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Piscine francisellosis, caused by Francisella noatuenensis subsp orientalis (Fno), is an emerging infectious disease in the tilapia industry, but no effective commercial treatments or vaccines are available. The use of immunostimulants is a promising method to control diseases in aquaculture, and various algae and algal-derived compounds are potent immunostimulants for improving immune status. Algae produce a great variety of secondary metabolites that exert a broad spectrum of biological activities. The aim of this thesis was to evaluate the effectiveness of algal compounds against Fno in vitro and in vivo and determine their potential to control francisellosis infection in Nile tilapia Oreochromis niloticus L. under experimental conditions, and in an alternative host, namely the greater wax moth Galeria mellonella. Some of the algae and their compounds (Chlorella sp., alginic acid, and ß-glucan) exerted antimicrobial activity in vitro against Fno, Aeromonas hydrophila and Streptococcus agalactiae and stimulated responses of Nile tilapia macrophages (Chapter 2). An immersion challenge model for Fno STIR-GUS-F2f7 was developed in two genetic groups of Nile tilapia, and the homo gold strain was more susceptible to infection than wild type (Chapter 3). In vivo trials were conducted in Nile tilapia homo gold where fish were fed diets supplemented with 10% Scenedesmus quaricauda, 10% Haematococcus pluvialis, and 0.1% or 0.2% alginic acid or ß-glucan, and then challenged with Fno and co-infected with S. agalactiae (Chapter 4). The Fno challenge failed to produce mortality; however, co-infection resulted in high mortalities in all groups. As the in vivo trial in tilapia could not be to repeated, a G. mellonella model for Fno was validated. Fno doses between 0.7–1.7 x 108 CFU mL-1 killed G. mellonella, while tetracycline, alginic acid and ß-glucan rescued the wax moth from lethal doses of bacteria (Chapter 5).

Diss. (sammanfattning) Uppsala : Sveriges lantbruksuniv. / Härtill 5 uppsatser.

Diss. (sammanfattning) Uppsala : Sveriges lantbruksuniv., 2007. / Härtill 4 uppsatser.

Diss. (sammanfattning) Uppsala : Sveriges lantbruksuniv., 2002. / Härtill 5 uppsatser.

Aquakultur ist essentiell um den heutigen Bedarf an Fisch als Nahrungsmittel zu decken. Einsatz von Antibiotika und Kontaminationen mit Schadstoffen in der Vergangenheit haben das Vertrauen von Verbrauchern in Fischprodukte aus Aquakulturproduktion massiv geschwächt. Zeitgleich sind die Ansprüche der Verbraucher an Qualität, Frische und Sicherheit von Lebensmitteln, aber auch das Bewusstsein, negative Auswirkungen der Lebensmittelproduktion auf die Umwelt zu minimieren, erheblich gestiegen. In der Dissertation wurde der Einsatz einer natürlichen organischen Substanz (Fulvosäure) auf die Fischgesundheit und das Immunsystem untersucht. Dabei wurde gezeigt, dass die Zugabe zum Haltungswasser bei Salmoniden und Cypriniden zu verbesserter Stressresistenz und einer Anregung des Immunsystems führte. Dies hilft den Tieren sich auf natürliche Weise gegen Krankheitserreger zu verteidigen, reduziert den Einsatz umweltschädlicher Therapeutika und steigert gleichzeitig das Tierwohl. Weiterhin führte der Zusatz der Fulvosäure zu einer signifikanten Verbesserung der Futterumsatzrate, was sich ebenfalls in gesteigertem Wachstum der Tiere widerspiegelte. Huminstoffe, zu denen die Fulvosäure zählt, sind natürlicher Bestandteil aller aquatischen Ökosysteme. Die Zugabe zum Haltungswasser stellt daher nicht nur eine umweltfreundliche, sondern auch die ursprüngliche Expositionsroute mit diesen Immunstimulanzien für aquatischen Lebewesen dar. Weiterhin besteht mit diesem innovativen Ansatz erstmals die Option die extrem empfindlichen Embryo- und Larvenstadien ohne Zusatz von Antibiotika vor Krankheiten zu schützen. Zeitgleich wird der Metabolismus stimuliert und die Larven im Schlupf und Wachstum unterstützt. Da die Sterblichkeit in diesen Stadien bei über 80 % liegen kann, eröffnen die Ergebnisse der Dissertation ein immenses Potenzial den Tierschutz zu verbessern, und sowohl die Nachhaltigkeit als auch gesellschaftliche Akzeptanz und Konkurrenzfähigkeit der Aquakultur zu steigern. / Aquaculture has become imperative to cover the dietary demand for fish as food. The use of antibiotics and contaminations with harmful substances in the past have caused a lot of prejudices for fish products from aquaculture production. At the same time, consumer standards for quality, freshness and safety of food, as well as the awareness to minimize negative impacts of food production on the environment, have increased significantly. In the dissertation, the use of a natural organic substance (fulvic acid) on the health and immune system of fish was determined. Supplementing the water resulted in improved stress resistance and a stimulation of the immune system in salmonids and cyprinids. This helps the animals to defend themselves against pathogens in a natural way, thereby reduces the use of environmentally harmful therapeutics and at the same time increases animal welfare. Furthermore, the addition of fulvic acid led to a significant improvement in feed conversion rate, which was also reflected in increased growth of the animals. Humic substances, which include fulvic acid, are a natural component of all aquatic ecosystems. Therefore, the addition to the holding water represents not only an environmentally friendly but also the original route of exposure to these immunostimulants for aquatic organisms. Furthermore, this innovative approach provides for the first time the option to protect the extremely sensitive embryo and larval stages from disease without the need of antibiotics. At the same time, the metabolism is stimulated and larvae are supported in hatching and growth. Since the mortality in these stages can be more than 80 %, the results of the dissertation show an immense potential to improve animal welfare and to increase sustainability as well as social acceptance and competitive