Hygiene und Prophylaxe in der experimentellen Fischhaltung
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Hygiene und Prophylaxe in der
experimentellen Fischhaltung
Dr. Thomas Meinelt
14 Petra Bartschat, Dr. Dibo Liu, Dr. Christopher Naas
Der Hygiene und regelmäßigen Pro- Peressigsäure-haltige
phylaxe in der Versuchstierhaltung kommt Desinfektionsmittel
versuchtierkunde kompakt 07|21 © bkk
eine herausragende Bedeutung zu, um die
Mit der Applikation von Peressigsäure (PES)-haltigen Des-
Fischgesundheit zu fördern, Fischverluste
infektionsmitteln ergibt sich die Möglichkeit einer tier- und
zu verhindern und eine gleichbleibende
umwelt-freundlichen Prophylaxe und Therapie von erre-
Qualität der Versuchstiere zu gewährleis- gerbedingten Erkrankungen sowie einer tierschutzgerech-
ten. Im folgenden Artikel wird die Hygieni- ten Anlagenhygiene[ 1 ]. Sie entspricht der „Guten fachlichen
sierung mit Peressigsäure-haltigen Desin- Praxis“ in der Tierhaltung. PES ist in verschiedenen Produk-
fektionsmitteln vorgestellt. ten unter verschiedenen Handelsnamen verfügbar. Peressig
säure ist keine Säure sondern ein Peroxid. Jedoch beinhal-
ten die PES-haltigen Produkte Schwefelsäure und Phosphor
Fische unterliegen außerhalb ihrer natürlichen Umwelt säure, welche zur Herstellung und Haltung notwendig sind.
Stress. Sie können sich ihr Futter nicht selbst suchen und PES existiert in wässriger Lösung immer im Lösungsgleich-
können weder aggressiven Artgenossen noch Keimen aus- gewicht von Essigsäure und Wasserstoffperoxid (H2O2 ) auf
weichen. Die Haltungsumwelt ist gegenüber der artspezi- der einen und PES (Acetylhydroperoxid; AHP) und Wasser auf
fischen Umwelt durch veränderte chemisch-physikalische der anderen Seite (Abbildung 1). Für die aquatische Umwelt
Wasserparameter und eine erhöhte Keimdichte gekennzeich- kann PES – bei sachgemäßer Anwendung – als unbedenklich
net. Selbst bei scheinbar optimalen Bedingungen, kann es eingestuft werden, da PES letztendlich in Essigsäure, Wasser
auf Grund der Haltungsdichte zu einem erhöhten Erkran- und Sauerstoff zerfällt.
kungsgeschehen bei den Fischen kommen. Die Therapie
von Erkrankungen birgt jedoch verschiedene Probleme. In der Literatur wurden bereits 1902 die hervorragenden Des-
Einerseits sind nur wenige Mittel für eine Therapie zuge- infektionseigenschaften der Peressigsäure beschrieben, wel-
lassen, andererseits sind medikamentöse Therapien für den che die von Formaldehyd und Chlorverbindungen bei weitem
Fisch und die Umwelt mit starken Belastungen verbunden. übertrifft [ 2 ]. Gegen verschiedene Pathogene ist PES in niedri-
Chemikalien reichern sich in Fischen und der Umwelt an, gen Konzentrationen hoch wirksam. Auf Grund der unspezifi-
Resistenzen werden gefördert und nützliche Mikrobiota schen Wirkung ist eine Ausbildung von Resistenzen unwahr-
(z. B. Mikrobiom der Fische und Umwelt) werden geschä- scheinlich. Da es sich um ein selbstdegradierendes Peroxid
digt. Der Hygiene und der regelmäßigen Prophylaxe kommt handelt, erfolgt weder eine Bioakkumulation im Fisch noch
in der Versuchstierhaltung aus diesem Grund eine heraus- in der Umwelt. Schließlich und endlich ist bei ordnungsge-
ragende Bedeutung zu. mäßer Anwendung keine Schädigung der Fische zu erwarten.
