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


Neben den wissenschaftlichen Laborversuchen sind auch praxisbezogene Labor- und Feldversuche, zum Teil durch kommerzielle Unternehmen, durchgeführt worden: Giorgetti (1990), Italien, verabreichte PL 30 von P. japonicus einen handelsfertigen Vibrioseimpfstoff (V. anguillarum) für Forellen. Der Versuch basiert auf mündlichen Mitteilungen ausländischer Garnelenzüchter, die laut Autor handelsfertige Vibrioseimpfstoffe für Fische bereits erfolgreich bei Garnelen eingesetzt haben. Es könne damit ein Vibrio-seschutz erzielt werden, der zwar zeitlich begrenzt sei, aber ausreiche, um die Zeitspanne von vier Monaten bis zur Marktreife der Garnelen zu überdauern. Der Impfstoff wurde den PL über ein Dipping verabreicht (1 Minute, Impfstoffkonzentration 10 %). 30 Tage nach der Impfung - eine ausreichende Zeitdauer für Forellen, um Antikörper zu bilden - wurden die geimpften sowie ungeimpfte Versuchstiere einem Challenging unterzogen und neun Tage später die Überlebensraten ermittelt. Die Gewebe aller im Laufe der neun Tage nach dem Challenging erkrankten oder eingegangenen Versuchstiere wurden bakteriologisch auf V. anguillarum untersucht. Folgende Ergebnisse sind festzuhalten: Die Überlebensrate der geimpften Versuchstiere war im Vergleich zu den ungeimpften Kontrolltieren doppelt so hoch. V. anguillarum konnte aus allen kranken und toten PL der Kontrollgruppe isoliert werden, aber nur sporadisch aus denen der Impfgruppe. Der Autor folgert daraus, daß eine Immunisierung von Garnelen gegen die Vibriose mit handelsfertigen Fischimpfstoffen über ein Dipping möglich ist. Viele Fragen seien aber noch offen; so könne zum Beispiel die Mortalität der geimpften Versuchstiere nicht erklärt werden. Der Autor schlägt daher vor, den Versuch zu wiederholen, um die Ergebnisse zu verifizieren.

Bei Astia Ltd. handelt es sich um die thailändische Tochterfirma eines kanadischen Unternehmens, das Vakzine für die Aquakultur produziert. Sie führte in Zusammenarbeit mit „CP-Group"-Firmen in Thailand Labor- und Feldversuche zur Immunisierung von P. monodon gegen die Vibriose durch (16). Die Firma geht im Gegensatz zu den Erfahrungen mit erfolgreichen Fischimpfstoffen davon aus, daß eine gute Kreuzreaktion zwischen den verschiedenen Vibrio spp. besteht. In einer ersten Testreihe wurde der Impfstoff (Bacterin aus V. parahaemolyticus) PL 18 in verschiedenen Konzentrationen und Einwirkungszeiten über ein Kurzzeitbad verabreicht, die geimpften sowie ungeimpfte Versuchstiere in Teiche gesetzt, 50 Tage postvakzinal geerntet und die Überlebensrate ermittelt. Anschließend wurden die Versuchstiere im Labor einem Challenging unterzogen und zehn Tage später erneut die Überlebensrate bestimmt. Die Überlebensrate der geimpften Versuchstiere war nach Angaben der Astia Ltd. in beiden Fällen höher als die der ungeimpften Kontrolltiere, wobei sich die Verabreichung des Impfstoffes in einer Konzentration von 1:300, einer Einwirkungszeit von 6 Stunden und einer PL-Dichte von 300 bis 400/l am besten bewährt habe. Die von der Firma genannte Überlebensrate der geimpften Versuchstiere nach 60 Tagen von 73 % überrascht (Kontrolltiere 27 %). Höhere Impfstoffkonzentrationen sind laut Astia Ltd. unwirtschaftlich und möglicherweise toxisch, geringere Impfstoffkonzentrationen bei gleicher Einwirkungszeit unwirksam. Längere Einwirkungszeiten wurden nicht getestet. Die Dauer des Impfschutzes nach einer einmaligen Applikation über das Kurzzeitbad betrage vier Wochen. Ein gewisses Problem stelle der große Impfstreß für die Garnelen bei diesem Applikationsverfahren dar.

In einer zweiten Testreihe der Astia Ltd. wurde der Impfstoff juvenilen PL über eine IP sowie oral verabreicht und die geimpften sowie ungeimpfte Versuchstiere 14 Tage postvakzinal einem Challenging unterzogen. Die Überlebensrate der geimpften Versuchstiere sei bei beiden Impfverfahren höher als die der ungeimpften Kontrolltiere gewesen, wobei die IP am besten abgeschnitten habe. Die Dauer des Impfschutzes nach einer einmaligen IP betrage unter optimalen Bedingungen sechs bis acht Wochen, ansonsten vier bis sechs Wochen. Eine Verfütterung des Impfstoffes über einen Zeitraum von fünf Tagen sei zwar ausreichend, eine Verfütterung über zehn Tage bewirke aber einen wesentlich besseren Vibrioseschutz.

