Tierärztliche Hochschule Hannover Überwinterung von Koi-Karpfen im ZierfischgroßhandelUntersuchungen zur Entwicklung eines tierärztlichen Betreuungskonzeptes INAUGURAL- DISSERTATION Zur Erlangung des Grades einer Doktorin der Veterinärmedizin -Doctor medicinae veterinariae(Dr. med.vet.) vorgelegt von Kathrin Aurich geb. Reinhold geb. in Reichenbach Hannover 2012 Wissenschaftliche Betreuung: apl. Prof. Dr. Dieter Steinhagen Abteilung Fischkrankheiten und Fischhaltung Institut für Parasitologie, Zentrum für Infektionsmedizin 1. Gutachter: Prof. Dr. D. Steinhagen 2. Gutachter: PD Dr. M. Runge Tag der mündlichen Prüfung: 04.04.2012 Meiner Familie gewidmet Inhaltsverzeichnis 1 EINLEITUNG .................................................................................. 1 2 LITERATUR .................................................................................... 3 2.1 KOI- Karpfen ........................................................................................................ 3 2.2 KOI- Haltungsbedingungen .................................................................................. 6 2.2.1 Physiologische Wasserwerte für Koi-Karpfen ...................................................... 6 2.3 Infektionskrankheiten von Koi-Karpfen, Prophylaxe und Therapie .................. 15 2.3.1 Viren.................................................................................................................... 15 2.3.2 Bakterielle Infektionserreger ............................................................................... 21 2.3.3 Mykosen .............................................................................................................. 24 2.3.4 Parasiten .............................................................................................................. 25 2.3.4.1 Ektoparasiten ....................................................................................................... 26 2.3.4.1.1 Protozoen............................................................................................................. 26 2.3.4.1.2 Monogene Trematoden........................................................................................ 29 2.3.4.1.2.1 Dactylogyrus........................................................................................................ 29 2.3.4.1.2.2 Gyrodactylus........................................................................................................ 31 2.3.4.2 Endoparasiten ...................................................................................................... 32 3 EIGENE UNTERSUCHUNGEN .................................................. 37 3.1 Material und Methoden ....................................................................................... 37 3.1.1 Tiere und Probenentnahme - im Untersuchungszeitraum 2006-2007 ................. 37 3.1.2 Durchgeführte Untersuchungsmethoden............................................................. 37 3.1.2.1 Eingangsuntersuchungen..................................................................................... 37 3.1.2.2 Wasseruntersuchungen........................................................................................ 39 3.1.2.2.1 Nitrit .................................................................................................................... 39 3.1.2.2.2 Nitrat.................................................................................................................... 39 3.1.2.2.3 Ammonium.......................................................................................................... 40 3.1.2.2.4 pH-Messung........................................................................................................ 40 3.1.2.2.5 Messung der Leitfähigkeit .................................................................................. 40 3.1.2.2.6 Messung des Sauerstoffgehaltes ......................................................................... 41 3.1.2.2.7 Messung der Temperatur .................................................................................... 41 3.1.2.2.8 Messung der Gesamthärte................................................................................... 41 3.1.2.2.9 Messung der Karbonathärte ................................................................................ 42 3.1.2.3 Verlaufsuntersuchung der Tiere.......................................................................... 42 3.1.2.3.1 Ermittlung des Korpulenzfaktors........................................................................ 43 3.1.2.4 Pflegemaßnahmen............................................................................................... 43 3.1.2.4.1 Fütterung der Untersuchungstiere....................................................................... 44 3.1.2.4.2 Behandlung der Fische........................................................................................ 45 4 ERGEBNISSE................................................................................. 47 4.1 Entwicklung der Wasserparameter in allen drei Untersuchungstanks................ 47 4.1.1 Ergebnisse der Messungen zur Gesamthärte, Karbonathärte und Leitfähigkeit. 56 4.1.2 Ergebnisse der Wasserparameter- Geruch, Farbe, Trübung ............................... 57 4.2 Ergebnisse der Tieruntersuchungen.................................................................... 57 4.2.1 Freßverhalten der Tiere....................................................................................... 58 4.2.2 Ergebnisse der Tiermessungen ........................................................................... 60 4.2.3 Tierverluste ......................................................................................................... 62 4.2.4 Mikroskopischen Untersuchung ......................................................................... 64 4.3 Vergleich der Tierverluste mit einzelnen Parametern......................................... 75 5 DISKUSSION ................................................................................. 83 6 ZUSAMMENFASSUNG................................................................ 95 7 LITERATURVERZEICHNIS ...................................................... 99 ABKÜRZUNGSVERZEICHNIS °dH Grad deutsche Härte Abb. Abbildung AOB Ammoniak oxidierende Bakterien d. h. das heißt DNA desoxyribonucleid acid i. d. R. in der Regel I. E. Internationale Einheiten IHN Infektiöse haemorhagische Nekrose kg Kilogramm KHV Koi-Herpesvirus l Liter min Minuten MJ Megajoule ng nano Gramm NOB Nitrit oxidierende Bakterien PCR Polymerase Chain Reaction pH pondus Hydrogenii SVC Spring viraemia of carp Tab. Tabelle u.a. und andere v. Chr. vor Christus VHS Virale haemorrhagische Septikämie x̅ Mittelwert z. B. zum Beispiel z. T. zum Teil Einleitung 1 1 Einleitung Die Zucht von Koi-Karpfen (Cyprinus carpio) wird erstmals in einer chinesischen Schrift aus dem Jahr 533 v. Chr. erwähnt. In Japan, wo sie als Fische der Krieger für Mut und Tapferkeit stehen, werden die Edelkarpfen erstmals um 200 n. Chr. erwähnt. Heute sind Koi-Karpfen weltweit verbreitet und erfreuen sich großer Beliebtheit als Zierfische, die in großen Aquarien oder Teichen gepflegt werden. So wurden in der Bundesrepublik Deutschland zum Zeitpunkt der Untersuchung, im Jahr 2007, laut Industrieverband Heimtierbedarf in etwa 2,3 Millionen Gartenteichen (im Jahr 2010 2,2 Millionen) Zierfische gepflegt, in der Mehrzahl Koi-Karpfen und Goldfische. Zur Gesundheitsbetreuung dieser Fische nimmt der Bedarf an Tierärzten zu, die auf diesem Fachgebiet geschult sind. Für die Haltung von Fischen im privaten Teich und im Zierfischhandel sind fundierte Konzepte zur Bestandsbetreuung gefordert. Hierzu sind neben einer sicheren Diagnose von Erkrankungen Kenntnisse über Physiologie der Fische, die Funktionsweise des Lebensraumes Wasser und über pathologische Auswirkungen von Veränderungen in seinem Lebensraum erforderlich. Koi wie alle heute existierenden Zuchtformen des Karpfens stammen vom Wildkarpfen ab, der das Ponto-Kaspische Becken mit seinem sommerwarmen Kontinentalklima und Teile Ostasiens mit China, Vietnam und Japan besiedelt und stellen keine vom Wildkarpfen zu unterscheidende Unterart des Karpfens dar (CHRISTIAKOV u. VORONOVA, 2009; TAHI et al., 2004; WANG u. LI, 2004). Fische bestehen zu 80 % aus dem Medium, von dem sie umgeben sind - aus Wasser. Nur eine dünne Gewebeschicht an Haut und Kiemen trennt beide, so dass jegliche Änderung der Umweltbedingungen einen unmittelbaren Einfluss auf das interne Milieu des Fisches und somit auf die Fischgesundheit hat (ANDREWS et al., 2005). Änderungen betreffen die Austauschprozesse von Atmung und Exkretion, wie Aufnahme von Sauerstoff, Abgabe von Kohlendioxid sowie Exkretion von Ammoniak. Außerdem wird der Salzhaushalt durch die Aufnahme von Wasser und den Verlust von Ionen beeinflusst. Da Fische poikilotherme Tiere sind, ist das gesamte Stoffwechselsystem einschließlich der unspezifischen und spezifischen Abwehrmechanismen und somit letztendlich die Gesundheit und Kondition der Fische nicht losgelöst von der Wassertemperatur zusehen (LECHLEITER Einleitung 2 u. KLEINGELD, 2000). Insbesondere bei der Winterhälterung, eine Periode in der Fische bei niedriger Wassertemperatur in hoher Besatzdichte und mit geringer Nahrungsaufnahme aufbewahrt werden, müssen Fische und Wasserparameter gut überwacht werden. Ziel dieser Arbeit ist es, die Auswirkung von Haltungsparametern