Denne artikkelen er produsert og finansiert av Veterinærinstituttet - les mer.
Algeoppblomstringen i 2019 ikke er den første av sitt slag i Norge. Det er ikke kjent om algearten har ført til giftige oppblomstringer andre steder i verden.
(Illustrasjonsfoto: Colourbox)
Hvorfor døde flere millioner oppdrettslaks av algegift i 2019?
Den giftige synderen, en mikroalge, er fortsatt et mysterium.
Algeoppblomstringen som i mai 2019 tok livet av flere millioner oppdrettslaks, har gått inn i historien som en katastrofe. Totalt kan over 13 000 tonn med laks med en verdi på 800 millioner norske kroner ha gått tapt.
– Vi vet fortsatt ikke hvorfor denne mikroalgen blir giftig og tar livet av fisk, forteller seniorforsker Silvio Uhlig ved Veterinærinstituttet.
Mikroalger er små, vanligvis encellede organismer som lever som planter, i både salt- og ferskvann.
Han legger til at algeoppblomstringen i 2019, ikke er den første av sitt slag i Norge. Det er ikke kjent om algearten har ført til giftige oppblomstringer andre steder i verden.
Oppblomstringer av alger som blir giftige for fisk er nokså vanlige andre steder som i Florida eller Chile, men da har helt andre arter av mikroalger vært involvert.
I Skandinavia forårsaket mikroalgen Prymnesium polylepis, som er en slektning til Chrysochromulina, en giftig oppblomstring i Skagerrak og Kattegat i 1988. Det førte til massedød av fisk. Nesten alt av det årets torskeyngel ble utryddet.
– Enda en annen art i denne gruppen av mikroalger produserer en klasse med giftstoffer kalt prymnesiner. Disse er giftige for fisk i veldig små mengder, men det eksisterer i dag lite kunnskap om hvorfor de er giftige, forteller seniorforskeren.
Chrysochromulina
Mikroalger i slektene Chrysochromulina tilhører en gruppe av mikroalger kalt svepeflagellater og flyter fritt i vannmassene. Det finnes mer enn 50 beskrevne marine arter, inkludert noen som lever i ferskvann.
Det var oppblomstring av arten Chrysochromulina leadbeateri som var årsaken til at flere titalls millioner laks døde våren 2019. Denne mikroalgearten er troligvis vanlig langs kysten i Norge og kan under gitte forhold bli giftig for fisk. Hvilke forhold som gjorde at C. leadbeateri blomstret opp og ble så giftig i 2019 er ukjent.
Har materialet klart
Uhlig er kjemiker og har arbeidet med giftstoffer fra forskjellige organismer i cirka tjue år. Han tilhører en forskningsgruppe ved Veterinærinstituttet som fokuserer på kjemi og toksikologi til giftstoffer som lages av levende organismer.
Toksikologi er læren om gifter.
Forskningsgruppen skal sammen med kollegaer ved Universitetet i Oslo, Danmarks Tekniske Universitet og National Research Council of Canada (NRCC) komme til bunns i mysteriene.
Seniorforskeren forteller at de har flere mål med prosjektet. Ett av dem er å finne ut hvorfor mikroalgen Chrysochromulina leadbeateri, som våren 2019 tok livet av flere millioner fisk i Nord-Norge, begynte å bli giftig.
– Universitetet i Oslo har rendyrket kulturer av denne mikroalgen fra den aktuelle algeoppblomstringen. Det som er interessant, er at man tilsynelatende ikke har fått mikroalgen til å produsere giftstoffet i laboratoriet, forteller Uhlig.
I tillegg har forskerne også tatt prøver av større mengder med organisk materiale fra sjøvann under oppblomstringen i Ofotfjorden i 2019.
– Dette materialet ligger klar i fryseren, legger han til.
Prymnesium
Arten Prymnesium parvum kan under gitte forhold produsere giftstoffer av typen prymnesiner, men ingen andre arter er hittil kjent for å gjøre det. Prymnesium parvum finnes i store deler av verden og trives i vann med relativ lav saltholdighet.
Under den giftige algeoppblomstringen i Skagerrak og Kattegat i 1988 var det mikroalgen Prymnesium polylepis som forårsaket massedød hos fisk and bunnlevende dyr. Forskere ved UiO fant at giftigheten økte betydelig når algeveksten ble begrenset av fosfor, men fikk tilstrekkelig med nitrogen, og kunne anbefale rensing av både nitrogen og fosfor fra avløpsvann.
