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Dr. Claudia Bechteler: Versuche zur Immunisierung von Garnelen (Penaeus monodon) gegen Vibrioneninfektionen


2.5.3 Versuche zur Immunprophylaxe der Vibriose bei Garnelen

Der Bedarf an einer Immunprophylaxe der Vibriose als Ersatz für die nachteilige Antibiotikatherapie ist inzwischen auch bei Garnelen sehr groß. Seit einigen Jahren werden daher Versuche zur Stimulation der aktiven Resistenz durch Chemostimulantien und zur aktiven Immunisierung mit Hilfe von Impfstoffen durchgeführt (2, 77, 128, 154, 218, 256). Dabei orientiert man sich an den bei Fischen gesammelten Erfahrungen.

Chemostimulantien werden in der Intensivhaltung von Fischen zum Schutz vor Faktorenkrankheiten schon seit langem erfolgreich eingesetzt. Auch bei der Vibrioseprophylaxe von Garnelen hat man in jüngster Zeit erste Erfolge mit dem Einsatz von Chemostimulantien unter Laborbedingungen erzielt: Sung, Kou und Song (1994) verabreichten PL 30 (P. monodon) das Chemostimulans -Glukan (Extrakt aus der Zellwand von Saccharomyces cerevisiae). Die so behandelten Tiere zeigten ein verbessertes Wachstum und einen knapp dreiwöchigen Schutz vor der Vibriose. In vitro konnte eine Erhöhung der Phenol-oxidaseaktivität der Hämolymphe beobachtet werden. Song und Hsieh (1994) bewirkten in vitro mit Hilfe verschiedener Chemostimulantien eine Erhöhung der Produktion von Sauerstoffmetaboliten durch die phagozytierenden Hämozyten von P. monodon. Den stärksten Effekt hatte -Glukan, in geringerem Maße Zymosan (Protein-Kohlenhydrat-Komplex, Extrakt aus der Zellwand von Saccharomyces cerevisiae) und PMA (Phorbol-12-Myristat-13-Azetat). Die Autoren folgern daraus, daß diese Präparate geeignet sind, über die Stimulation der aktiven Resistenz einen Schutz der Garnelen vor der Vibriose zu induzieren. Allerdings müsse eine konstante Verabreichung gewährleistet sein, um die Wirkung aufrechtzuerhalten.

Im Rahmen der Versuche zur aktiven Immunisierung von Garnelen gegen die Vibriose wurden verschiedene Impfstoffe entwickelt und diese unter Laborbedingungen wissenschaftlich getestet: Itami, Takahashi und Nakamura (1989), Japan, verabreichten PL von P. japonicus ein formalininaktiviertes Bacterin (V. sp. NU-1, 9,5 x 109 Zellen/ml) über die Impfverfahren IP (0,1 ml, 9,5 x 108 Zellen), Kurzzeitbad (1 Stunde, Bacterinkonzentration 1 %) und Spray. Bei der Spraymethode wurden die auf einem Netz liegenden Versuchstiere etwa zehn Sekunden lang mit dem hochkonzentrierten Bacterin unter Druck besprüht. Die Autoren haben 30 Tage nach der Impfung die geimpften sowie ungeimpfte Versuchstiere einem Challenging unterzogen und zehn Tage später die Überlebensraten ermittelt. Die Lymph- und Muskelgewebe aller im Laufe der zehn Tage nach dem Challenging eingegangenen Versuchstiere wurden bakteriologisch auf V. sp. NU-1, die Hämolymphe der geimpften Versuchstiere außerdem auf hämozytenaktivierende Faktoren mit Hilfe des „Boyden in vitro assay"s" untersucht. Die Ergebnisse dieses Versuchs sehen folgendermaßen aus: Die Überlebensrate der geimpften Versuchstiere war bei allen Impfverfahren signifikant höher als die der ungeimpften Kontrolltiere. Zwischen der IP-, Kurzzeitbad- und Spraymethode gab es diesbezüglich keine signifikanten Unterschiede. V. sp. NU-1 konnte aus den Geweben aller toten Garnelen isoliert und mit Hilfe des „Boyden in vitro assay"s" ein chemokinetischer Faktor in der Hämolymphe der geimpften Versuchstiere nachgewiesen werden. Die Autoren kommen zu dem Schluß, daß eine Immunisierung von Garnelen gegen die Vibriose mit dem von ihnen entwickelten Impfstoff sowohl über die IP-, Kurzzeitbad- als auch Spraymethode möglich ist, wobei sich die Badmethode als besonders effektiv und zweckmäßig und für die PL am streßfreiesten herausgestellt hat. Das optimale Alter der Garnelen für eine Impfung, die Dauer des Impfschutzes und die möglichen Vorteile einer Boosterimpfung müßten aber in weiteren Versuchen getestet und der möglicherweise sehr komplexe chemokinetische Faktor noch genauer analysiert werden.