und Kondition auf das Auftreten von Erkrankungen bei Koi-Karpfenbeständen in Großhandelsbetrieben während der Winterhälterung zu untersuchen. Die gewonnenen Daten sollen der Entwicklung von Strategien eines vorbeugenden Gesundheitsmanagement für diese Fische dienen. Dies ist besonders auch in Hinblick auf die Koi-Herpesvirusinfektion wichtig, die derzeit zu den weltweit wirtschaftlich bedeutendsten Infektionskrankheiten der Cypriniden zählt (MEYER, 2007). Infektionen mit Koi Herpesvirus (KHV) führten in den letzten Jahren zu schweren Erkrankungen bei Koi- und Speisekarpfen mit einer Mortalität zwischen 80 und 100 % (WALSTER, 1999; BRETZINGER et al., 1999 in MEYER, 2007). Literatur 3 2 Literatur 2.1 KOI- Karpfen Der Koi ist eine farbige, domestizierte Variante des gemeinen Karpfens und wird daher in dasselbe Genus und dieselbe Spezies Cyprinus carpio klassifiziert. (WANG u. LI, 2004; NELSON, 2006). Die Vorfahren des modernen domestizierten Karpfens waren kraftvolle, torpedoförmige, längliche Tiere mit langen, regelmäßigen Schuppen von goldener (gelbbrauner) Farbe (BALON 1995, 2004), als deren ursprüngliche Heimat die Region um den Aral See und das Kaspische Meer vermutet wird (BALON, 2004). Gegenwärtig ist der nicht domestizierte Karpfen in den warmgemäßigten Zonen Kleinasiens, Mittelasiens, Chinas und Japans verbreitet (CHISTAKOV und VOROVA, 2009), wobei je nach Autor mehrere Unterarten differenziert werden: In Europa/ Zentralasien C. carpio carpio, in Ostasien C. c. haemotopterus und in Südost- Asien C. c. varidivlaceus (CHISTAKOV und VOROVA, 2009). Als Ursache für die Evolution der deutlich unterschiedlichen westlichen und östlichen Karpfenpopulationen in Eurasien werden wiederholte pleistozäne Vereisungen vermutet, die das zunächst ganz Asien umfassende Verbreitungsgebiet des Karpfens in ein östliches und ein westliches Verbreitungsgebiet trennten (siehe CHISTAKOV und VOROVA, 2009; BALON, 2004). Molekulare Marker zeigen eine klare genetische Divergenz zwischen europäischen und ostasiatischen Karpfen, die die Existenz der beiden Unterarten C. carpio carpio und C. carpio haemotopterus unterstützen. In Europa wurden wilde Karpfen aus dem Donaugebiet beschrieben, nicht aus den Flussgebieten des Rheins und der Elbe (BALON, 1995; BOHL, 1998). Bei allen bisher untersuchten Karpfenpopulationen in Europa wiesen mitochondriale Marker keine Unterschiede auf, was eine rezente „Flaschenhals-Situation“ in der Evolution der europäischen Karpfen vermuten lässt (FROUFE et al. 2002). MEMIS und KOHLMANN (2006) vermuten, dass in einer postglazialen Warmperiode Karpfen aus dem Kaspischen Becken in das Donau-Flußsystem einwanderten. Im 12. Jahrhundert war Cyprinus carpio domestiziert und wurde in den folgenden Jahrhunderten in ganz Westeuropa gehalten (BALON, 2004). Die Herkunft der domestizierten Literatur 4 Karpfen in Westeuropa wurde sehr kontrovers diskutiert. Aufgrund der langen Domestikationsgeschichte des Karpfens in Ostasien postulierten einige Wissenschaftler, dass Vorfahren der in Kultur gehaltenen Karpfen von Griechen und Römern in Europa eingeführt wurden (VOOREN, 1972). Die Untersuchung von Alloenzymen und mitochondrialer DNA ergab ein differenziertes Bild der Domestikationsgeschichte des Karpfen in Europa: der deutsche Spiegelkarpfen wurde aus der europäischen Subspezies C. carpio carpio domestiziert, während russische Karpfenrassen der asiatischen Subspezies C. carpio haemopterus entstammten (GROSS et al., 2002; GUO et al., 2003; KOHLMANN und KERSTEN, 1999). Züchter der japanischen Niigata Präfektur gelang zu Beginn des 19. Jahrhunderts die Zucht einer farblichen Variante des Karpfen, des Koi. In den 1950er Jahren begann eine intensive kommerzielle Zucht und Vermarktung der „Nishikigoi“ (= “Brotkarpfen“) als Folge des gestiegenen Lebensstandards und der vermehrten Entstehung privater Gartenteiche. Der Geldwert der Koiproduktion übersteigt heute die Produktion von Speisekarpfen (BALON, 1995). Genetische Untersuchungen an mitochondrialer DNA belegten eine gemeinsame Entwicklungslinie von Koi und chinesischen Farbkarpfen (TAHI et al., 2004; WANG und LI, 2004), deren Domestikation etwa 1200 Jahre zurückverfolgt werden kann (WANG und LI, 2004). Monochromatische Koi-Stämme zeigten die geringste genetische Variabilität. Andere Untersuchungen an Koi aus dem japanischen See Biwa deuteten auf unterschiedliche Herkünfte verschiedener Koi- Linien hin (MABUCHI et al., 2005). Karpfen und Koi sind Angehörige der karpfenartigen Fische (Cyprinidae), die als größte Familie von Süßwasserfischen weltweit angesehen wird. Die Cypriniden sind weltweit verbreitet, fehlen nur in Südamerika, Australien und der Antarktis. Es handelt sich um primäre Süßwasserfische, die keine marinen oder Brackwasser-Habitate besiedeln (NELSON, 2006). Der Ursprung dieser Fischgruppe wird aufgrund phylogenetischer Untersuchungen in den orientalischen Palaeotropen (Indo-Malayische Region) vermutet. Von dort ausgehend werden unterschiedliche (einschließlich palaeoarktische- Ausbreitungsbewegungen Europa) und neoarktische eine vermutet: eine orientalo-afrikanische Ausbreitungswege oriento-palaeoarktische Ausbreitung (GAUBERT et al., sowie zwei 2009). Die palaeoarktische Ausbreitung umfasste unter anderen Barben, Schleien, Schmerlen und Weißfische (Leuciscinae). Fische der Cyprinidae (der Karpfenfische im engeren Sinne), zu Literatur 5 denen Goldfisch und Karpfen gerechnet werden, werden als „orientalisch“ und „palaeoarktisch“ eingeschätzt (GAUBERT et al., 2009). Bei den Karpfenartigen handelt es sich nach NELSON (2006) um magenlose Fische, die als Allesfresser (Omnivoren) gelten: Sie sind in der Lage, sowohl pflanzliche als auch tierische Nahrungsbestandteile zu verdauen. Sie haben keine Zähne auf den Kieferknochen ausgebildet, besitzen allerdings Pharyngealzähne (BILLARD, 1995), die zum Aussortieren und Zerkauen von Nahrungsbestandteilen eingesetzt werden. Aufschluß, Verdauung und Resorption der Nahrung erfolgt in einem Darm, der die 2,5- bis 3-fache Länge ihres Körpers haben kann. Die Verwertung der Nahrung ist grundsätzlich temperaturabhängig. In wärmerem Wasser erfolgt die Verdauung wesentlich effektiver als bei geringeren Temperaturen. Das Leben im Wasser erfordert im Vergleich zum Leben an Land nicht nur andere Körperformen und eine andere Gewichtung der Sinnesorgane, es hat vor allen Dingen auch größte Bedeutung für die Atmung und die Ausscheidung von Stoffwechselprodukten (LECHLEITER u. KLEINGELD, 2000). Fische sind eigentlich Flüssigkeitsbehälter in einer flüssigen Umgebung (ANDREWS et al., 2005). Da die Trennung zwischen Außenmedium und Körperflüssigkeiten besonders im Kiemenbereich nur durch sehr dünne Membranen erfolgt, überrascht es nicht, dass Wasser und Salze ständig dazu neigen, in den Fischkörper einzudringen oder ihn zu verlassen. Die hier ablaufenden Vorgänge werden als Osmose und Diffusion bezeichnet. Fische brauchen wie alle Organismen ein konstantes internes Milieu aus Salzen und Wasser und gleichen durch Osmose bedingte Veränderungen durch Osmoregulation aus. Da bei Süßwasserfischen im Körper eine höhere Salzkonzentration als in der Umgebung vorliegt, besteht die Gefahr, dass sie zuviel Wasser aus der Umgebung aufnehmen. Sie besitzen aber sehr effektive Nieren, die osmotisch eingedrungenes Wasser sehr schnell ausscheiden. Der Salzverlust wird durch Reabsorption von Salzen aus dem Primärharn verringert, bevor er als Urin ausgeschieden wird (EVANS, 1993; ELGER et al., 2000). Über das respiratorische Epithel der Sekundärlamellen in den Kiemen können fehlende Salze aktiv aus dem Umgebungswasser aufgenommen werden. Dabei wird Na+ gegen NH4+ und H+ ausgetauscht (PAYAN u. GIRARD, 1984). Literatur 6 2.2 KOI- Haltungsbedingungen 2.2.1 Physiologische Wasserwerte für Koi-Karpfen Wenn man den Fisch als Patient in seiner Komplexität verstehen will, ist es notwendig die Zusammensetzung und die Zusammenhänge seiner direkten Umwelt, dem Wasser, zu verstehen. BAUR und RAPP (2002) bezeichnen die Faktoren, von denen aquatische Tiere abhängig sind, als „Wassergüte“. Eine Vielzahl von Erkrankungen der Fische sind auf eine schlechte Wasserqualität zurückzuführen (LIOYD, 2001). Wesentliche physikalischchemische Faktoren, die die Gesundheit von Fischen direkt beeinflussen können, sind unter anderem die Temperatur, der pH-Wert, der Sauerstoffgehalt, der Gehalt an Ammoniak, Nitrit und Nitrat. Des Weiteren spielen die bakterielle Mikroflora sowie der Gehalt an suspendierten Partikeln eine wichtige Rolle (BAUR und RAPP, 2002). Die Besatzdichte eines Teiches oder Aquariums gilt nach PRINCE-ILES (2001) als wichtigster Faktor, der die Wasserwerte, die Fischgesundheit und die Fischhaltung beeinflusst. Der Sicherheitsbereich zwischen guten und schlechten Haltungsbedingungen werde bei einer hohen Besatzdichte immer kleiner und das Haltungsmanagment anspruchsvoller. Bei hoher Besatzdichte steigt die Sauerstoffaufnahme und die Futteraufnahme durch den Fischbestand, es gelangen mehr Ausscheidungen und Futterreste in das Wasser, so dass es schwieriger wird, Haltungsbedingungen zu gewährleisten, in denen die physikalisch-chemischen Wasserparameter im optimalen Bereich liegen. Die Besatzdichte wird durch die Fischmasse pro Wasservolumen ausgedrückt, weil bei großen Fischen wie dem Koi die Massenzunahme nicht proportional zur Längenzunahme ist. Eine vernünftige Besatzdichte für einen Teich mit eingespieltem bakteriellem System ist nach PRINCE-ILES (2001) 2 kg Fisch auf 1000 l