dc.contributor.author
Willeke, Katja
dc.date.accessioned
2018-06-08T00:52:46Z
dc.date.available
2008-09-23T10:39:53.119Z
dc.identifier.uri
https://refubium.fu-berlin.de/handle/fub188/12600
dc.identifier.uri
http://dx.doi.org/10.17169/refubium-16798
dc.description.abstract
In Ländern wie Norwegen und dem Vereinigten Königreich hat die Farmhaltung von
Salzwasserfischen, speziell Lachsen, in den zurückliegenden 10 bis 15 Jahren
große wirtschaftliche Bedeutung erlangt. Aus diesen Ländern wurde in den
zurückliegenden 8 Jahren vermehrt über eine zunehmende Rate von
Kataraktausbildung bei Lachsen berichtet. Die Katarakte können aus den
bisherigen Kenntnissen der Fischlinsenphysiologie und –morphologie nicht
erklärt werden. In der vorliegenden Arbeit werden verschiedene Schritte der
Glykolyse in der Fischlinse (anhand von Bestimmung der spezifischen Aktivität
von 5 Enzymen in definierten Linsenschnitten) spektrophotometrisch untersucht.
Es werden erste Einblicke in die Stoffwechsel-Physiologie der Fischlinse
gezeigt und Voraussetzungen für die spätere gezielte Untersuchung von
möglichen Kataraktnoxen benannt. Der Linsenstoffwechsel der Lachse verläuft
ähnlich dem der Säugetiere. Die gemessenen Enzymaktivitäten liegen in der
Fischlinse deutlich unterhalb derer, die von Säugetierlinsen bekannt sind. Die
niedrigen Enzymaktivitäten können Ausdruck einer Anpassung an die umgebende
Wassertemperatur sein. Die relativ hohen LDH-Aktivitäten und PFK-Aktivitäten
beweisen das Stattfinden der Glykolyse in der Augenlinse von Lachsen. Die
niedrigeren PFK-Aktivitäten in den kataraktösen Farmlachslinsen können die
Hemmung dieses Enzyms durch ein Überangebot an Glukose oder eine Entkopplung
der Glykolyse beispielsweise durch Organophosphate anzeigen. Die G6P-DH
liefert ein Indiz für das Vorhandensein des Pentosephosphatweges. Eine erhöhte
AR-Aktivität weist auf einen latenten Typ II-Diabetes hin. Dies ist bei den
unveränderten Linsen der Farmlachse und bei Kataraktlinsen gezeigt worden und
deutet darauf hin, dass der Farmlachs ein ständiges Nahrungsüberangebot nicht
verstoffwechseln kann. Eine hohe SDH-Aktivität bei den nur kurzfristig unter
Stress stehenden WSS könnte eine Schutzfunktion anzeigen. Nimmt der WSS
kurzfristig viele Kohlenhydrate zu sich, könnte die SDH verstärkt arbeiten, um
ein Überangebot an Sorbit zu verhindern. Der Farmlachs dagegen weist nur
geringe SDH-Aktivitäten auf, was Ausdruck eines Unvermögens ist, mit dem
ständigen Glukoseüberangebot zurechtzukommen. Im Gegensatz zum Wildlachs steht
der Lachs in der kommerziellen Fischzucht aufgrund von unnatürlichen
Haltungsbedingungen (hohe Besatzdichte, permanentes Futterangebot, künstliche
Belichtung) ständig unter Stress. Der Stoffwechsel scheint durch die
Futteraufnahme – bei bereits gedecktem Bedarf – zu entgleisen. Als Argument
für diese Hypothese wird die Assoziation von BMI (Verhältniszahl zwischen
Körpergröße und Gewicht) und Katarakthäufigkeit beim Menschen angeführt. Der
schädigende Einfluss von regelmäßig eingesetzten Pestiziden (Organophosphate)
auf die Augenlinse ist wahrscheinlich und sollte in späteren Arbeiten gezielt
untersucht werden. Die Linse scheint den intraokularen Parasitenbefall zu
tolerieren. Dies zeigte sich dadurch, dass der Parasitenbefall weder auf das
LFG (ungestörtes Wachstum) noch auf die Transparenz der Linse im Sinne
kataraktogener Veränderungen Einfluss genommen hat. In der vorliegenden Arbeit
wird auf die Prüfung triploider Fische hinsichtlich der Zuchteignung
hingewiesen und es werden die Faktoren (osmotischer) Stress, Pestizide,
Nahrungszusammensetzung, Temperatur, UV-Licht, oxidative Prozesse,
Besatzdichte und Wachstumsgeschwindigkeit als mögliche Kataraktursachen
aufgeführt. Deren weitere monokausale Überprüfung hinsichtlich
Kataraktogenität ist notwendig.