Essigsäure + H2O2 Acetylhydroperoxid (PES) + Wasser
Abb. 1: Peressigsäure-Gleichgewicht35 35
Wassercortisol [ng/l]
1. Woche 2. Woche
Wassercortisol [ng/l]
30 30 Pulsbehandlung
(hohe Konzentrationen in größeren Abständen)
kontinuierliche Behandlung
25 25 (niedrige Konzentrationen über Tropfenbehandlung)
Kontrollgruppe
20 20
15 15
10 10
15
5 5
0 0
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0 10 20 30 40 50 0 10 20 30 40 50
Zeit nach der Pulsbehandlung mit PES [h] Zeit nach der Pulsbehandlung mit PES [h]
Abb. 2: Stressantwort von Regenbogenforellen nach PES-Applikationen
Abb. 2a) Konzentration an Wassercortisol zum Ende der 1. Applikationswoche | Abb. 2b) Konzentration an Wassercortisol zum Ende der 2. Applikationswoche
Applikation im Vergleich zur Kontrollgruppe, stark reduziert. In der Dau-
erbehandlungsgruppe (Tropfenbehandlung) hingegen war
Am Leibniz-Institut für Gewässerökologie und Binnenfi- ein starker Anstieg des Bewuchses mit Biofilm feststellbar
scherei (IGB) wurden Untersuchungen durchgeführt, wie (Abbildung 3 a-c). Das bedeutet, dass in dieser Gruppe die
Fische auf PES-Applikationen reagieren [ 3 ]. Regenbogen- Desinfektion von Oberflächen in besetzten Haltungsein-
forellen wurden mittels einer Pulsbehandlung (hohe Kon- richtungen nicht erfolgte. Biofilme sind jedoch gefährli-
zentrationen in größeren Abständen) oder kontinuierlich che Quellen für Pathogene und müssen wo immer mög-
(niedrige Konzentrationen über Tropfenbehandlung) expo- lich beseitigt werden. Eine Unterschreitung der effektiven
niert und die Stressantwort untersucht. Als Stressparameter PES-Konzentration kann zu einer Förderung von Biofilmen
wurde Cortisol im Wasser gemessen. Wie zu erwarten stieg führen und muss deshalb vermieden werden.
die Cortisol-Konzentration bei der Pulsbehandlung stark an,
während bei der Tropfenbehandlung und in der Kontroll-
gruppe keine Veränderung festgestellt wurde. Aber schon Produktwahl
in der 2. Applikationswoche war die Cortisol-Ausschüttung
der Fische aller Gruppen nahezu gleich. Die Fische hatten Neben der zu wählenden Prophylaxe-Konzentration kommt
sich an die PES-Applikationen adaptiert (Abbildung 2 a/b). der Wahl der PES-Produkte eine große Rolle zu. Obgleich
alle Produkte PES, Wasser, H2O2 und Essigsäure enthal-
Als wichtiger Nebeneffekt war der Biofilm auf den Oberflä- ten, ist ihre Zusammensetzung sehr unterschiedlich. Die
chen der Haltungsbecken in der Pulsbehandlungsgruppe, auf dem Markt befindlichen Produkte unterscheiden sich
a (© Dr. Thomas Meinelt) b (© Dr. Thomas Meinelt) c (© Dr. Thomas Meinelt)
Abb. 3: Biofilm auf Oberflächen der Haltungsbecken nach PES-Applikation,
Abb. 3a: Kontrollgruppe ohne PES, Abb. 3b: Pulsbehandlung 1 mg/l PES, 2 x /Woche, Abb. 3c: Kontinuierliche Behandlung 0,2 mg/l PES16
insbesondere im molaren Verhältnis von PES und H2O2. desto wahrscheinlicher ist es, dass das Produkt schon im
Die Zusammensetzung einer Auswahl an PES-Produkten therapeutisch-wirksamen Bereich toxische Effekte bei den
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ist in Tabelle 1 ersichtlich. Fischen induziert [ 6 ].