Wasser. Temperatur: Koi können eine Maximalgröße von 70 - 95 cm erreichen. Da sie sehr schnell wachsen, können sie im Alter von einem Jahr bereits eine Körpergröße von 17,5 cm und mit zwei Jahren eine Länge von ca. 30cm erreichen. Mit drei Jahren kann ihre Größe 40 cm übersteigen (CASWELL, 1988). Wie schon aus den Herkunftsgebieten zu schließen ist, bevorzugt der Karpfen warmes Wasser. Sein Vorzugstemperaturbereich liegt zwischen 23 °C und 28 °C (BOHL, 1998; LECHLEITER u. KLEINGELD, 2000). Der Wärmehaushalt von Fischen wird von den Literatur 7 Faktoren bestimmt, die die Atmung steuern. Aufgrund der geringen Löslichkeit von Sauerstoff im Wasser müssen über Kiemen atmende Tiere ein etwa 40-mal größeres Volumen des Atemmediums über die respiratorischen Oberflächen bewegen als Luftatmer, um die gleiche Menge Sauerstoff aufnehmen zu können. Außerdem ist die Wärmekapazität von Wasser sehr viel höher als von Luft sowie die Diffusion von Wärme im Wasser sehr viel schneller als die Diffusion von gelösten Gasen. Diese Umstände bedingen, dass zu dem Zeitpunkt, an dem das die Kiemen passierende Blut mit Sauerstoff gesättigt ist, es ebenfalls die Temperatur des Umgebungsmediums angenommen hat. Somit geht die gesamte im Stoffwechsel erzeugte Wärme an die Umgebung verloren (HAZEL, 1993). Veränderungen der Körpertemperatur haben eine erhebliche Auswirkung auf die Physiologie von Fischen, indem die Temperatur die Geschwindigkeit chemischer Reaktionen bestimmt sowie die Bindungskräfte determiniert, die Makromoleküle wie Proteine oder Zellmembranen stabilisieren (ALBERTS et al., 2005). Die Bindungskräfte bestimmen die Bindung von Liganden an Rezeptoren sowie die Stabilität bzw. Plastizität von Makromolekülen. Kalte Temperaturen stabilisieren Konformationen mit geringer Aktivität und hohe Temperaturen fördern die Plastizität von Konformationen bis zu einem Punkt, an dem biologische Funktionen nicht länger gewährleistet sind (ALBERTS et al., 2005). Die Reaktion der Fische auf Temperaturänderungen ist unterschiedlich. Sie hängt sowohl von der Temperatur ab, an die die Fische zuvor adaptiert waren, als auch von der Schnelligkeit, mit der die Veränderung vor sich geht. Ausschlaggebend ist auch die Dauer der Einwirkzeit von Extremtemperaturen. In der älteren Literatur wurde der Prozess der Temperaturadaption zunächst unter dem Aspekt der Wirksamkeit von Enzymen beschrieben (SCHÄPERCLAUS, 1979; SOMERO, 1969). Die Kälteadaptation äußerte sich den Befunden in der älteren Literatur zufolge in der Biosynthese relativ großer Mengen neuer Enzymvarianten, d.h. von Isoenzymen zur Protein-, Glykogenund Fettsynthese, die besser zur Katalyse bei niedrigen Temperaturen geeignet sind als diejenigen Enzyme, die die Wärmeadaptation beschleunigen (SCHÄPERCLAUS, 1979). Nach SOMERO (1969) besteht bei der sich allmählich entwickelnden Adaption von Enzymen an bestimmte Temperaturen normalerweise die maximale Enzym-Substrataffinität nahe der niedrigsten Temperatur, an die sich eine Art anpassen kann. Sowohl der Hitze- als auch der Kältetod bei Extremtemperaturen beruhen letzten Endes nach SCHÄPERCLAUS (1979) auf einer Inaktivierung der Enzyme. Die Dauer der Akklimatisation erstreckt sich über eine bis Literatur 8 mehrere Wochen. Sie entspricht dem Zeitverlauf der Isoenzym-Induktion. ALBRECHT (1974) beobachtete, dass neben der unmittelbaren Messung der Enzymaktivitäten der Vorgang der Adaptation auch an der Vergrößerung bzw. Verkleinerung der inneren Organe der Tiere und an den damit verbundenen chemischen Veränderungen zu erkennen ist. Eine Vergrößerung der Organe, verbunden mit einem Anstieg des Protein- und Glykogengehalts, kann als Kälteadaptation gewertet werden, während eine Verkleinerung plus Verminderung der Protein- und Glykogenwerte bei entsprechenden Temperaturen die Hitzeadaptation anzeigt. Nach ALBRECHT (1974) benötigten an 25 °C warmes Wasser adaptierte Karpfen zur Anpassung an 15 °C mindestens 30 Tage. Neue genetische Untersuchungen auf der Basis von Micro-Arrays zeigten, dass bei der Kälteadaption die Transkription einer Vielzahl unterschiedlicher Gene verschiedener Gewebe betroffen ist (GRACEY et al., 2004). Neben der Anpassung der Enzymausstattung an durch die Kälte verlangsamte Stoffwechselraten wurden Gene zur Adaptation von Zellmembranen an kalte Temperaturen, des Zellskeletts, der Protein-Transkription sowie des mitochondrialen Energiestoffwechsels vermehrt abgelesen (GRACEY et al., 2004) Die mit mangelnder Adaptation verbundenen sichtbaren Schäden der Fische sind vielfacher Art. Sehr hohe Temperaturen schädigen den Fisch vor allem, wenn die Sauerstoffverhältnisse nicht optimal sind. Unter diesen Umständen wird das Futter von Karpfen oftmals verweigert. Wird das Adaptationsvermögen überschritten, so tritt der Tod, oft verbunden mit krampfhaften Bewegungen, Dunkelfärbung und abgespreizten Kiemen, ein (SCHÄPERCLAUS, 1979). Nach ALBRECHT (1974) äußert sich der Kälteschock bei Temperaturen von 3 - 5 °C in Gleichgewichtsstörungen, Hautschäden (Ablösen großer Teile der Haut), Ödemen, starken Darmschädigungen (Entzündung und Ablösung der Schleimhaut), Hämolyse. Die Veränderungen treten nicht unmittelbar, sondern im Verlauf von Wochen ein. Die ersten Todesfälle werden innerhalb einer Woche beobachtet. Temperatursenkung warmadaptierter Karpfen auf 2 - 2,5 °C führt dagegen zur Kältestarre und nach wenigen Stunden zum Verenden durch Lähmung des Atemzentrums. pH-Wert: Der pH-Wert („pH“ = Kürzel aus „pondus Hydrogenii“) gibt an, wie viele freie Wasserstoffionen im Wasser enthalten sind. Er sollte nach BOHL (1998) für Karpfen zwischen 6,5 und höchstens 8 liegen. SCHRECKENBACH (1994) zeigte im Versuch, dass zu hohe und zu niedrige pH-Werte für die Fische sehr belastend sind: Der Körper wehrt sich Literatur unter 9 hohem Energieverbrauch gegen die Auswirkungen dieses unzuträglichen Umweltparameters. Wurden Karpfen 1 Stunde lang pH-Werten von 10,3 bis 10,5 ausgesetzt, verloren sie je nach Kondition zwischen 6 und 11 % ihres Energiegehaltes. Diese Erkenntnis erklärt warum Karpfen, die bei zu hohen pH-Werten gehalten werden, nur einen geringen oder gar keinen Zuwachs erbringen, obwohl ihre Futtersituation als gut beurteilt werden muß. Der Sauerstoff: Der im Wasser gelöste Sauerstoff ist ein weiterer wichtiger Faktor für die Fischgesundheit. Die Löslichkeit von Gasen im Wasser ist sehr begrenzt und verringert sich bei steigender Temperatur. Die Sättigungsgrenze für Sauerstoff liegt bei 20 °C und einem Luftdruck von 1013 hPa (Hektopascal) bei 9 mg pro Liter (SCHMIDT-NIELSEN, 1999). Nach LIOYD (2001) sind somit im Wasser nur 5 % der Sauerstoffmenge gelöst, die sich im gleichen Volumen Luft befindet. Aufgrund des geringen Sauerstoffgehaltes, der hohen Masse und der hohen Viskosität von Wasser im Vergleich zu Luft, wird Wasser in einem unidirektionalen Strom über die Kiemen bewegt. An den Sekundärlamellen der Kiemen werden Wasser und Blut im gegenläufigen Strom aneinander vorbei bewegt, so dass über die gesamte Strecke der Sekundärlamelle zwischen dem Atemwasser und dem Blut ein Konzentrationsgefälle herrscht (SCHMIDT-NIELSEN, 1999), was einen Übertritt von Sauerstoff aus dem Wasser ins Blut ermöglicht. Cypriniden können aufgrund dieses Gegenstromprinzips den vorhandenen Sauerstoff unter günstigen Bedingungen mit einem Ausnutzungsgrad von 50 – 60 % nutzen, der Mensch vermag das nur zu 34 % (ITAZAWA, 1970). Durch biologische Prozesse im Teich bedingt, kann der Sauerstoffgehalt des Wassers starken Schwankungen unterworfen sein. Nach BOHL (1998) tritt bei einer Sauerstoffkonzentration um 0,5 mg/l beim Karpfen Atemnot auf - es erfolgt eine Notatmung an der Wasseroberfläche, wobei der Kopf des Karpfens so weit aus dem Wasser herausragt, dass die Kiemendeckelbewegungen deutlich zu erkennen sind. Zustände der Hypoxie sind im Wasser unter warmen Klimaten regelmäßig auftretende Episoden und sind durch starken Stoffabbau (Respiration) im Gewässer bedingt, anthropogen verursacht oder in Fischteichen, durch Überbesatz verursacht (BOHL, 1998). Fische kompensieren sinkenden Sauerstoffpartialdruck zunächst durch gesteigerte Ventilationstätigkeit und einen erhöhten Blutfluß durch das Kiemengewebe, verbunden mit einem erhöhten Herz-Zeit-Volumen (SCHMIDT-NIELSEN, 1999; ALMEIDA-VAL et al., 2006). Bei weiter sinkendem Sauerstoffgehalt reduzieren Literatur 10 Fische ihren Sauerstoffverbrauch entsprechend der Sauerstoffkonzentration im Wasser (SCHMIDT-NIELSEN, 1999). Eine Sauerstoffkonzentration von 3 bis 3,5 mg/l bildet für den Karpfen die unterste Grenze des Wohlbefindens. Bei intensivem Stoffwechsel sollte der Sauerstoffgehalt nicht unter 4,5 mg/l sinken. Der Sauerstoffverbrauch hängt nach BAUR u. RAPP (2002) nicht nur von der Temperatur, dem Ernährungszustand (Transport von Fischen nur mit leerem Verdauungstrakt), der Aktivität und der Belastung der Fische (etwa durch Streß) ab, sondern auch von der Körpergröße. Größere Individuen haben einen geringeren Sauerstoffbedarf pro Gramm Körpergewicht als kleinere Individuen (SCHMIDT-NIELSEN, 1999). Fische versuchen zwar, geringe Sauerstoffkonzentrationen durch erhöhte Atemfrequenz und tiefere Atemzüge auszugleichen, aber dies ist immer gleichbedeutend mit Streß und erhöhtem Energieverbrauch: Da Fische ca. 50 % ihres Ruhestoffwechsels für die Atmung verbrauchen, wird sich Atemnot sehr schnell auf die Energiebilanz auswirken. Längerfristig unter Atemnot leidende Fische magern ab und gehen schließlich ein. Notsituationen entstehen nach BAUR