Vil studere giftstoff
Planen er å teste ut forskjellige vekstforhold for å se om kulturer av mikroalgen begynner å produsere giftstoff, og om dette finnes i materiale som ble samlet inn under oppblomstringen.
Til dette skal forskerne bruke laboratorietester som involverer små krepsdyr og fiskecelle-kulturer for å teste giftighet.
– Vi vet ennå ikke hvilken type gift mikroalgen produserer, så vi håper at vi kan løse mysteriet, sier Uhlig.
Han legger til at de også ønsker å se på andre beslektede arter av mikroalger i slekten Prymnesium som har dannet fiskegifter under gitte forhold. Om arten Chrysochromulina eadbeateri produserer et giftstoff i våre kulturer, vil de med stor sannsynlighet klare å identifisere hva slags type det er.
Skal lage antistoffer
– I tillegg til dette har vi også som mål å isolere og rense opp flere av gifttypene i klassen prymnesiner som mikroalgene i slekta Prymnesium produserer.
Uhlig legger til at denne klassen med giftstoffer har vært kjent i flere tiår.
– Samtidig har man først nå funnet ut at kompleksiteten i giftstoffenes molekyler er større enn tidligere antatt. Det er en av årsakene til at vi også skal studere mangfoldet i denne giftgruppen, sier han.
I tillegg ønsker forskerne å lage antistoffer mot giftstoff i klassen prymnesiner.
– Antistoffene kan senere bli brukt til å lage testkit, slik at vi under en fremtidig algeoppblomstring får muligheten til å påvise denne typen giftstoff, sier han.
Antistoffer i vann
Forskeren forklarer at det ligger ganske mye kjemi bak for å lage slike antistoffer. Et protein må bli lagt til giftstoffet for at det skal bli ufarlig og for å kunne fremkalle en immunrespons. Årsaken er at giftstoffmolekylet er for lite til å fremkalle en slik immunrespons alene, samt at det kan ha en ugunstig effekt.
– Ved å binde giftstoffet fra mikroalgen til et protein gir man immunforsvaret en sjanse til å gjenkjenne molekylet og lage antistoffer. Et ufarliggjort giftstoffprotein blir injisert i en sau som så produserer antistoffene, sier han.
Et mål et at disse antistoffene i fremtiden kan bli brukt til å finne ut om mikrogalger i vannet produserer prymnesiner.
– Sammen med våre kollegaer i Danmark og Canada skal vi jobbe med å kartlegge de forskjellige variantene i den aktuelle giftklassen parallelt med at vi bruker noen av prymnesin-variantene til å lage antistoffer, forteller forskeren.
Et annet mål et at andre forskere rundt om i verden kan kjøpe små mengder av forskjellige prymnesiner. De kan bruke disse giftstoffene til analyser og undersøkelser av forekomster i naturen.
Referanser:
Eystein Paasche: Den store algeoppblomstringen - et tiårsminne. Apollon 1998-02-01; Den store algeoppblomstringen - et tiårsminne - Apollon, 2021.
Ingunn Samdal og Bente Edvardsen: Massive salmon mortalities during a Chrysochromulina leadbeateri bloom in Northern Norway. 2020. (Sammendrag)
ToxANoWa prosjektet
- Prosjektnavn: Giftige mikroalger i Norskehavet: Mekanismer for fiskedød forårsaket av fytoplankton fra skandinaviske farvann.
- Prosjektmål: Å forstå hvorfor mikroalgen Chrysochromulina leadbeateri og andre beslektede arter mikrogalger blir giftige under gitte forhold.
- Videre skal prosjektet kartlegge en klasse med giftstoffer, kalt prymnesiner, som Prymnesium produserer og lage antistoffer. Antistoffene kan i fremtiden bli brukt i tester for å se om giftstoffene er tilstede under en algeoppblomstring.
- Prosjektleder: Veterinærinstituttet ved seniorforsker i toksinkjemi Silvio Uhlig.
- Partnere i prosjektet: Universitetet i Oslo (Institutt for Biovitenskap), Danmarks Tekniske Universitet (Lyngby, Danmark) og National Research Council of Canada (Biotoksin-metrologi, Halifax)
- Finansiering: Norges Forskningsråd har bevilget 12 millioner kroner til prosjektet som skal foregå over fire år (2021–2025).
Fikk du med deg disse artiklene fra Veterinærinstituttet?
forskning.no vil gjerne høre fra deg!
Har du en tilbakemelding, spørsmål, ros eller kritikk? TA KONTAKT HER
