Diagnostik von Infektionserregern und Beschreibung einer neuen Parasitenart (Hoferellus alosae species nova) als Beitrag zum Artenschutz von Maifischen im rahmen des EU-Life+ Projekts Alosa alosa

Abstract

Die anadromen Maifische (Alosa alosa) sind seit Mitte des 20. Jahrhunderts in Deutschand ausgestorben und sollen im Rahmen der EU-LIFE-Projekte im Rhein wiederangesiedelt werden. Hierfür wurden Rückkehrer der Spenderpopulation aus den französischen Flüssen Garonne und Dordogne gefangen, in der Maifisch-projektanlage in Bruch zu Reproduktionszwecken gehältert und die produzierten Maifischlarven im Rhein besetzt. Darüber hinaus wurden Maifische zur Etablie-rung einer Zuchtpopulation in einer Maifischzuchtanlage in Aßlar, Deutschland gehalten. Die Bedeutung von Infektionserregern für den Erfolg dieses Wiederan-siedlungsprojekts wurde bisher noch nicht untersucht. Daher sollte das Vorkommen von Infektionserregern bei Maifischen mittels bakteriologischer, mykologischer, virologischer, parasitologischer und histologi-scher Methoden untersucht und ihre Relevanz für das LIFE+ Projekt evaluiert werden. Hierzu wurden in einem Untersuchungszeitraum von 2010-2014 insge-samt 374 Maifische der Wild- und 64 Maifische der Zuchtpopulation in Aßlar untersucht. Bei den verwendeten Wildfischen handelte es sich um adulte Mai-fische der Spenderpopulation in Bruch (n = 194), im Gironde-Garonne-Dordogne-System (GGD-System) gefangene juvenile (n = 105) sowie im Rhein gefangene adulte (n = 9) und juvenile Maifische (n = 66).Die Infektionserreger L. lactis, Mykobakterien der M. chelonae/abscessus-Gruppe, motile Aeromonaden, Chlamydiaceae (Epitheliocystis), Parasiten der Familie Trichodinidae, Chilodonella sp., Amöben und Argulus sp. wurden erstmals beim Maifisch nachgewiesen. L. lactis wurde dabei als Ursache von Endokarditiden im Jahr 2012 bei 16% (5/31) und 2014 bei 25% (6/24) der adulten Maifische aus dem GGD-System identifiziert. Außerdem wurde in der exkretorischen Niere eine neue Myxozoa-Spezies, H. alosae sp. nov., beschrieben. Die Prävalenz lag im GGD-System bei adulten bei 100% (33/33) (2012-2014) und bei juvenilen Maifischen bei 64% (14/22) (2013 & 2014). Im Gegensatz dazu lag die Prävalenz im Rhein nur bei 22% (2/9) bei adulten und bei 0% (0/26) bei juvenilen Maifischen. Im gesamten Untersuchungszeitraum wurden mittels Anzucht auf acht Zelllinien keine Viren bei Maifischen nachgewiesen. Außerdem verliefen die durchgeführten PCRs zum Nachweis des Virus der viralen hämorrhagischen Septikämie (VHSV), des Virus der infektiösen hämorrhagischen Nekrose (IHNV), des Virus der infektiösen Lachsanämie (ISAV), des Virus der infektiösen Pan-kreasnekrose (IPNV), cyprinide Herpesviren und des Virus der Lymphocystis-Erkrankung (LCDV) negativ. In der Zuchtpopulation wurden bislang keine den Bestand gefährdenden Infektionserreger nachgewiesen, jedoch traten mit einer Prävalenz von 100% zystische, nicht-infektionsbedingte Malformationen im Kopfbereich juveniler Maifische auf.Insgesamt wurden von den 31 nachgewiesenen Infektionserregertaxa 19 als mögliche Bedrohung für das Wiederansiedlungsprojekt eingestuft. Zudem wurde eine unterschiedliche Verteilung der Infektionserreger zwischen den untersuchten Wildpopulationen festgestellt, welche vermutlich abhängig von Alter und Herkunft der Maifische war. Mögliche Ursachen für die Altersabhängigkeit sind eine Anreicherung von Parasiten im Laufe des Lebens sowie eine erhöhte Anfälligkeit der Rückkehrer während der Laichwanderung. Die regionalen Unter-schiede, bestehend aus einer deutlich höheren Anzahl an Infektionserregertaxa bei Maifischen aus der Garonne und Dordogne im Vergleich zu Maifischen aus dem Rhein, könnten durch die Hälterung in der Maifischprojektanlage in Bruch sowie durch umweltbedingte Einflüsse bedingt sein. Die Ergebnisse dieser Studie ergaben keine Hinweise auf das Vorkommen relevanter Infektionserreger bei im Rhein besetzten Maifischlarven. Im Hinblick auf die Zuchtpopulation in Aßlar weisen die zystischen Malformationen im Kopfbereich auf eine bislang noch nicht vollständig an die Bedürfnisse juveniler Maifische angepasste Aufzucht unter Aquakulturbedingungen hin. Insgesamt wird eine kontinuierliche, veterinär-medizinische Überwachung der