Ultraviolet B radiation induced alterations in immune function of fish : in relation to habitat preference and disease resistance
Julkaistu sarjassa
Jyväskylä studies in biological and environmental scienceTekijät
Päivämäärä
2009Oppiaine
Limnologia ja hydrobiologiaRunsas altistuminen auringolle on tunnetusti haitallista ihmisten ja eläinten hyvinvoinnille. Eveliina Markkula tutki väitöskirjatyössään, miten ultravioletti B (UVB) -säteilylle altistuminen vaikuttaa kalojen vastustuskykyyn ja tautialttiuteen.- Ilmakehän otsonikerroksen oheneminen viime vuosikymmenten aikana on johtanut UVB-säteilyn lisääntymiseen maan pinnalla. UVB-säteily tunkeutuu myös kirkkaisiin järvi- ja merivesiin ja voi näin aiheuttaa haittaa kaloille, Markkula kertoo.UVB-säteilyn on jo aiemmin todettu lisäävän kalojen varhaisten elinvaiheiden epämuodostumia ja kuolleisuutta. Kertaluonteinenkin altistuminen lampuilla tuotetulle UVB-säteilylle aiheuttaa muutoksia kalan immuunijärjestelmässä. Sama tapahtuu myös ihmisillä ja jyrsijöillä.Pitkä, neljästä kuuteen viikkoon kestävä altistuminen keinotekoiselle UVB- säteilylle aiheuttaa kalojen immuunitoiminnoissa muutoksia, jotka eroavat lyhyissä altistuksissa havaituista. Nämä haittavaikutukset eivät kuitenkaan kasaannu, ja kalat kykenevät ainakin osittain sopeutumaan kohonneisiin säteilyarvoihin.Erilaisista elinympäristöistä peräisin olevien lajien sopeutumista tutkittaessa havaittiin, että karppi oli kirkkaissa vesissä esiintyvää kirjolohta herkempi valkosolujen toimintakyvyn muutoksille. Molemmilla lajeilla altistuminen UVB-säteilylle heikensi kalojen kuntoa.Markkulan tutkimuksessa immunologisten muutosten merkitystä kalan vastustuskykyyn tutkittiin kahden viikon mittaisella altistamisella UVB-säteilylle. Tutkimuksessa havaittiin, että UVB-säteily lisää kirjolohen herkkyyttä lois- ja bakteeri-infektiolle. Säteilyn ja kalojen tautialttiuden välillä on siis yhteys.- Skandinavian leveysasteilla säteilytasot eivät vaaranna ulkona kasvatettuja lohenpoikasia. Luonnollinen auringon säteily tai vähän kohonnut UVB-taso ei 20 viikkoa kestävässä kokeessa aiheuttanut haittaa kaloille, Markkula huomauttaa.Merkittävästi lisääntynyttä UVB-säteilyä voidaan kuitenkin pitää uhkana kalojen terveydelle, sillä lohenpoikasten kasvu ja kunto heikkenivät sekä immunologiset häiriöt lisääntyivät, kun kaloja altistettiin säteilylle, joka vastaa 20 prosentin otsonikatoa.Markkulan väitöstutkimuksen tuloksia voidaan hyödyntää kalanviljelyssä ja immunologian tutkimuksessa. Tutkimus tuo myös uutta tietoa siitä, miten ympäristön muutosten vaikutuksia voidaan arvioida.
...