de
dc.description.abstract
In countries such as Norway and the United Kingdom, fish farming of salt-water
fish, especially salmon, has gained great economic importance in the past 10
to 15 years. A greater rate of cataract formation has been increasingly
reported in salmon in these countries over the past 8 years. The increase in
cataract frequency, however, cannot be explained using knowledge about fish
lens physiology and morphology gained up until now. In the work presened here,
the various stages of glycolysis in the fish lens (based on a determination of
the specific activity of 5 enzymes in defined lens sections) were investigated
using spectrophotometry. Using this methodology, it was possible to gain an
initial insight into the metabolic physiology of the fish lens and the
prerequisites for later investigations of possible cataract noxae could be
defined. The metabolism of the lens of the salmon is similar to that of
mammals. But, the enzyme activities measured in the fish lens are clearly
lower than those found in the lenses of mammals. The lower enzyme activities
may represent the expression of an adaptation to the surrounding water
temperature. The relatively high LDH activity and PFK activity demonstrate
that glycolysis takes place in the crystalline lens of the salmon. The lower
PFK activities in the eyes of farm salmon with cataracts may show blockage of
this enzyme due to excessive glucose or decoupling of glycolysis due, for
example, to organic phosphates. G6P-DH provides an indication of the presence
of a pentose phosphate pathway. Increased AR activity indicates a latent type
II diabetes. This is present in normal lenses of farmed fish and cataract
lenses and is an indication that salmon in fish farms is not able to cope with
a constant excessive supply of food. Increased SDH activity with an only
short-term WSS existing under stress may indicate a protective function. If a
WSS takes up to much carbohydrate, then the SDH could work effectively in
order to prevent an excessive accumulation of sorbitol. The salmon in fish
farms, in contrast, only show low SDH activity, which is a sign of an
inability to cope with the constant over supply of glucose. In contrast to
wildsalmon, the salmon used for commercial breeding are on account of
unnatural conditions (population density, excessive supply of food, light)
under constant stress. The metabolism appears – with an already satisfied
requirement – to go out of control. As an argument in favour of this
hypothesis, the association of BMI (the ratio between height and weight) with
frequency of cataracts in humans is cited. A damaging influence of the regular
use of pesticides (organophosphates) on the crystalline lens is probable and
will be specifically investigated in future studies. The lens appears to
tolerate intra-ocular infections with parasites. This could be demonstrated by
the absence of any influence of parasites on lens fresh weight (undisturbed
tissue growth) or its transparency. In this study reference is made to testing
triploid fish for breeding suitability and (osmotic) stress, pesticides, diet,
temperature, UV light, oxidative processes, population density and growth
speed lised as possible contributory factors to cataracts. Further monocausal
examination where cataracts and their origins are concerned is essential.
en
dc.rights.uri
http://www.fu-berlin.de/sites/refubium/rechtliches/Nutzungsbedingungen
dc.subject
Atlantic salmon
dc.subject
phosphofructokinase
dc.subject
lactate dehydrogenase
dc.subject
glucose-6-phosphate-dehydrogenase
dc.subject
aldehyde oxidoreductases
dc.subject
Aldehyde Reductase (MeSH)
dc.subject
L-iditol-dehydrogenase
dc.subject
spectrophotometry
dc.subject.ddc
600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften::630 Landwirtschaft
dc.title
Morphologische und physiologische Untersuchungen an transparenten und
kataraktösen Linsen von Farm- und Wildlachsen
dc.contributor.firstReferee
Prof. Dr. med. vet. Holger Martens
dc.contributor.furtherReferee
Priv.-Doz. Dr. rer. nat. Alfred Wegener
dc.contributor.furtherReferee
Prof. Dr. rer. nat. Heribert Hofer
dc.date.accepted
2008-08-05
dc.identifier.urn
urn:nbn:de:kobv:188-fudissthesis000000005256-0
dc.title.translated
Morphological and physiological investigation on transparent and cataractous
lenses from farmed and wild salmon (Salmo salar)
en
refubium.affiliation
Veterinärmedizin
de
refubium.mycore.fudocsId
FUDISS_thesis_000000005256
refubium.note.author
Mensch und Buch Verlag
refubium.mycore.derivateId
FUDISS_derivate_000000004378
dcterms.accessRights.dnb
free
dcterms.accessRights.openaire
open access