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Regenbogenforellen im Klimastress

09.03.2009
Dummerstorfer Fischgenetiker weiten ihre Forschungsaktivitäten auf die Aquakultur aus. Mit einem innovativen Projekt zur Untersuchung der Stressresistenz von Regenbogenforellen weitet das Forschungsinstitut für die Biologie landwirtschaftlicher Nutztiere (FBN) in Dummerstorf seine molekularbiologischen Forschungen auf den Bereich Aquakultur aus (siehe Hintergrund).

In einem Verbundprojekt mit zwei weiteren Forschungseinrichtungen wollen die Wissenschaftler die genetische und immunologische Vielfalt der gegenüber äußeren Stressfaktoren widerstandsfähigeren Regenbogenforellenlinie "Born" im Vergleich zur in Europa handelsüblichen Regenbogenforelle untersuchen.

Mit dem Nachweis der genetisch manifestierten Mechanismen der Stresstoleranz bestehen sehr gute Voraussetzungen für die Entwicklung eines einmaligen Tiermodells. Dieses kann ebenso für andere Fische des angrenzenden Ostseeraumes, wie den Dorsch, aber insbesondere für die standortgerechte Produktion von Fischen in Aquakulturanlagen Bedeutung erlangen. Denn mit dem voranschreitenden Klimawandel und damit verbundenen Temperaturerhöhungen (Global Warming) verschärft sich die Stresssituation für Fische in den Gewässern zunehmend. In den kommenden zwei Jahren wird das Verbundprojekt vom Landwirtschaftsministerium Mecklenburg-Vorpommern mit rund 272.000 Euro gefördert.

In offenen Aquakulturanlagen gehaltene Fische sind einer Vielzahl äußerer Stressfaktoren ausgesetzt. Infolge höherer Besatzdichten als in natürlichen Gewässern bedeuten bereits kurzzeitige klimatische Veränderungen, wie eine Temperaturerhöhung, die zu einer drastischen Erhöhung der Anzahl infektiöser Keime im Wasser führen kann, eine akute Gefahr für die Tiere. Infektionen können unter solchen Bedingungen hohe Sterberaten bis hin zu einem Totalverlust hervorrufen und demzufolge einen enormen Schaden für eine Fischzuchtanlage anrichten.

In der Fischereiforschungsstation Born wurde über eine 30jährige klassische Selektion von Regenbogenforellen der weltweit einmalige Stamm "Born" herausgezüchtet. Neben einer Stressresistenz weist dieser Brackwasser tolerierende Forellenstamm zudem eine höhere Fitness als andere Regenbogenforellen auf. Sein verbessertes Anpassungsvermögen spiegelt sich weiterhin in niedrigeren Sterbeberaten und einem nahezu zeitgleichem Wachstum im Vergleich zur "Standard-Forelle" wider - und das, obwohl die einheimische "Borner Forelle" mehr Energie in die Stressabwehr investiert. Darüber hinaus sind sie in geschmacklicher Hinsicht hochwertiger.

Die Gründe hierfür werden in dem Verbundprojekt analysiert. Dazu findet zunächst eine umfassende Charakterisierung der Forellenstämme statt, um herauszufinden, inwieweit sich die "Borner Forelle" als Tiermodell für die Analyse genetischer Mechanismen sowohl der allgemeinen Stressbewältigung als auch der Erregerabwehr eignet. Parallel dazu werden die Fische in einem Experiment mit einem häufig in Gewässern auftretenden, krankheitserregenden Fischbakterium (Aeromonas salomnicida) belastet beziehungsweise in einer kommerziell genutzten Teichanlage mit natürlichen Stressfaktoren aufgezogen. Dabei sollen einerseits die unterschiedliche Aktivität der Genome und andererseits die Reaktionen des Immunsystems vergleichend analysiert werden. Die Ergebnisse sollen Antworten auf Fragen zur Zertifizierung der Fischhaltung in Aquakulturen liefern, um einen Beitrag zu einem von der Fischwirtschaft angestrebten europäischen Gütesiegel für die nachhaltige Fischproduktion in Aquakulturanlagen leisten zu können.