u. RAPP (2002) dann, wenn der Sauerstoffverbrauch vorübergehend oder dauernd größer ist als der Eintrag. Dies kann z.B. bei Überbesatz auftreten. So problematisch ein Zuwenig an Sauerstoff sein kann, so gefährlich ist nach BAUR u. RAPP (2002) auch ein Zuviel an Sauerstoff im Wasser: Generell gilt, dass bei einem Sauerstoffgehalt von über 35 mg/l eine schädliche Anreicherung von CO2 im Blut (verbunden mit Übersäuerung = Azidose) stattfindet, weil die Atemfrequenz bei dieser hohen Sauerstoffübersättigung sinkt und deshalb nicht genügend CO2 ausgeatmet wird. Auch wenn sauerstoffverbrauchende Chemikalien wie Formalin in den Teich gebracht wurden, ist auf zusätzliche Sauerstoffzufuhr zu achten (PRINCE-ILES, 2001). Nach WEISSGRÄBER (1998) sollte der Sauerstoffgehalt des Wassers für Koi bei ca. 80 % des Wertes der Sauerstoffsättigung liegen und einen Wert von 5 mg/l nicht unterschreiten. Salzhaushalt: Das Süßwasser, in dem die Karpfen bzw. Koi leben, ist im Vergleich zu ihrem Plasma hypoosmotisch. Süßwasser neigt also dazu, entlang des osmotischen Gradienten über Kiemen und die permeablen Oberflächen des Pharynx in den Körper der Fische einzudringen, um diesen Gradienten auszugleichen (ROBERTS, 1989; EVANS, 1993). Salze hingegen diffundieren über die permeablen Oberflächen entlang des Konzentrationsgradienten nach außen (BONE u. MARSHALL, 1985). Für Karpfen hat das zur Folge, dass sie ständig einem Wassereinstrom und einem Salzverlust entgegen steuern müssen, damit sie nicht Gefahr Literatur 11 laufen, durch den Wassereinstrom an Volumen zuzunehmen und Salze zu verlieren. Dieses osmotische Problem wird hauptsächlich durch die Niere kompensiert. Sie produziert große Volumina eines verdünnten, hypotonen Urins (SCHMIDT-NIELSEN, 1999). Während bei Karpfen die Osmolarität des Plasmas etwa 280 bis 300 mOsm beträgt, scheiden sie Urin mit einer Osmolarität von 30 bis 40 mOsm aus (NEGENBORN, 2009). Die Glomeruläre Filtrationsrate (GFR) gibt das Gesamtvolumen des Primärharns an, das von allen Glomeruli beider Nieren zusammen in einer definierten Zeiteinheit filtriert wird. Das Besondere an der glomerulären Filtration der Karpfen ist, das der Urin sehr niedrige Natriumund Chloridkonzentrationen aufweist und deshalb im Vergleich zum Blutplasma weniger als 10% an osmotisch wirksamen Substanzen enthält (ROBERTS, 1989; EVANS, 1993). KAKUTA et al. (1986) konnten aufgrund der hohen Glomerulären Filtrationsrate beim Karpfen einen Urinfluss von ca. 8 ml in der Stunde pro kg Körpergewicht messen. Einige Fische sind in der Lage die GFR herunterzuregulieren, so dass im Süßwasser 45 % aller Nephronen filtrieren, im Salzwasser hingegen nur 5 %. Diese Fähigkeit nennt man glomuläre Intermittens (HENTSCHEL et al., 1978; ELGER u. HENTSCHEL, 1981). Auch die Kiemen steuern dem Salzverlust entgegen. Nach Roberts (1989) wird der passive Salzverlust über die Kiemen durch eine aktive Aufnahme von Natrium und Chlorid über die Kiemen zusätzlich zur Absorption aus der Nahrung ausgeglichen. Die Stickstoffexkretion, die nach BONE u. MARSHALL (1985) hauptsächlich über die Kiemen abläuft, unterstützt dies. Natrium wird hierbei im Austausch gegen Ammonium und zusätzlich auch gegen Protonen aufgenommen. Stickstoffkreislauf: Im Stickstoffkreislauf des Teiches wird Eiweiß aus der Nahrung durch den Koi abgebaut und zum überwiegenden Teil als Ammonium/Ammoniak über die Kiemen ausgeschieden. Auch absterbende Pflanzen und überschüssiges Futter tragen zum Anstieg der Ammonium/Ammoniak- Konzentration im Wasser bei (LLOYD, 2001). Das Ammoniak reagiert in Wasser mit dort vorliegenden Wasserstoffionen zu Ammonium, was eine geringere Toxizität für Fische aufweist. Unter aeroben Bedingungen oxidieren im Prozess der Nitrifikation autotrophe Bakterien, unter anderem Nitrosomas-Bakterien des Filtersystems ( Ammoniak oxidierende Bakterien, AOB) Ammonium/Ammoniak zu Nitrit (NO2), welches von Nitrobacter-Bakterien (Nitrit oxidierende Bakterien, NOB) umgehend zu Nitrat (NO3) oxidiert wird (VAN RIJN u. RIVERA, 1990). Nitrat wird entweder von Pflanzen Literatur 12 aufgenommen, muß durch Wasserwechsel aus dem geschlossenen System entfernt werden oder wird unter anaeroben bzw. mikroaerophilen Bedingungen, wie sie im Teich in Zonen mit organischem Sediment vorkommen, denitrifiziert (LLOYD, 2001). Der Vorgang der Denitrifikation (auch als Nitratatmung bezeichnet) wird durch fakultativ anaerobe Bakterien vollzogen, die in Ermangelung von Sauerstoff als Oxidationsmittel und bei Anwesenheit von organischem Material Nitrat über Nitrit, Stickstoffmonoxid NO und Distickstoffmonoxid N2O in molekularen Stickstoff N2 umwandeln (PAYNE, 1973; ZUMFT, 1997). Der molekulare Stickstoff entweicht in die Luft (SCHRECKENBACH u. SPANGENBERG, 1983). Die Dissoziation von Ammoniak zum Ammonium ist abhängig vom pH-Wert des Wassers. Während im sauren Milieu und um den Neutralpunkt Ammoniak nahezu vollständig zu Ammonium dissoziiert vorliegt, nimmt im alkalischen Milieu der Anteil an undissoziiertem Ammoniak zu. Ab einem pH-Wert von 9,3 liegen mehr als 50 % des Gesamtammoniakgehaltes als undissoziiertes Ammoniak vor (KAINZ, 1998), was bei erhöhtem Gehalt an Gesamtammoniak große Gefahren für die Fische mit sich bringt, da undissoziiertes Ammoniak für Karpfen bei längerer Einwirkung bereits ab einer Konzentrationen von 0,02 mg NH3-N/l zu Schädigungen führen kann. (SCHRECKENBACH et al., 1975) Die EU-Fischgewässerrichtlinie legt den Grenzwert für Salmoniden- und Cyprinidengewässer einheitlich bei 0,025 mg/l Ammoniak bzw. <1 mg/l Ammonium fest (BOHL, 1998). Auch Nitrit, das in der Nitrifizierung als Reaktionsprodukt Ammoniak-oxidierender Bakterien entsteht, wird als fischgiftig eingestuft. BAUR u. RAPP (2002) stellten aber klar, dass nicht das Nitrit die kritische Substanz ist, sondern salpetrige Säure (HNO2), ein Dissoziationsprodukt des Nitrits, das in Abhängigkeit von pH-Wert, Wasserhärte und Salzgehalt aus Nitrit erst entsteht. Dabei besteht folgende Abhängigkeit von Nitrit und salpetriger Säure vom pH-Wert: Je höher der pH-Wert, desto geringer wird der Anteil der kritischen Substanz HNO2, je niedriger der pH-Wert, desto höher der Anteil der salpetrigen Säure. Die salpetrige Säure verändert nach BAUR u. RAPP (2002) den Blutfarbstoff in den roten Blutkörperchen (Erythrozyten): Das Hämoglobin, das normalerweise den Sauerstoff bindet, wird zu Methämoglobin, das keinen Sauerstoff mehr zu binden vermag. So wird der Literatur 13 Sauerstofftransport von den Kiemen zu den inneren Organen vermindert, was zu schweren Schädigungen führen kann, längerfristig kommen Leber- und Blutzellschädigungen hinzu. Wasserhärte: Wasser ist ein sehr gutes Lösungsmittel für Salze. Deshalb sind im Grundwasser und im aus Grundwasser gespeisten Oberflächengewässer gelöste Ionen, die im Wesentlichen den Bodenschichten entstammen, die das Wasser passiert hat. Da im Laufe der Erdgeschichte leicht lösliche Ionen, wie Natriumchlorid bereits ausgewaschen und ins Meer transportiert wurden, sind gegenwärtig Ionen aus schwer löslichen Salzen Oberflächenwasser der Binnengewässer zu finden ( LAMPERT u. SOMMER, 1999). im Nach ANDREWS et al. (2005) machen acht Ionen über 95 % der im Wasser gelösten Stoffe aus. Von diesen Ionen sind vier negativ geladen, Bikarbonat (HCO3-), Chlorid (Cl-), Karbonat (CO32-) und Sulfat (SO42-), denen stehen vier positiv geladene Ionen gegenüber: Calcium (Ca2+), Magnesium (Mg2+), Natrium (Na+) und Kalium (K+). Die übrigen Stoffe liegen nur in geringer Konzentration als Spurenelemente vor. Von der Konzentration der Ionen hängen zwei wesentliche Eigenschaften des Wassers ab: die Härte und der Salzgehalt. Die Wasserhärte wird durch den Gehalt an Kalzium-, Magnesium- sowie, weniger bedeutsam, an Strontium- und Barium-Ionen bestimmt. Entsprechend des Gehaltes an diesen ErdalkaliIonen unterscheidet man sehr weiches bis sehr hartes Wasser, dessen Graduierung in Deutschland üblicherweise nach „deutschen Härtegraden“ erfolgt (°dH) (HOFFMANN, 2005). Der Gehalt des Wassers an den oben genannten Verbindungen beschreibt die Gesamthärte (GH) des Wassers. Der Teil der Gesamthärte, der beim Kochen des Wassers verschwindet, wird als temporäre Härte, der verbleibende Teil als permanente Härte bezeichnet. Die temporäre Härte beruht auf dem Gehalt des Wassers an Bikarbonat, wird deshalb auch als Karbonathärte (KH) bezeichnet und macht einen Großteil der Gesamthärte aus (ANDREWS et al., 2005). Die Karbonathärte sorgt für stabile pH-Verhältnisse im Teich, sie puffert sowohl eine Verschiebung zu hohen, wie auch zu niedrigen pH-Werten ab und wird deshalb auch als Säure-Bindungsvermögen des Wassers bezeichenet (WEISSGRÄBER, 1998). Sie hält die Konzentration an schädlichen Schwermetallen (wie z. Bsp. Cu) niedrig und stellt pflanzenverfügbares CO2 zur Verfügung. Die Karbonathärte sollte nach WEISSGRÄBER (1998) auf keinen Fall kleiner als 3 °dH sein, weil es bei geringerer Karbonathärte leicht zu einer raschen Veränderung des pH-Wertes (z.B. “Säurestürze“) kommen kann. Wesentlich für die Gesundheit und das Wohlergehen der Koi sind nach Literatur 14 WEISSGRÄBER (1998) stabile Wasserwerte, die zu einem geringen Streß der Tiere führen. Diese Eigenschaften lassen sich am besten in einem Wasser mit einer guten temporären Härte (7 - 15 °dH) realisieren. In enger Abhängigkeit von Härte und pH-Wert bezeichnet HOFFMANN (2005) die Leitfähigkeit als Maß für den Ionengehalt des Wassers. Nach ANDREWS et al. (2005) lässt die Messung des spezifischen elektrischen Leitwertes