Solar ultraviolet B (UVB) radiation is an environmental stressor known to have harmful impacts on aquatic organisms. While the immunomodulatory effects of UVB on fish have been demonstrated in short-term exposures, the present work focused on the long-term effects of low-dose UVB on fish species adapted to live at high or low levels of natural solar radiation. In general, the immunomodulatory effects of the long-term exposures with low UVB doses were less profound than those induced by short-term exposures.Suppressed functioning of head kidney phagocytes was detected after different exposure regimes ranging from a single UVB dose to an irradiation of 6 weeks, and was the most sensitive of the studied cellular parameters. Natural cytotoxic cells and lymphocytes were more inconsistently affected by radiation treatments, as were the hematological and humoral parameters of the blood. Cortisol-mediated stress reaction was common after short-term exposures. A comparison of the fish species revealed that benthic carp (Cyprinus carpio) is more sensitive to UVB than rainbow trout (Oncorhynchus mykiss), a representative species of clear water habitats. In outdoor experiments, the exposure simulating 20 % stratospheric ozone loss for 8 weeks negatively affected the growth, condition, and plasma IgM concentration of the juvenile Atlantic salmon (Salmo salar) indicating potentially compromised immune defense.The exposure simulating 8 % ozone loss for 20 weeks, however, caused no detectable change in fish when compared to the natural solar radiation. The relationship between the UVB exposure and disease resistance was demonstrated in rainbow trout irradiated over 1-2 weeks. Resistance of exposed fish to parasite Diplostomum spathaeum was significantly decreased, and clearance of bacteria Yersinia ruckeri from the tissues of infected fish was affected as well. The results suggest that increased UVB radiation levels can potentially harm fish health in long-term exposures, and that there is an association between UVB exposure and disease resistance.
...
![showless](/themes/JYX2//images/showless.png)
![showmore](/themes/JYX2//images/showmore.png)
![showless](/themes/JYX2//images/showless.png)
![showmore](/themes/JYX2//images/showmore.png)
Julkaisija
University of JyväskyläISBN
978-951-39-3677-8ISSN Hae Julkaisufoorumista
1456-9701Asiasanat
Metadata
Näytä kaikki kuvailutiedotKokoelmat
- Väitöskirjat [3520]
Lisenssi
Samankaltainen aineisto
Näytetään aineistoja, joilla on samankaltainen nimeke tai asiasanat.
-
Endogenous AhR agonist FICZ accumulates in rainbow trout (Oncorhynchus mykiss) alevins exposed to a mixture of two PAHs, retene and fluoranthene
Eriksson, Andreas N. M.; Rigaud, Cyril; Wincent, Emma; Pakkanen, Hannu; Salonen, Pihla; Vehniäinen, Eeva-Riikka (Springer, 2022)Multiple studies have reported synergized toxicity of PAH mixtures in developing fish larvae relative to the additive effect of the components. From a toxicological perspective, multiple mechanisms are known to contribute ... -
The effect of peracetic acid on microbial community, water quality, nitrification and rainbow trout (Oncorhynchus mykiss) performance in recirculating aquaculture systems
Suurnäkki, Suvi; Pulkkinen, Jani T.; Lindholm-Lehto, Petra C.; Tiirola, Marja; Aalto, Sanni L. (Elsevier, 2020)Microbial biofilters control water quality and enable the overall function of recirculation aquaculture systems (RAS). Changes in environmental conditions can affect the abundance and interactions of the diverse microbial ... -
Effect of peracetic acid on levels of geosmin, 2-methylisoborneol, and their potential producers in a recirculating aquaculture system for rearing rainbow trout (Oncorhynchus mykiss)
Lindholm-Lehto, P. C.; Suurnäkki, Suvi; Pulkkinen, Jani; Aalto, Sanni L.; Tiirola, Marja; Vielma, J. (Elsevier BV, 2019)In recirculating aquaculture systems (RAS)s, off-flavors and odors, mainly caused by geosmin (GSM) and 2-methylisoborneol (MIB), can accumulate in the flesh of fish from RAS water, reducing the profitability of production. ... -
Retene, pyrene and phenanthrene cause distinct molecular-level changes in the cardiac tissue of rainbow trout (Oncorhynchus mykiss) larvae, part 1 – Transcriptomics
Rigaud, Cyril; Eriksson, Andreas; Krasnov, Aleksei; Wincent, Emma; Pakkanen, Hannu; Lehtivuori, Heli; Ihalainen, Janne; Vehniäinen, Eeva-Riikka (Elsevier BV, 2020)Polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) are contaminants of concern that impact every sphere of the environment. Despite several decades of research, their mechanisms of toxicity are still poorly understood. This study ...
Ellei toisin mainittu, julkisesti saatavilla olevia JYX-metatietoja (poislukien tiivistelmät) saa vapaasti uudelleenkäyttää CC0-lisenssillä.