Weitere Informationen
Das aktuelle Projekt DIREFO (Different resistente Regenbogenforellen - Modell zur genetischen und immunologischen Analyse der Wirt-Pathogen-Interaktion und Ressource für eine standortgerechte Forellenproduktion) wird von der Arbeitsgruppe "Fischgenetik" im FBN unter der Leitung von Privatdozent Dr. Tom Goldammer, in Zusammenarbeit mit Dr. Bernd Köllner vom Bundesforschungsinstitut für Tiergesundheit "Friedrich Löffler" und Dr. Eckhard Anders von dem in Born auf dem Darß gelegenen Institut für Fischerei der Landesforschungsanstalt für Landwirtschaft und Fischerei MV (LFAMV) durchgeführt. Es ordnet sich in eine Vielzahl von Aktivitäten des Landes, die Aquakultur voranzutreiben, ein. Mit der Fokussierung auf molekulargenetische Grundlagen der Anpassungsleistung und funktionellen biologischen Vielfalt von Aquakultur- und Fangfischen sowie vergleichenden Analysen der Genom- und Genstruktur verschiedener Spezies ergänzt die Arbeitsgruppe Fischgenetik am FBN bestehende und sich im Aufbau befindliche wissenschaftliche Initiativen.
Hintergrund "Aquakultur"
Die Nachfrage nach Fisch und Fischprodukten als Nahrungsgrundlage erfreut sich global nicht nur einer wachsenden Beliebtheit. Meeresprodukte waren und sind für viele Menschen auf der Welt Nahrungs- und Existenzgrundlage. Gleichzeitig warnen Wissenschaftler vor einer Überfischung der Gewässer. Dieser Entwicklung wird seit Jahrzehnten insbesondere in Asien durch den Ausbau von Aquakulturen begegnet. Schätzungen zufolge werden gegenwärtig im Jahr weltweit etwa 28,9 Millionen Tonnen Fisch und andere Meereslebewesen in offenen oder geschlossenen Aquakulturanlagen produziert. Ihr Anteil an der weltweiten Fischversorgung liegt damit zur Zeit bei cirka 35 Prozent. Aquakulturen ermöglichen eine saisonal unabhängige sowie nachhaltige, mengen- und qualitätsgerechte Produktion von Fisch, bei gleichzeitiger Entlastung der natürlichen Gewässer. Es wird davon ausgegangen, dass bis zum Jahr 2030 cirka 50 Prozent der Fische in Aquakultur produziert werden. Der Bedarf an Fisch wird in Deutschland aktuell zu 55 Prozent über Importe gedeckt. Im vergangenen Jahr wurden in M-V rund 200 Tonnen Fisch aus Aquakulturanlagen auf den Markt gebracht. 2010 sollen es bereits 500 Tonnen sein.

Das vor den Toren Rostocks angesiedelte Forschungsinstitut für die Biologie landwirtschaftlicher Nutztiere (FBN) betreibt als Stiftung öffentlichen Rechts und Einrichtung der Leibniz-Gemeinschaft (www.leibniz-gemeinschaft.de) Grundlagenforschung und angewandte Forschung auf dem Gebiet der Biologie landwirtschaftlicher Nutztiere. Gegenstand der Forschung sind Nutztiere, darunter Schweine, Rinder, Ziegen und Pferde, die als wichtige Lebensgrundlage des Menschen und wesentlicher Bestandteil agrarischer Ökosysteme betrachtet werden. Im Ergebnis der vielfältigen Forschungen soll unter anderem eine nachhaltige landwirtschaftliche Produktion gesichert werden. Zudem wird erforscht, wie Ressourcen noch effizienter eingesetzt und verbrauchergerechte Lebensmittel erzeugt werden können. Dabei stehen tier- und umweltgerechte Haltungsformen sowie die Gesundheit von Tieren im Vordergrund.

Norbert K. Borowy | idw
Weitere Informationen:
http://www.fbn-dummerstorf.de

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