Die beiden folgenden Versuche von Itami, Yan und Takahashi (1992a und b), Japan, bauen auf dem vorhergehenden Versuch auf. Itami, Yan und Takahashi (1992a) verabreichten PL von P. japonicus das oben beschriebene V. sp.-Bacterin in drei Experimen-ten über ein Kurzzeitbad/Dipping, da sich dieses Applikationsverfahren am besten be-währt hatte. Im ersten Experiment wurden drei Bacterinkonzentrationen (1 %, 0,5 % und 0,1 %) mit jeweils 5 Stunden Einwirkungszeit geprüft; im zweiten Experiment eine Bacterinkonzentration (1 %) mit einer Einwirkungszeit von 1 Stunde sowie zwei Bacterinkonzentrationen (jeweils 10 %) mit einer Einwirkungszeit von 10 Minuten bzw. 10 Sekunden. Nach 14 Tagen wurden die geimpften sowie ungeimpfte Versuchstiere einem Challenging unterzogen. In einem dritten Experiment wurde die Kombination aus 1 % Bacterinkonzentration und 5 Stunden Einwirkungszeit erneut geprüft, die geimpften sowie ungeimpfte Versuchstiere aber erst 50 Tage postvakzinal einem Challenging unterzogen. Die Bestimmung der Überlebensraten sollte in den ersten beiden Experimenten Aufschluß geben über die Wirksamkeit des Bacterins in Abhängigkeit von Konzentration und Einwirkungszeit, im dritten über die Dauer des Impfschutzes derjenigen Kombination, die sich in den ersten zwei Experimenten am besten bewährt hatte.

Als Ergebnisse wurden erzielt: Die Überlebensrate der geimpften Versuchstiere war in allen drei Experimenten mindestens gleich, in der Regel aber größer als die Überlebensrate der ungeimpften Kontrolltiere. Im ersten Experiment wurde bei einer Einwirkungszeit von 5 Stunden mit der Bacterinkonzentration von 1 % das beste Ergebnis erzielt, gefolgt von den Bacterinkonzentrationen 0,5 % und 0,1 %. Die Überlebensrate der Kontrolltiere war am schlechtesten. Im zweiten Experiment wurde mit der Bacterinkonzentration von 1 % bei einer Einwirkungszeit von 1 Stunde das beste Ergebnis erreicht, gefolgt von den Bacterinkonzentrationen 10 % mit 10 Sekunden und 10 Minuten Einwirkungszeit. Die Überlebensrate der letztgenannten Kombination entsprach der der Kontrolltiere. Die insgesamt höchste Überlebensrate wurde mit einer Bacterinkonzentration von 1 % bei 5 Stunden Einwirkungszeit erzielt. Diese Kombination war der Kontrollgruppe auch im dritten Experiment überlegen. Aus den Ergebnissen lassen sich für diesen Versuch folgende Schlußfolgerungen ziehen: Die Wirksamkeit einer Vibrioseimpfung von Garnelen über ein Kurzzeitbad/Dipping hängt sowohl von der Bacterinkonzentration als auch von der Einwirkungszeit ab. Zu niedrige Bacterinkonzentrationen sind weniger wirksam, zu hohe möglicherweise toxisch. Bacterinkonzentration und Einwirkungszeit korrelieren miteinander, das heißt, höhere Bacterinkonzentrationen erfordern kürzere Einwirkungszeiten und umgekehrt; die optimale Kombination aus Bacterinkonzentration und Einwirkungszeit muß noch gefunden werden. Die Dauer eines Vibrioseschutzes kann unter Laborbedingungen mindestens 50 Tage betragen.

 

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Stand der letzten Aktualisierung: 21. November 2005
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