ニジマスの実験室でのFlavobacterium columnareの再循環とフロースルーのチャレンジ

Recirculation versus flow-through rainbow trout laboratory Flavobacterium columnare challenge.

• Clayton Birkett
• Ryan Lipscomb
• Travis Moreland
• Timothy Leeds
• Jason P Evenhuis

抄録

フラボバクテリウム・カラムナーレの浸漬チャレンジは、水に関連した環境パラメータの影響を受けるため、再現が困難である。これらの課題は一般的にフロースルーシステムを使用して実施されているが、環境パラメータを制御するために再循環型課題システムを使用することで再現性が向上する可能性がある。我々は、20 種のニジマスを用いた実験室条件下で、フロースルーシステムと再循環型浸漬チャレンジシステム間の死亡率、細菌濃度、および環境パラメータを比較した。同一の用量濃度（1:75希釈）、チャレンジ期間、魚の数、温度にもかかわらず、再循環型システムの平均死亡率（42％）はフロースルー型システム（77％）に比べて低く（p < 0.01）、家族の死亡率との相関は低く（r = 0.24）なった。再循環系とフロースルー系の平均死亡までの日数（3.25 vs. 2.99 d）と水槽間変動（9.6 vs. 10.4％）はそれぞれ差がなかった（p ≥ 0.30）。フロースルーシステム（4 交換 h-1）と比較して、再循環システム（0.4 交換 h-1）では 10 倍低い水置換率にもかかわらず、2 つのシステム間の細菌濃度の差は控えめ（0.6 桁以下）であり、21 日間のチャレンジを通して一貫性がなかった。フロースルーシステムと比較して、再循環システムでは、1 時間の曝露中の溶存酸素と pH は大きく (p ≤ 0.02)、カルシウムと硬度は低く (p ≤ 0.03) であった。この研究は，特定の環境パラメータの死亡率への影響を試験するようには設計されていないが，これらのパラメータの累積的な影響が再現性に乏しい結果をもたらすことを示している．死亡率に影響を与える環境パラメータを経験的に特定して制御するためには、再循環浸漬チャレンジモデルが正当化され る可能性があり、より再現性の高い実験室チャレンジモデルとしての役割を果たす可能性がある。

Flavobacterium columnare immersion challenges are affected by water-related environmental parameters and thus are difficult to reproduce. Whereas these challenges are typically conducted using flow-through systems, use of a recirculating challenge system to control environmental parameters may improve reproducibility. We compared mortality, bacterial concentration, and environmental parameters between flow-through and recirculating immersion challenge systems under laboratory conditions using 20 rainbow trout families. Despite identical dose concentration (1:75 dilution), duration of challenge, lot of fish, and temperature, average mortality in the recirculating system (42%) was lower (p < 0.01) compared to the flow-through system (77%), and there was low correlation (r = 0.24) of family mortality. Mean days to death (3.25 vs. 2.99 d) and aquaria-to-aquaria variation (9.6 vs. 10.4%) in the recirculating and flow-through systems, respectively, did not differ (p ≥ 0.30). Despite 10-fold lower water replacement rate in the recirculating (0.4 exchanges h-1) compared to flow-through system (4 exchanges h-1), differences in bacterial concentration between the 2 systems were modest (≤0.6 orders of magnitude) and inconsistent throughout the 21 d challenge. Compared to the flow-through system, dissolved oxygen during the 1 h exposure and pH were greater (p ≤ 0.02), and calcium and hardness were lower (p ≤ 0.03), in the recirculating system. Although this study was not designed to test effects of specific environmental parameters on mortality, it demonstrates that the cumulative effects of these parameters result in poor reproducibility. A recirculating immersion challenge model may be warranted to empirically identify and control environmental parameters affecting mortality and thus may serve as a more repeatable laboratory challenge model.