des Wassers Rückschlüsse auf seine Härte zu, da der Leitwert steigt, je mehr Ionen im Wasser enthalten sind. Die Kenntnis der Wasserhärte ist für die tierärztliche Betreuung von Fischgewässern unter anderem auch von Bedeutung, weil die Toxizität vieler Substanzen, wie Schwermetalle und Medikamente von der Wasserhärte abhängt. Stress: Eine rasche oder weitreichende Veränderung von Wasserparametern aus dem Optimalbereich heraus wird von Fischen wahrgenommen. Ist der Fisch nicht in der Lage, sich an veränderte Umweltsituationen anzupassen oder sind diese zu gravierend, erfährt der Fisch die gleichen physiologischen Veränderungen, die beim Säugetier als „Stress“ bezeichnet werden (LIOYD, 2001; ERDMANN, 1999). Nach ERDMANN (1999) und LANGE (2009) wird bei der primären Stressreaktion über die Verbindung Hypothalamus - Hypophyse Interrenalorgan (entspricht der Nebennierenrinde beim Säugetier) die Ausschüttung von Corticosteroiden angeregt und über das vegetative Nervensystem das Suprarenalorgan (entspricht dem Nebennierenmark beim Säugetier) zur Ausschüttung von Katecholaminen aktiviert. In der sekundären Stressreaktion werden endogene Energiesubstrate bereitgestellt, es kommt zur Erhöhung des Glukosegehaltes im Blut sowie zu einer Steigerung von Lipound Proteolyse. In der tertiären Stressreaktion zeigen Fische eine veränderte Aktivität und ein verändertes Verhalten. Nahrungsaufnahme, Wachstum und Abwehrmechanismen werden bis zur erfolgreichen Bewältigung der Stressoren durch Flucht, Angriff oder Anpassung eingeschränkt. Dies kann bei anhaltender Belastung zu Wachstumsdepressionen und gesteigerter Empfänglichkeit für Infektionen führen (WENDELAR BONGA, 1993). Nach RÜMMLER (2004) führt chronischer Stress bei Fischen durch Energiemangel, Osmoregulationsstörungen, Zellschädigungen und Immunsupressionen zu Adaptationskrankheiten und Sekundärinfektionen. Literatur 2.3 15 Infektionskrankheiten von Koi-Karpfen, Prophylaxe und Therapie Aufgrund der physikalisch- chemischen Eigenschaften von Wasser, die das Überleben und die Verbreitung von Vermehrungsstadien von Infektionserregern begünstigen, sind Fische in weit stärkerem Maße mit Infektionserregern konfrontiert als an Land lebende Tiere. Die äußeren Oberflächen der Fische, also Haut, Kiemen und Verdauungstrakt verfügen über sehr effektive Mechanismen, die eine Besiedlung und die Invasion von Infektionserregern verhindern, so dass Krankheitsfälle unter Berücksichtigung des hohen Infektionsrisikos für Fische sehr selten auftreten. Erkrankungen sind dann sehr häufig korreliert mit zusätzlichen Belastungen der Tiere, wie beispielsweise durch nicht angepasste Wasserchemie, Streß, Beschädigungen der Haut durch Managementfehler. Unter diesen Umständen kommt es zum Ausbruch von Erkrankungen durch fakultativ pathogene Erreger. In der kommerziellen Fischzucht und der Haltung von Zierfischen stellen trotz der hohen generellen Krankheitsresistenz von Fischen Erkrankungen mit fakultativ pathogenen Infektionserregern das größte Gesundheitsproblem dar, weil insbesondere durch Managementfehler Belastungen der Fische erfolgen. Als Infektionserreger spielen Viren und Bakterien sowie auch Parasiten eine große Rolle. 2.3.1 Viren In der kommerziellen Fischzucht spielen sie die wichtigste Rolle als Fischpathogene. Insbesondere in der Forellenzucht/ Lachszucht treten verlustreiche virusbedingte Erkrankungen, wie die „Virale haemorrhagische Septikämie“ (VHS) oder die „Infektiöse haematopoetische Nekrose“ (IHN) der Forellen auf, die durch Rhabdoviren verursacht werden. Diese Erkrankungen sind in Deutschland als Tierseuchen eingestuft und über das Tierseuchenrecht als anzeigepflichtige Erkrankungen eingestuft. „Spring Viraemia of carp“ (SVC): Aus Karpfenbeständen ist die „Spring viraemia of carp“ (SVC) beschrieben, eine akut verlaufende hämorrhagische Erkrankung von Karpfen, Koi und anderen Cypriniden. Die Erkrankung wird von einem Rhabdovirus, dem Virus der SVC (SVCV) verursacht. In der alten Literatur wird die Erkrankung als „infektiöse Bauchwassersucht“ beschrieben (PLEHN, 1924), wobei später deutlich wurde, dass chronisch verlaufende Erkrankungen durch das Bakterium Aeromonas salmonicida und nicht durch SVCV verursacht wurden (REICHENBACH-KLINKE, 1980). Die Symptome der Literatur 16 Erkrankung sind unspezifisch, häufig treten abdominale Schwellungen („Bauchwassersucht“) sowie Hämorrhagien in der Haut auf. Außerdem werden Exophthalmus, blasse Kiemen, Hämorrhagien in den Augen, Dunkelfärbung der Haut und lethargisches Schwimmverhalten beobachtet. Bei der Sektion fällt eine mit Flüssigkeit gefüllte Leibeshöhle auf, die auch Blut enthalten kann, ödematöse innere Organe sowie petechiale Blutungen auf der Schwimmblase, weshalb die Erkrankung auch als „Schwimmblasenentzündung“ bezeichnet wurde (BACHMANN u. AHNE, 1973). Beim SVCV handelt es sich um ein geschoßförmiges Rhabdovirus, das Virion besteht aus einem aus 3 Virusproteinen und einem linearen einzelsträngigen RNA- Molekül zusammengesetzten Nucleokapsid, das von einer Hülle aus Lipiden und dem Virus-Glykoprotein (G) umgeben ist. Hülle und Nukleokapsid kommunizieren über das Matrixprotein (M) (DIXON, 2008). Das Auftreten der Erkrankung ist abhängig von der Wassertemperatur. Im Feld werden bei Karpfen und Cypriniden Symptome in einem Temperaturbereich von 5 bis 18 °C vor allem im Frühjahr beobachtet, allerdings wurden je nach Wassertemperatur in Mitteleuropa auch in den Monaten November bis Juni Symptome festgestellt. Unter Feldbedingungen sind alle Altersgruppen von Karpfen empfänglich, am häufigsten werden Infektionen allerdings bei Karpfen im Alter von 9 - 12 bzw. 21 - 24 Monaten festgestellt (FIJAN, 1988). Eine schlechte Kondition der Fische nach der Winterung wurde als Risikofaktor angesehen (FIJAN, 1988). Das Virus dringt über die Kiemen in den Körper ein, verursacht eine Virämie und wird schnell über Leber, Niere, Milz und Darm verbreitet. Das Virus wird im Kot gefunden, was als Verbreitungsweg vermutet wird (DIXON, 2008). Infizierte Karpfen entwickeln in Abhängigkeit von der Wassertemperatur eine Immunantwort auf die Virusinfektion, die eine rasche Produktion von Interferon und eine spätere Produktion neutralisierender Antikörper einschloß. Während nach Injektion mit dem Virus bei 20 °C bereits 30 Tage nach der Injektion neutralisierende Antikörper im Serum infizierter Karpfen nachzuweisen waren, unterblieb bei 10 bis 20 °C die Produktion von Antikörpern und die Karpfen starben innerhalb von 30 Tagen (DIXON, 2008). Als Diagnostikmethoden stehen die Anzucht des Virus auf geeigneten Zellkulturen sowie ein PCR- basiertes Verfahren zur Verfügung, serologische Nachweise sind mit Vorsicht zu interpretieren (DIXON, 2008). Das Virus ist in Europa aber auch in China, USA und Brasilien stark verbreitet, verlustreiche Ausbrüche dieser Erkrankung wurden in den letzten Jahren in Europa sehr selten beobachtet. Das Virus könnte allerdings mit dem Import von Literatur 17 Zierfischen z.B. aus China erneut nach Deutschland eingeschleppt werden und ist somit von Bedeutung bei der tierärztlichen Betreuung von Karpfen- und Goldfischbeständen. Herpesviren: Seit Ende der 1990er Jahre ist jedoch eine durch Herpesviren bedingte Erkrankung bei Karpfen bekannt. Herpesviren zählen zu den am häufigsten vorkommenden DNA-Viren bei Knochenfischen (HEDRICK et al., 1990). Nur ein kleiner Teil dieser Herpesviren löst ernsthafte Erkrankungen aus (WOLF, 1988). Bei den papillomatösen, ulzerativen, hyper- oder neoplastischen Hautveränderungen, die häufig im Verlauf von Herpesvirusinfektionen der Fische auftreten (HEDRICK u. SANO, 1989), könnte es sich um Zeichen einer Virusreaktivierung handeln (KIMURA et al., 1981). Die Herpesviren wurden seit 1980 aufgrund ihrer Biologie in vier Unterfamilien eingeteilt, die Alpha-, Beta-und Gammaherpesvirinae und die „nicht klassifizierten Herpesvirinae“. In letztgenannter Subfamilie wurden die Herpesviren zusammengefaßt, die noch nicht so weit charakterisiert waren, dass sie in eine der anderen Subfamilien eingeordnet werden konnten (siehe MEYER, 2007). Bis jetzt sind viele vollständige Genomsequenzen und Teilsequenzen der Herpesviren bekannt (MC GEOCH et al., 2006). Wird eine Phylogenie der Herpesviren anhand dieser molekularen Daten vorgenommen, findet man Herpesviren der Säugetiere in allen drei Subfamilien, jedoch lassen sich die bisher charakterisierten Herpesviren der Vögel und Reptilien nur in die Subfamilie der Alphaherpesvirinae einordnen. Bei der molekularen Phylogenie bilden die Herpesviren der Fische und Amphibien eine Ausnahme. Sie scheinen nicht mit den Herpesviren der Säugetiere, Vögel und Reptilien verwandt zu sein, sondern bilden eine eigene Gruppe. Ähnlich verhält es sich mit den Herpesviren der Wirbellosen, die mit keiner der genannten Gruppen eine Verwandtschaft zeigen (DAVISON, 2002). Deshalb schlugen MC GEOCH et al. (2006) eine neue Taxonomie der Herpesviren vor. Die Zugehörigkeit zu den Herpesviridae erhalten nur noch die Herpesviren der Säugetiere, Vögel und Reptilien. Diese werden weiterhin in die Alpha-, Beta- oder Gammaherpesvirinae eingeteilt. Die Herpesviren der Fische und Amphibien werden in die neue Familie der Alloherpesviridae eingeordnet und die der Wirbellosen in die neue Familie der Malacoherpesviridae. Diese drei Familien werden in der Ordnung der Herpesvirales zusammengefasst (DAVISON et al., 2009). Literatur 18 Es gab seit 1997 aus verschiedenen europäischen Ländern, Israel und den USA erste Berichte