Mit den in den Labor- und Feldversuchen gesammelten Erfahrungen hat die Astia Ltd. einen ersten handelsfertigen Vibrioseimpfstoff für P. monodon entwickelt. Der Impfstoff soll PL 15 bis 25 das erste Mal in der Brüterei über ein Kurzzeitbad (6 Stunden, Impfstoffkonzentration 1:300, 300 bis 400 PL/l) und anschließend, jeweils im Abstand von vier bis sechs Wochen, noch zweimal in den Teichen oral verabreicht werden. Die erste Impfung über das Wasser könne bei Bedarf auch durch eine orale Vakzinierung ersetzt werden. Der Impfstoff - in der Futterfabrik einem Standardfuttermittel für Garnelen in der entsprechenden Konzentration zugemischt - soll je zehn Tage lang verfüttert werden. Larven (Mysis 3) sollen mit diesem Impfstoff ebenfalls über ein Kurzzeitbad (1 Stunde, Impfstoff-konzentration 1:300, 840 Larven/l), Zuchttiere über eine IP geimpft werden können. Alle Applikationsverfahren sollen einen guten Vibrioseschutz unter Produktionsbedingungen bewirken. Der Impfstoff wurde verschiedenen Brütereien und Garnelenfarmen für Erprobungszwecke zur Verfügung gestellt. Über das Ergebnis ist noch nichts Endgültiges bekannt, aber nach mündlichen Informationen ist ein Impferfolg nicht immer gegeben.

Obwohl die Versuchsanstellungen der in Japan, Italien, den USA und Thailand durchgeführten Labor- und Feldversuche mit Chemostimulantien und Vibrioseimpfstoffen sehr unterschiedlich und daher nicht ohne weiteres vergleichbar sind, lassen sich die Ergebnisse in der Tendenz wie folgt zusammenfassen: Der Aufbau eines Vibrioseschutzes durch die Applikation von Chemostimulantien oder Impfstoffen ist bei Garnelen offensichtlich möglich. Viele Ursache-Wirkung-Zusammenhänge sind jedoch noch ungeklärt. Das liegt in erster Linie an dem noch lückenhaften Wissen über die Infektionsabwehr von Krustazeen (107). Versuche zur Immunisierung von Hummer (Homarus americanus, 193, 220, 279, 280), Languste (Panulirus argus, 94) und Krebs (Parachaeraps bicarinatus, 185, 186) haben gezeigt, daß die Verabreichung inaktivierter Antigene zu einer Stimulation der aktiven Resistenz, insbesondere zu einer Erhöhung des Bactericidinspiegels in der Hämolymphe und zu einer Verstärkung der Phagozytoseaktivität der Hämozyten führt. Diese Effekte werden besonders stark und nachhaltig durch gramnegative Bakterien wie Vibrio spp. hervorgerufen (218). Von einer spezifischen Stimulation der aktiven Resistenz bei Garnelen durch Vibrioseimpfstoffe gehen auch Itami, Takahashi und Nakamura (1989), Sung, Song und Kou (1991) und Astia Ltd. (1993) aus. In diesem Sinne würden Vibrioseimpfstoffe besonders wirksame Chemostimulantien darstellen. Es gibt aber neuerdings gewichtige Stimmen, die auch eine aktive Immunisierung von Garnelen für möglich halten (190). Einige Untersuchungsergebnisse sind allerdings widersprüchlich. Das trifft zum Beispiel auf die Wirksamkeit einer oralen Immunisierung und die optimalen Bedingungen für eine Impfung (Impfstoffkonzentration, Einwirkungszeit usw.) zu.

Es finden sich Parallelen zur aktiven Immunisierung von Fischen. Diese betreffen insbesondere die Struktur und Eigenschaften der Antigene, die Wirksamkeit der verschiede-nen Applikationsverfahren, den Zusammenhang zwischen Impfstoffkonzentration und Einwirkungszeit sowie den Einfluß einer Boosterung auf die Dauer des Vibrioseschutzes. Abweichungen scheinen zum Teil aus der unterschiedlichen Streßanfälligkeit von Garnelen und Fischen herzurühren. Ein Unterschied von größerer praktischer Bedeutung besteht darin, daß man Garnelen offensichtlich schon zu einem wesentlich früheren Zeitpunkt ihrer Entwicklung erfolgreich impfen kann. Obwohl sich die Vibrioseschutzimpfung bei Fischen bereits etabliert hat, weiß man auch hier noch sehr wenig über die Beschaffenheit der Immunantwort mit der Konsequenz, daß zuverlässige Verfahren zum Nachweis eines bestehenden Immunschutzes bisher fehlen.

 

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Stand der letzten Aktualisierung: 21. November 2005
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