Untersuchungen am IGB belegen, dass einige Pathogene
(Flavobacterium columnare, Saprolegnia parasitica) von Strategie
PES-Produkten mit höherem H2O2-Anteil und andere Erre-
ger (Aeromonas salmonicida, Yersinia rucceri) von PES-Pro- Ein weiterer zu berücksichtigender Punkt ist die Strategie.
dukten mit einem höheren PES-Anteil reduziert werden Auf Grund der Diversität der Haltungseinrichtungen, der
können [ 4, 5 ]. Die verwendeten Produkte müssen sich des- chemisch-physikalischen Wasserparameter und der unter-
halb am zu bekämpfenden Erregerspektrum orientieren. schiedlichen Fischpathogene kann eine Prophylaxe oder
eine Behandlungsstrategie nicht verallgemeinert werden.
Alle PES-Produkte haben eine unterschiedliche Toxizität
gegen Fische und eine unterschiedliche Wirksamkeit gegen Dazu zwei Beispiele, die die indikationsbezogene Anwen-
Fischpathogene. Aus diesem Grund ist auch der thera- dung der Peressigsäure verdeutlichen.
peutische Index/Quotient (Ith) der Produkte unterschied-
lich. Der Ith ist das Verhältnis von mittlerer letaler Konzen- In Abhängigkeit vom Erreger
tration (LC 50 Fische) zu mittlerer effektiver Konzentration Ichthyophthirius multifiliis ist ein Einzeller, der in Haltungs-
(EC 50 Erreger). Je kleiner der therapeutische Quotient ist, einrichtungen große Verluste verursacht. Sein mehrstufiger
ID Produkt Produzent PES H 2O2 PES: H 2 O 2
Lspez Wofasteril L. Spez Kesla Pharma Wolfen GmbH 3% 40 % 0,034
E35 Wofasteril 035 Kesla Pharma Wolfen GmbH 3.5 % 10 % 0,156
SC50 Wofasteril SC50 Kesla Pharma Wolfen GmbH 5% 8% 0,28
AC150 Peracetic acid 15 % AppliChem GmbH 15 % 24 % 0,28
E250 Wofasteril E250 Kesla Pharma Wolfen GmbH 25 % 30 % 0,37
SI400 Peracetic Acid Solution Sigma-Aldrich Co. 39 % 6% 2,91
E400 Wofasteril E400 Kesla Pharma Wolfen GmbH 40 % 12 % 1,49
P15 Peraclean 15 EVONIC 15 % 25 % 0,27
P35 Peraclean 35 EVONIC 35 % 10 % 1,57
Tabelle 1: Zusammensetzung einiger ausgewählter PES-Produkte17
Lebenszyklus bietet aber die Möglichkeit, sensible Ent- Weiterführende Literatur
wicklungsstadien zu bekämpfen und somit den Reinfek-
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tionszyklus zu unterbinden. Insbesondere die im Wasser 1. EU-Verordnung: Zulassung der Peressigsäurehaltigen Produkten zur
mobilen Infektionsstadien (Theronten) und Reprodukti- Desinfektion der organischen (Bio) Aquakulturanlagen in An- und
onsstadien (Tomonten) sind mit niedrigen PES-Konzent- Abwesenheit von Aquakulturtieren. https://eur-lex.europa.eu/eli/
reg_impl/2014/1358/oj
rationen eindämmbar. Fressstadien in der Haut (Trophon
2. Freer PC, Novy FG (1902) On the formation, decomposition and ger-
ten) und enzystierte Tomonten hingegen sind nicht the-
micidal action of benzoylacetyl and diacetyl peroxides. Am Chem J
rapierbar. Bei diesem Parasiten muss sich die Behandlung 27: 161−193
also auf die bekämpfbaren Stadien konzentrieren und ver- 3. Liu D, Pedersen LF, Straus DL, Kloas W, Meinelt T (2017): Alternative pro-
sucht werden, diese gezielt zu reduzieren. phylaxis/disinfection in aquaculture - Adaptable stress induced by per-
acetic acid at low concentration and its application strategy in RAS.