über eine ansteckende Krankheit bei Koi-Karpfen. In Israel waren auch Wild- und Speisekarpfen betroffen. Als Ursache dieser Erkrankung konnte ein Herpesvirus identifiziert werden (HEDRICK et al., 2000), was zunächst als Koi-Herpesvirus (KHV) bezeichnet wurde. Weitere Untersuchungen zeigten, dass das Koi-Herpesvirus generell Fische der Spezies Cyprinus carpio infiziert, also sowohl Speise- als auch Koi-Karpfen. Das Virion zählt mit insgesamt 170 - 230 nm zu den größten der Familie der Herpesviridae. Es besitzt eine lineare doppelsträngige DNA aus 277 bp, die sich in einem ikosaedrischen Nucleokapsid befindet. Das Viruscore wird von einem proteinreichen Tegument umgeben und insgesamt von einer Lipiddoppelmembran umschlossen (MINSON et al., 2000). Es handelt sich systematisch gesehen um das Cyprinide Herpesvirus 3 (CyHV-3) (WALTZEK et al., 2005) und wurde anhand der Krankheitserscheinungen auch als „carp nephritis and gill necrosis virus (CNGV)“ beschrieben (RONEN et al., 2003). Das CyHV-3 ist morphologisch dem CyHV-1 ähnlich, welches die Karpfenpocken verursacht, und dem CyHV-2, das zu der hämatopoetischen Nekrose der Goldfische führt. Das KHV unterscheidet sich zu diesen Viren in den Wachstums- und Antigen-Eigenschaften und in der Ausbildung des zytopathischen Effekts in der Zellkultur (HEDRICK et al., 2000). Nach FRASER et al. (1981) vermehren sich Herpesviren als DNA-Viren im Zellkern ihrer Zielzelle. Die erste Isolation des Virus erfolgte 1998 durch Hedrick und Mitarbeiter. Im Jahre 2003 trat die Erkrankung in Deutschland erstmals bei Speisekarpfen auf, zunächst in sächsischen und 2004 in Thüringer Teichwirtschaften. So wie viele Herpesviren, die eine Latenz in ihrem Wirt etablieren, besitzt auch das KHV diese Eigenschaft und regelt die Genexpression in diesem latenten Stadium stark herunter. Ein Nachweis ist in diesem Stadium erschwert (MEYER, 2007). Die latent infizierten Fische tragen das Virus in sich und erkranken aber nicht. Man bezeichnet sie als „Carrierfische“ (MEYER, 2007). Weltweit zählt die Koi-Herpesvirusinfektion derzeit zu den wirtschaftlich bedeutendsten Infektionskrankheiten der Cypriniden. Mortalitäten zwischen 80 und 100 % wurden bei dieser Infektion bei Koi und Speisekarpfen festgestellt (WALSTER, 1999; BRETZINGER et al., 1999). Die KHV –Infektion wird hauptsächlich durch direkten Fischkontakt übertragen. Literatur 19 Durch intensiven und unkontrollierten Handel breitet sich das Virus rasant aus. Ausstellungen von Koi, der internationale Fischhandel ohne Gesundheitsprüfungen und die intensive Aquakultur spielen hierbei eine große Rolle (GILAD et al., 2003). Wesentlich zur rapiden globalenVerbreitung des KHV trugen aber die Latenz des Virus und somit Carrierfische bei (GILAD et al., 2002). Auch die über Jahre nicht vorhandene Bekämpfungspflicht förderte die Ausbreitung. Nach WALSTER (1999) treten bei Infektionen von Karpfen mit dem KHV die meisten Krankheitsausbrüche bei Temperaturen zwischen 20 und 23 °C auf, wobei es innerhalb von 48 Stunden nach Ausbildung von Kiemenschäden zu Mortalitäten kommt. Insgesamt gab WALSTER (1999) ein Temperaturfenster von 15 – 28 °C an, in dem es zu Ausbrüchen kommt. Weiterhin bemerkte er, dass die Krankheit bei niedrigeren Temperaturen langsamer voranschreitet und bei außergewöhnlich niedrigen oder hohen Temperaturen latent erscheint. Äußerlich erkennbare Symptome können stark variieren. Es kann zu einem Enophthalmus, einer vermehrten Schleimproduktion auf Haut und Kiemen, wobei bräunliche Schleimfäden aus den Kiemen heraushängen können, sowie gelegentlich auftretende Hämorrhagien der Haut kommen. Im weiteren Verlauf treten eine verringerte Schleimproduktion mit der Ausbildung einer “Sandpapierhaut“ und eine Dyspnoe, die durch eine Kiemenschwellung und fokale oder ausgedehnte Nekrosen des Kiemengewebes hervorgerufen wird, zu Tage. Ferner kann es zu Verhaltensabnormalitäten wie Apathie, Flossenklemmen, Anorexie kommen. Ein bevorzugtes Aufhalten in strömungsschwachen Wasserzonen, Koordinationsverlust und eine sporadische Hyperaktivität mit ziellosem Herumschwimmen, wobei letztgenannte Symptome häufig nur von einem Teil der erkrankten Fische ausgebildet werden, können weitere Verhaltensabnormalitäten sein (BLOOM, 1998; WALSTER, 1999). Erkrankte Fische erwiesen sich als hochsensibel gegenüber zahlreichen Sekundärinfektionen parasitologischen, bakteriologischen und mykotischen Ursprungs (BLOOM, 1998). In Verbindung mit der Vielzahl klinischer Symptome vermutete BLOOM (1998) darin den Zusammenbruch des Fischimmunsystems, weshalb er den Namen „koi immune system suppressing disease“ für die KHV-Infektion vorschlug. Die auf an dem KHV erkrankten Fischen parasitierenden Protozoen konnten durch Behandlungen mit Malachitgrünoxalat und Formalin nicht therapiert werden (BLOOM, 1998; WALSTER, 1999). WALSTER (1999) beobachtete, dass höhere Besatzdichten und eine mangelhafte Wasserqualität den Literatur 20 Erkrankungsverlauf erschwerten. Histologische Untersuchungen offenbarten in vielen Organen von an KHV erkrankten Fischen unspezifische Entzündungsreaktionen. Das Kiemengewebe zeigte die ausgeprägtesten pathologischen Veränderungen (WALSTER, 1999; HEDRICK et al., 2000). Beim erstmaligen Auftreten des Krankheitsbildes bei Koi stand noch keine Untersuchungsmethode zur weitergehenden Labordiagnostik zur Verfügung. Durch Ausschluß von Wasserqualitätsmängeln und anderen, bei Cypriniden vorkommenden Krankheitserregern parasitologischen, bakteriologischen, mykotischen und virologischen Ursprungs als Primärursache wurde in Verbindung mit einer histologischen Untersuchung auf eine neuartige Erkrankung viraler Genese geschlossen (ARIAV et al., 1999; WALSTER, 1999; BODY et al., 2000). Bereits seit 1999 wurden durch transmissions- elektronenmikroskopische Untersuchungen herpesvirusähnliche Partikel in den Kernen und im Zytoplasma des Kiemenepithels nachgewiesen (BRETZINGER et al., 1999; HOFFMANN et al., 2000). Die Nachweismöglichkeiten verbesserten sich erheblich, als PCR-gestützte, sensitivere Nachweismethoden entwickelt wurden (GILAD et al., 2002; GRAY et al., 2002). GILAD et al. (2002) und GRAY et al. (2002) veröffentlichten Methoden zur Untersuchung von Kiemenmaterial und einem Organpool aus Gehirn, Milz und Niere. GILAD et al. (2002) beschrieben eine PCR-Methode, die es ermöglichte, 1 Pikogramm KHV-DNA in 100 ng Wirts-DNA nachzuweisen. Das von ihnen entworfene Primerpaar KHV-F und KHV-R amplifizierte ein Fragment von 484 bp. Die Methode eignete sich zum Nachweis bei akuten Ausbrüchen. Zum Nachweis symptomloser Virusträger, den Fischen, die hauptsächlich zu einer Verbreitung des KHV beitragen, eignete sie sich nur bedingt (GILAD et al., 2002). Des Weiteren wurde zur quantitativen Bestimmung von Viruslasten in Geweben von infizierten Karpfen ein real time PCR-Verfahren beschrieben (GILAD et al., 2004). Verglichen mit der Virusisolation auf Zellkultur und den von GILAD et al. (2002) und GRAY et al. (2002) beschriebenen PCR-Methoden erwies sich ein PCR-Verfahren mit Primern auf Basis des viralen Thymidinkinasegens 10 bis 1000-mal sensitiver (BERCOVIER et al., 2005). Eine Einigung auf eine einheitliche PCR-Methode für die Diagnostik erscheint notwendig, da PCRUntersuchungen in verschiedenen Untersuchungseinrichtungen häufig zu unterschiedlichen Ergebnissen führen. Die Sensibilität der PCR gegenüber Veränderungen der Reaktionsbedingungen erschwert jedoch eine Standardisierung (HAENEN u. HEDRICK, Literatur 21 2005). Mit bisher entwickelten PCR- Verfahren wurde eine Sensitivität von bis zu 10 Kopien KHV-spezifischer DNA in einer Probe erreicht (BERGMANN et al., 2010). Eine weitere Methode zum Nachweis von KHV ist eine als „loop mediated isothermal amplification (LAMP)“ bezeichnete Methode (GUNIMALADEVI et al., 2004; SOLIMAN u. EL MATBOULI, 2009). Serologische Methoden zum Nachweis von KHV sind beschrieben (ST-HILAIRE et al., 2009) und wurden z.B. in einem Monitoring zum Vorkommen der KHV in bayerischen Teichwirtschaften eingesetzt (FENEIS et al., 2009). PERLEBERG und Mitarbeiter (2005) entwickelten einen attenuierten Virusstamm des KHV als Lebendvakzine, die seit einigen Jahren in Erzeugerländern von Koi als Prophylaxe vor einer durch KHV ausgelösten Erkrankung eingesetzt wird. Diese Vakzine ist in der Europäischen Union zur Anwendung bei Koi oder Speisefischen nicht zugelassen. Die KHV- Infektion ist seit Ende 2005 als eine anzeigepflichtige Tierseuche im Tierseuchenrecht verankert. (Tierseuchengesetz- Änderung zur Anzeigepflicht vom 24.12.2005) Das Nationale Referenzlabor für Koi-Herpesvirus im Friedrich Loeffler Institut (Insel Riems) schreibt für die Diagnostik das real time PCR-Verfahren nach GILAD et al. (2004) vor. Auch bei den Untersuchungen in dieser Arbeit wurden Gewebeproben von Koi in dem staatlichen Untersuchungslabor in Stendal untersucht, das mit einem nach GILAD et al. (2004) modifiziertem PCR-Verfahren arbeitet. Ein weiteres Problem in der Haltung von Koi stellen Infektionen mit bakteriellen Infektionserregern dar. 2.3.2 Bakterielle Infektionserreger In einem natürlichen, sauberen, vom Menschen unbelasteten Gewässer können grundsätzlich alle Wasserorganismen eine Lebensmöglichkeit finden. Je stärker aber ein Gewässer mit Nährstoffen belastet wird, desto höher ist der Stoffumsatz und somit der Sauerstoffbedarf der im Gewässer ablaufenden Abbauprozesse. In organisch belasteten Gewässern können Zustände von Sauerstoffmangel auftreten, so dass Sauerstoff liebende Spezies