de MCe. Door veranderingen 
aan te brengen in de voersamenstelling of 
via het toevoegen van pre- of probiotica zal 
gepoogd worden de samenstelling van de 
MCe te veranderen. In WP-4 wordt gekeken 
in hoeverre de MCS de prestatie van de 
gastheer kan verbeteren, en wordt onder-
zocht hoe de MSS gebruikt kan worden 
om de milieubelasting als gevolg van de 
aquacultuur te verminderen. 
WP-5 richt zich op de wetenschappelijke 
coördinatie. Daarbij is het belangrijk te 
kijken naar overeenkomsten en verschillen 
tussen tilapia, kabeljauw en zeebaars en on-
derscheid te maken tussen soortspecifieke 
en algemene concepten. WP-6 richt zich op 
de projectadministratie en het financiële 
beheer van het project. 
Hoe de verschillende WP’s verweven zijn 
met elkaar is aangegeven in Figuur 2.  Het 
project werkt duidelijk op verschillende ni-
veaus, met zowel aandacht voor de gastheer 
(WP-2) en het systeem (WP-4 en WP-1). 
Verwachte voordelen voor de aquacultuur-
industrie
Bij de teelt van een aantal (hoofdzakelijk) 
mariene soorten is de larvale en pootvis 
productie moeilijk te voorspellen. Op het 
eerste zicht gelijke behandelingen leveren 
niet noodzakelijk gelijke resultaten op. 
Mogelijke oorzaken voor deze onvoorspel-
bare resultaten zijn (1) de kwaliteit van de 
gameten, (2) niet de juiste voeding, (3) 
suboptimale fysico-chemische omgevings-
omstandigheden of (4) negatieve gastheer 
– microbe interacties. De eerste 3 oorzaken 
kan men experimenteel vrij goed contro-
leren, wat suggereert dat in deze richting 
niet de verklaring ligt, maar gezocht moet 
worden op het niveau van gastheer - mi-
crobe interacties. Dit is de doelstelling van 
dit project. Verder zal het project ook inzicht 
geven over hoe bij een hoge visdichtheid 
(en bijgevolg ook microbiële dichtheid) de 
gastheer – MCe – MCS elkaar beinvloeden. 
Misschien wordt het in de toekomst wel 
mogelijk op een eenvoudige manier te 
monitoren of de MCe gezond is, en deze 
waar nodig bij te sturen. Bovendien zal het 
project ook kijken of dit bijsturen het beste 
gebeurt via de voeding, de MCS of een 
combinatie van beide. Het einddoel is het 
bedrijfszeker kweken van gezonde vissen in 
duurzame en stabiele teeltsystemen. 
Figuur 2: Diagram van 
PROMICROBE die de 
verbanden aangeeft tus-
sen de verschillende WP’s 
binnen het project
W
et
en
sc
ha
pp
el
ijk
 b
eh
ee
r 
en
 in
te
ra
ct
ie


Name not available

http://library.wur.nl/WebQuery/wurpubs/fulltext/136584

Positieve bijdragen van bacteriën aan een duurzame aquacultuur

Abstract

Similar works

Full text

Available Versions

NARCIS

Wageningen Yield

Name not available