Aquaculture, 474, 82-85
In Abhängigkeit von der Haltungsart
4. Marchand PA, Phan TM, Straus DL, Farmer BD, Stüber A, Meinelt T (2012):
In Kreislaufanlagen hilft eine regelmäßige Reduzierung des
Reduction of in vitro growth in Flavobacterium columnare and Sapro-
Gesamtkeimgehaltes mittels PES-Applikation die Fischge- legnia parasitica by products containing peracetic acid. Aquaculture
sundheit zu stabilisieren, Verlusten vorzubeugen und obli- Research, 43, 1861–1866
gatorische Fischpathogene einzudämmen. Die sehr unter- 5. Meinelt T, Phan TM, Behrens S, Wienke A, Pedersen LF, Liu D, Straus
DL (2015): Growth inhibition of Aeromonas salmonicida and Yersinia
schiedlichen Bedingungen in den Anlagen verlangen jedoch
ruckeri by disinfectants containing peracetic acid. Diseases of aquatic
nach sehr unterschiedlichen PES-Konzentrationen. Spezi- organisms, 113, 207–213
ell die chemisch-physikalischen Wasserparameter (Wasser- 6. Spektrum.de, Lexikon der Biologie, zuletzt abgerufen am 13.08.2021
härte, Salzgehalt, Gehalt an organischen Stoffen (DOC)) um 14:45 Uhr unter https://www.spektrum.de/lexikon/biologie/
machen eine Anpassung der verwendeten Konzentrati- therapeutischer-quotient/66253
onen notwendig. Als Faustregel gilt: Je höher der Gehalt
an Salz, je höher die Wasserhärte und der Gehalt an DOC,
desto höher muss eine PES-Konzentration gewählt wer-
den. Zur Vermeidung toxischer Effekte muss ein Herantas-
ten an die zu verwendenden Konzentrationen erfolgen,
zumal die verschiedenen PES-Produkte unterschiedliche Ith
gegen die verschiedenen Erreger besitzen.
Die berliner kompaktkurse
Fazit sind jetzt bei LinkedIn.
Der Hygiene und Prophylaxe in den Haltungseinrichtun-
gen kommt große Bedeutung zu. PES-Produkte versetzen
uns in die Lage, dies tier- und umweltfreundlich zu realisie-
ren. Den zu bekämpfenden Erregern und den Anlagenge-
gebenheiten muss beim Einsatz von PES besondere Auf- Besuchen Sie uns!
merksamkeit gewidmet werden.
www.linkedin.com/in/dr-maren-kaepke-3594a621118
versuchtierkunde kompakt 07|21 © bkk
© Dr. Thomas Meinelt
Dr. Thomas Meinelt
Studium, anschließende Diplomarbeit
in Fischkrankheiten und Promotion in
Fischtoxikologie an der Humboldt-Universität
zu Berlin
Leitender Wissenschaftler der AG
Fischpathologie am IGB
Stellvertretender Leiter der Abteilung für
Ökophysiologie und Aquakultur IGB
Aktuelle Forschungsgebiete:
Fischtoxizität von Abwässern der
Kalibergbauindustrie sowie alternative
In folgenden Kursen können Sie Behandlungsmethoden in der nachhaltigen
Aquakultur
von Dr. Thomas Meinelt mehr über
Hygiene und Prophylaxe in der
Fischhaltung lernen:
Versuchstierkunde-Basiskurs Fisch
BK-K22-04
21. – 23. Februar 2022
BK-K22-05
26. – 28. September 2022
Weitere Informationen und die Möglichkeit zur
Anmeldung finden Sie unter:
www.berliner-kompaktkurse.deSie können auch lesen