verschwinden, und es bleiben nur noch Spezialisten übrig, die bei geringem Sauerstoffangebot überleben Literatur 22 können (LAMPERT u. SOMMER, 1999). Zu diesen gehören beispielsweise die Wirbellosen Tubifex oder Zuckmückenlarven, aber auch Abwasserpilze und Bakterien (BAUR u. RAPP, 2002). Das führt in einem organisch hochbelastetem Gewässer zu einer starken Entwicklung von Bakterien. In intensiv bewirtschafteten Fischteichen kann die Zahl bei 10.000 bis 10 Millionen Keimen pro Milliliter Wasser liegen (BEHRENDT, 2005). Vor allem gram-negative, aerob bzw. fakultativ anaerob wachsende Organismen, die organisches Material abbauen und vielfach sehr gut außerhalb des Fischkörpers, also im Wasser, überleben können, spielen bei Krankheitsgeschehen in Fischzuchten eine große Rolle. Zu ihnen gehören beweglich Aeromonaden, Pseudomonaden und Cythophagaceen. Aeromonaden sind nach AMLACHER (1992); HOFFMANN (2005) und AUSTIN u. AUSTIN (2007) fakultativ anaerobe, gramnegative Stäbchen mit oder ohne Motilität. Als Infektionserreger wichtige Spezies sind A. cavae, A. hydrophila u. A. sobria. Systematisch gehören sie zu den beweglichen Aeromonaden und A. hydrophila ist Teil der klassischen Bakterienflora der Oberflächengewässer. Sie können dort in großen Mengen auftreten. Aeromonaden sind als Saprophyten und fakultative Krankheitserreger bei Süßwasserfischen weit verbreitet. Sie können sowohl von Haut und Kiemen als auch aus Leber, Milz, Niere und Darm isoliert werden (LEBLANC et al., 1981). Für ihre Fortbewegung besitzen bewegliche Aeromonaden eine polare Geißel. Es handelt sich um gramnegative, an den Enden abgerundete Stäbchen. Zu ihren biochemischen Eigenschaften gehört, dass sie fakultativ anaerob sind und einen heterotrophen oxidativen und fermentativen Stoffwechsel aufweisen. Bei 28 °C liegt ihr Wachstumsoptimum, sie können sich jedoch auch noch bei sehr niedrigen Temperaturen (4 °C) vermehren. Das pH-Optimum liegt zwischen 5,5 und 9,0. Zusätzlich können sie ein Stadium einnehmen, in welchem sie sich nicht anzüchten lassen, aber auch nicht pathogen sind (viable but non-culturable, VBNCStadium, RAHMAN et al., 2001). Kommt es aufgrund einer Infektion von Fischen mit A. hydrophila zu krankhaften Veränderungen, so handelt es sich meist um typische, nicht für den Erreger spezifische Symptome einer bakteriellen Infektion (SCHÄPERCLAUS, 1990). Dazu gehören Hautrötungen und Hautgeschwüre, petechiale Blutungen und Ödeme. Nach AMLACHER (1992) können jedoch auch Ascites, Enteritis und Septikämien auftreten. Die Symptome sind von verschiedenen virulenten Eigenschaften von A. hydrophila abhängig. Dazu gehören extrazelluläre Produkte, die enzymatische Fähigkeiten aufweisen, Enterotoxine Literatur 23 und Adhäsionsfaktoren (FANG et al., 2004). Stämme von motilen Aeromonaden, die virulente Eigenschaften, wie beispielsweise den Besitz eines Typ 3 Sekretionssystems (TTSS) aufweisen, können Erkrankungen auslösen, während Stämme des Bakteriums ohne diese Eigenschaften apathogen sind (WAHLI et al., 2005). Auch Bakterien aus der Gruppe der Flavobacteriaceen treten als Infektionserreger auf Haut und Kiemen von Fischen auf. Es handelt sich hier ebenfalls um gram-negative stäbchenförmige Bakterien, die auf festen Oberflächen häufig gleitende Bewegungen zeigen. Da sie oft mit mucösen Oberflächen assoziiert sind, werden sie häufig auch als „Myxobakterien“ bezeichnet. Als Pathogene sind Fl. bronchiophilum als Erreger der bakteriellen Kiemenerkrankung junger Forellen, Fl. columnare als Erreger der „Sattelkrankheit“ bei verschiedenen Fischarten sowie von Fl. psychrophilum als Erreger der „Rainbow trout fry syndrome“ der Brut von Regenbogenforellen zu nennen. Während Fl. bronchiophilum und Fl. psychrophilum vor allen Regenbogenforellen bei kaltem Wassertemperaturen befallen, treten Ausbrüche mit Fl. columnare bei vielen verschiedenen Fischarten, vornehmlich bei Wassertemperaturen oberhalb 18 °C auf und wurden auch von karpfenartigen Fischen isoliert (ROBERTS, 2001). Pseudomonaden sind ebenso wie Aeromonaden im aquatischen Milieu weit verbreitet und wirken am saprophytischen Stoffabbau mit (SCHÖNBORN, 1992). Bei Pseudomonaden handelt es sich um gram-negative bewegliche, streng aerobe Stäbchen, und viele Arten produzieren ein grün fluoreszierendes Protein. P. aeruginosa spielt als Infektionserreger bei Menschen und Säugetieren eine zunehmende Rolle (CORNELIS, 2008), und P. fluorescens kann bei Fischen eine hämorrhagische Septikämie hervorrufen (ROBERTS, 2001). Die Erkrankung wurde bereits von PLEHN (1924) bei Spiegelkarpfen beschrieben, tritt aber auch bei vielen anderen im warmen Wasser gehaltenen Fischarten auf und ist im klinischen Bild nicht von Infektionen mit motilen Aeromonaden zu unterscheiden. Begünstigend wirken hohe Wassertemperaturen, hohe organische Belastungen sowie eine zu dichte Haltung der Fische (ROBERTS, 2001). Trotz Anwesenheit potentieller Krankheitserreger in hoher Zahl im Wasser und auf dem Fischkörper kommt es in der Regel jedoch nicht zu einer Infektion. Auch die Anwesenheit von A. hydrophila oder P. fluorescens führt nicht automatisch zu einem Krankheitsausbruch, sondern dieses wird bestimmt durch die Abwehrlage des Wirtsorganismus sowie Literatur 24 Umweltfaktoren, die das Entstehen einer klinisch inapparenten bzw. apparenten Infektion bestimmen (ROLLE u. MAYR, 1993). Unter normalen Bedingungen reduziert vor allem die Schleimschicht das Ansiedeln von Bakterien auf der Epidermis (CROUSE-EINOR et al., 1985). Auch BEHRENDT (2005) zeigte in ihren Untersuchungen, dass die Epidermis der Karpfen mit ihrer äußeren Schleimschicht ein sensitives System ist und schnell und empfindlich auf Veränderungen der Umwelt reagieren kann. Reaktionen müssen nicht unbedingt makroskopisch und auch nicht zwingend in der Glykokonjugat-Histochemie zu erkennen sein, sondern können sich erst in der biochemischen Analyse am deutlichsten zeigen. Neben der Rolle als Infektionsbarriere stellt die Haut des Karpfens außerdem durch eingelagerte Sinneszellen, wie dem Seitenlinienorgan, ein Sinnesorgan dar und dient zusätzlich auch der Kommunikation und der Thermoregulation. Im Bereich der Infektionsabwehr, wie oben erwähnt, sowie der Osmoregulation und bei der Fortbewegung spielt der Mukus eine wichtige Rolle (ELLIOTT, 2000). Die Abwehrfunktion beginnt nach BEHRENDT (2005) bereits damit, dass durch die kontinuierliche Sekretion von Mukus die Ansiedelung von Bakterien und Parasiten erschwert wird. Da der Ausbruch bakterieller Infektionen vielfach durch die Haltungsbedingungen begünstigt wird, sollte therapeutisch zunächst die Umwelt sprich die Wasserwerte wie Sauerstoffgehalt, organische Fracht im Wasser und Besatzdichte optimiert werden. Daran kann sich nach einem erfolgten Resistogramm eine Behandlung mit einem entsprechend wirksamen Antibiotikum anschließen. 2.3.3 Mykosen Pilze kommen als Dekompostierer und/oder Parasiten in vielen Ökosystemen vor (HAUSMANN et al., 2003) und werden dementsprechend auch als Pathogene bei Fischen gefunden. Nach BAUR u. RAPP (2002) ernähren sich Pilze von organischem Material, indem sie verdauende Enzyme ausscheiden, die das den Pilz umgebende organische Material so Literatur 25 aufbereiten, dass sie es über ihre Oberfläche aufnehmen können. Unter den verschiedenen Pilzarten gibt es solche mit kugeliger Form (einzellige Hefen) und andere, die fadenartige Fortsätze (Hyphen) bilden. Es gibt bei Fischen Hauterkrankungen durch Pilze. Insbesondere Infektionen mit Saprolegnia, als Wasserschimmelpilz bezeichnet, treten bei Fischen in Teichen oder Kreislaufsystemen häufig auf. Die Erkrankung ist an der Ausbildung von weißen, bereits mit bloßem Auge sichtbaren, nicht septierten Pilzhyphen kenntlich, die auf der Haut und/ oder den Kiemen parasitieren und weißliche, Wattebausch ähnliche Beläge ausbilden und das Gewebe zerstören. Durch Einlagerung von Algen oder Detritus können diese Pilzauflagerungen grüne bis bräunliche Färbungen annehmen. Die Vermehrungsstadien von Saprolegnia sind, im Gegensatz zu den Gattungen Achylia und Aphanomyces, begeißelt (ROBERTS, 2001). Vorbedingung für eine Infektion mit Saprolegnia ist eine Vorschädigung der Haut durch andere Infektionserreger, belastende Wasserchemie oder Verletzungen (ALDERMANN, 2008). In der vorliegenden Untersuchung spielten Pilzinfektionen keine entscheidende Rolle. 