Zucht- und der Spenderpopulation sowie der Maifischlarven für den Besatz im Rhein auf relevante Infektionserreger für einen Erfolg des Wiederansiedlungsprojektes empfohlen. The anadromous allis shad (Alosa alosa), belonging to the family of Clupeidae, is extinct in Germany since the middle of the 20th century. In order to re-introduce allis shad in the Rhine system the EU-LIFE-projects had been started. In the scope of the projects, adult allis shad of a donor population originating from the French rivers Garonne and Dordogne had been kept for reproduction in a fish farm in Bruch and the hatchery-reared juvenile allis shad had been subsequently stocked to the Rhine. The knowledge of occurring diseases is essential to ensure the success of the re-introduction project. To date, extensive studies on infectious diseases of allis shad have not yet been performed. In this study allis shad should therefore be analyzed for infectious agents by use of bacteriological, mycological, virological, parasitological and histological meth-ods. Afterwards, the relevance and the potential threat of occurring infectious agents should be evaluated for the re-introduction project. Thus, 374 allis shad from the wild and 64 allis shad from the breeding population were examined from 2010-2014. The wild population consisted of adult allis shad of the donor popula-tion (n = 194), juvenile allis shad caught in the Gironde-Garonne-Dordogne-system (GGD-system) (n = 105) as well as adult (n = 9) and juvenile (n = 66) allis shad originating from the Rhine.This is the first report of the infectious agents L. lactis, Mycobacteria of the M. chelonae/abscessus-group, motile Aeromonads, Chlamydiaceae (Epithelio-cystis) parasites of the family Trichodinidae, Chilodonella sp., Amoebae and Argulus sp. in allis shad. L. lactis was identified as causative agent of an endocar-ditis in 16% (5/31) and 25% (6/24) in 2012 and 2014, respectively. Moreover, a new myxozoan species, H. alosae sp. nov., was described in the excretory system of the kidneys. The prevalence in allis shad from the GGD-System was 100% (33/33) in adults (2012-2014) and 64% (14/22) in juveniles (2013 & 2014). In contrast, the prevalence in allis shad from the Rhine, amounting 22% (2/9) in adults and 0% (0/26) in juveniles, was much lower. During the investigation period no viruses were observed by use of cultivation in eight different cell lines. The conducted PCRs for detection of viral hemorrhagic septicemia virus (VHSV), infectious hemorrhagic necrosis virus (IHNV), infectious salmon anemia virus (ISAV), infectious pancreatic necrosis virus (IPNV), cyprinid herpes viruses and Lymphocystis disease virus (LCDV) were negative. In the breeding population no infectious agents threatening the stock were proven. However, severe, non-infectious malformations developed on the upper jaw in 100% of juvenile allis shad.In total, 19 out of 31 proven infectious agents were identified as potential threats for the reintroduction program. Moreover, differences in the distribution of infectious agents between the examined wild populations were discovered. In the wild population the number and prevalence of infectious agents was related to the age and the location of catches. The higher incidence of infectious diseases in adult allis shad could result from an accumulation of parasites throughout life and a high susceptibility of migrating fish. The high burden of infectious diseases in allis shad from the GGD-system in comparison to shad from the Rhine system could be explained by the handling and keeping of fish in the fish farm Bruch, differing population density as well as environmental factors. The results of this study indicated that the potentially relevant infectious agents did not occur in allis larvae which were introduced to the Rhine system. In the breeding population the occurring malformations demonstrate that the rearing conditions in aquaculture not yet completely meet requirements of juvenile shad. A continuous veterinary surveillance assuring the absence of relevant pathogens in the breeding population and optimizing the health and reproduction output of the donor population is regarded as an imperative for the success of the re-introduction program.