2.3.4 Parasiten Nach HOFFMANN (2005) sind Fische die wohl am häufigsten von Parasiten befallenen Wirbeltiere. Zur Parasitose mit klinischer Erkrankung kommt es nach HOFFMANN (2005) jedoch nur, wenn das Gleichgewicht zwischen Wirtsorganismus und Parasit nachhaltig gestört ist. Störungen des Gleichgewichtes sind in der Aquakultur vor allem in dem gegenüber der Natur ungleich höheren Fischbesatz pro Wasservolumen zu sehen. Jedoch ist der häufigste Faktor für die Entwicklung einer Parasitose mit Krankheitssymptomen die Schwächung der Kondition des Wirtes durch Haltungsfehler oder andere Stressoren. Die Folge davon können Resistenzverminderungen und Störungen der Immunabwehr sein, so dass an sich harmlose Parasiten zu echten Pathogenen werden bzw. die Ausbildung einer Immunität verhindern. Nach SNIESKO (1975) gehört die Parasitologie zu den ältesten Gebieten der Fischpathologie und unter natürlichen Bedingungen sind 80 - 90 % der Süß- und Seewasserfische Träger wenigstens einer Parasitenspezies. Parasiten sind nach SNIESKO (1975) immer mehr im Kommen, wirken aber in künstlicher Haltung zerstörender als in der Natur. Aufgrund des Ortes ihres Vorkommens unterscheidet man Ekto- und Endoparasiten. Literatur 26 2.3.4.1 Ektoparasiten 2.3.4.1.1 Protozoen Zahlreiche Protisten infizieren Fische auf Haut, Kiemen und in inneren Organen. Auf Haut und Kiemen sind vor allem Organismen wie Ichthyobodo necator (früher: Costia necatrix) und Ichthyophthirius multifiliis zu nennen, die zu schweren Hautschäden und so zum Tod von Fischen führen können. Außerdem kommen nahezu überall Peritricha vor, zu denen auch die Gattung Trichodina gehört. Ichthyobo necator ist ein flagellater Organismus, der auf der Haut und den Kiemen sehr unterschiedlicher Fischarten parasitiert (siehe z.B. SCHÄPERCLAUS, 1990; REICHENBACH-KLINKE, 1980). Molekularbiologische Untersuchungen legen allerdings die Existenz mehrerer unterschiedlicher Arten nahe (ALVAREZ-PELLITERO, 2008). Die Ichthyobodo-Arten haben zwei Geißeln, die am Hinterende der Zelle den Zellkörper verlassen. Ihr Lebenszyklus schließt ein frei schwimmendes sowie ein an Haut oder Kiemen von Fischen festgeheftetes Ernährungsstadium ein. Im festgehefteten Stadium bilden die Zellen eine tropfenförmige Zellform mit einem Proboscis aus, über das der Flagellat den Inhalt von Wirtszellen aufnimmt. In der frei schwimmenden Phase ist die Gestalt des Flagellaten flach, oval und leicht asymetrisch. Der Parasit kann innerhalb weniger Sekunden von der freischwimmenden zur festsitzenden Form wechseln. Stark infizierte Fische werden apathisch, verfärben sich bläulich, weißlich mit starker Schleimauflage und es können Flossenerosionen und Hyperämien auftreten. Infizierte Kiemen erscheinen geschwollen und mit epithelialer Hyperplasie und Verschmelzen von Sekundärlamellen (ALVAREZPELLITERO, 2008). Ichthyobodo ist einer der wichtigsten Ektoparasiten bei Zier- und Speisefischen, wurde allerdings bei den vorliegenden Untersuchungen nicht diagnostiziert. Ichthyophtirius multifiliis ist ein ciliater Einzeller, und ist verantwortlich für die als „Weißpünktchenkrankheit“ bezeichnete Erkrankung bei Süßwasserfischen. Ichthyophtirius parasitiert im Epithel von Haut und Kiemen von Süßwasserfischen und ernährt sich von den Epithelzellen des Wirtes. Als Ergebnis der mit der Lebensweise verbundenen Zerstörung des Epithels sind Hyperplasien von Epithelzellen als Reparaturmechanismus, exzessive Schleimproduktion, Belastungen der Osmoregulation, Atemnot und eine Behinderung von Literatur 27 Exkretionsprozessen festzustellen. Zudem werden geschädigte Haut- und Kiemenpartien von saprophytischen Ciliaten und Bakterien befallen, die zusätzliche Schädigungen verursachen können (COLORNI, 2008). Der Entwicklungszyklus von I. multifiliis umfasst eine parasitäre sowie eine freilebende Phase. Parasitische Trophonten von I. multifiliis wachsen im Integument der Fische auf eine Größe von bis zu 1500 µm heran und können dann mit bloßem Auge als weiße Punkte wahrgenommen werden. Im Integument zeigt der Trophont ständige Nahrungsaufnahme und Bewegung und führt so zu erheblichen Schäden. Reife Trophonten verlassen den Fisch, fallen auf Aquarien- oder Gewässerboden und encystieren sich. Die Reifung von Trophonten wird von der Wassertemperatur beeinflußt. Sie dauert bei 21 – 22 °C 3 bis 7 Tage, etwa 11 Tage bei 15 °C und bis zu 30 Tage bei 10 °C (EWING u. KOCAN, 1987; GRATZEK, 1993). Encystierte Stadien, Tomonten, teilen sich mehrfach in eine große Zahl von als Tomiten bezeichnete Tochterzellen, die als bewimperte Theronten die Cyste verlassen und sich aktiv im Gewässer verbreiten und so zu einer raschen Ausbreitung der Infektion führen können (GRATZEK, 1993). Aufgrund ihrer geringen Größe können I. multifiliis –Theronten auch über Aerosole von Tanks mit infizierten Fischen in benachbarte Tanks verbreitet werden (BISHOP et al., 2003). Nach Kontakt mit einem als Wirt geeigneten Organismus dringen Theronten mittels eines als Perforatorium bezeichneten Organells in das Integument ein, etablieren sich dort als Trophonten (EWING et al., 1986) und beginnen einen neuen Entwicklungzyklus. Theronten überleben in aquatischer Umgebung etwa 48 h, ihre Infektiosität nimmt aber bereits 24 h nach dem Verlassen der Cystenhülle stark ab (COLORNI, 2008). Die Dauer eines Entwicklungszyklus variiert und wird sehr stark von der Temperatur beeinflusst. In der Literatur finden sich Angaben von 3 - 4 Tagen bei 21 – 24 °C bis hin zu 5 Wochen bei 10 °C (MEYER, 1974). Throphonten, die vor dem Ende ihrer Entwicklung aus der Haut von Fischen entfernt werden, oder einen toten Fisch vor dem Abschluß der Entwicklung verlassen, sind nicht in der Lage , einen weiteren Fisch zu infizieren oder sich zu Tomonten entwickeln. Sie sterben ab (EWING et al, 1986; PAPERNA, 1996). Fische, die eine Infektion mit I. multifiliis überleben oder die mit einer Cilienpräparation vakziniert wurden, entwickeln eine auf immobilisierend wirkenden Antikörpern basierende Immunität (DICKERSON u. CLARK, 1996). Literatur 28 In Aquakultursystemen mit hoher organischer Fracht im Haltungswasser können auch zahlreiche normalerweise saprophytisch lebende Ciliaten Haut und Kiemen von Fischen besiedeln und zu Krankheitssymptomen führen. In diesem Fall sind zunächst stark gestresste oder moribunde Individuen befallen, von denen sich dann die Ciliaten weiter ausbreiten können (siehe COLORNI, 2008). Des Weiteren besiedeln zahlreiche Spezies sessiler Ciliaten Haut und Kiemen von Fischen. Besonders häufig werden sessile Peritricha mit Arten aus der Gattung Trichodina gefunden. Trichodina sind nach HOFFMANN (2005) Protozoen, die Ziliarkomplexe und orale Zilien besitzen, während die somatischen Zilien reduziert sind. HOFFMANN (2005) beschreibt sie als unter dem Mikroskop leicht erkennbare runde, teils glocken-, teils hutförmige Einzeller mit einem als Skelett dienenden inneren Ring von arttypischen zahnartigen Häkchen, die als Dentikel bezeichnet werden. Dieser Hakenkranz bildet eine Haftscheibe, mit der sich die Organismen auf Haut oder Kiemen festheften können. Ein Wimpernkranz umzieht die bis zu 100 µm großen Organismen und führt zu der röhrenförmigen Mundöffnung. Die Artbestimmung erfolgt anhand des Hakenrings, dessen Darstellung Präparationsmethoden benötigt. Aufgrund ihrer Zilien bewegen sich die besondere Trichodina selbständig von Fisch zu Fisch. Sie werden weltweit bei Süßwasser- und marien Fischen auf der Haut und den Kiemen gefunden, und HOFFMANN (2005) bezeichnet sie als die gefährlichsten Organismen unter den Peritrichia, die nach BAUR u. RAPP (2002) mit ihren Hakenkränzen an der oberen Schicht der Haut und am Kiemenepithel schaben. LOM u. DYKOVA (1992) schätzen hingegen Trichodinen als Kommensalen ein, wobei ektozoische Arten ihren Wirt als bequemes Substrat benutzen, auf dem sie umhergleiten, Bakterien und Detritus aus dem Wasser oder Partikel von der Fischoberfläche aufnehmen. Trichodinen sind auf gesunden Fischen selten in großer Zahl zu finden, und in diesen Fällen sind die Irritationen durch die Anheftung der Haftscheibe zu vernachlässigen. Bei einer fest angehefteten Trichodina wird die Zellmembran der Epithelzellen in die Haftscheibe eingezogen und der Rand der Haftscheibe hinterlässt einen Eindruck auf der Zellmembran der Epithelzelle (LOM u. DYKOVA, 1992). Bei Jungfischen, Fischen, die durch andere Faktoren belastet sind oder in Hälterungen mit hoher organischer Fracht kann es zu einer Massenvermehrung von Trichodina kommen. Bei Optimaltemperaturen vermehren sich Trichodina durch Querteilung sehr schnell (BAUR u. RAPP, 2002; AMLACHER, 1992). Literatur 29 Unter diesen Umständen kann durch ständige Bewegungen und Anheftungsvorgänge der Trichodinen das befallene Epithel so weit irritiert werden, dass es zu Zellschädigungen kommt. Unter diesen Bedingungen verhält sich Trichodina wie ein Ektoparasit, nimmt Zelltrümmer auf und dringt in geschädigte Epithelbereiche ein (LOM u. DYKOVA, 1992). So beobachtete FRANK (1962) bei mit Trichodina domerguei befallenen Goldfischen anhand histologischer Befunde, das die Parasiten in der Lage sind, in Gewebe einzudringen, wodurch Löcher, Gänge und Höhlen in den Kiemen entstanden, die zum Tod der Wirte führten. Treten Trichodinen in großer Zahl auf, verursachen sie nach HOFFMANN (2005) eine graue Verfärbung der Haut von Fischen durch übermäßige Produktion von Schleim, führen zu Atemstörungen sowie zu Kratzbewegungen der Wirtstiere am Untergrund. Nach HOFFMANN (2005) ist eine klinische Trichodinose ein Hinweis auf eine ungenügende Wasserqualität (hohe Fracht organischen Materials), so dass stets auch Maßnahmen zur Verbesserung der Wasserqualität notwendig werden. Ist die Umwelt der Fische optimiert, kann eine Behandlung mit Formalin vorgenommen werden (Dosierung unter 3.1.2.4.2). Es ist dabei aber zu beachten, dass Formalin dem Wasser Sauerstoff entzieht. 2.3.4.1.2 Monogene Trematoden Weiterhin als Ektoparasiten sind Monogenea (Tierstamm Plathelminthes) von großer Bedeutung. Monogenea heißt wörtlich übersetzt „eine Generation“. Monogenea benötigen für die Infektion keinen Zwischenwirt, sondern infizieren den Wirt direkt. In Europa sind Arten der Gattung Dactylogyrus, Gyrodactylus, Discocotyle, Diplozoon sowie Arten aus der mit Fischen eingeschleppten Gattung Pseudodactylogyrus die wirtschaftlich wichtigsten Vertreter. Wobei nur Organismen aus den ersten beiden Gattungen in der vorliegenden Untersuchung eine wichtige Rolle spielen. 2.3.4.1.2.1 Dactylogyrus Nach HOFFMANN (2005) sind in Europa etwa 50 verschiedene Dactylogyrus-Arten beschrieben, die vorwiegend, jedoch nicht ausschließlich auf den Kiemen von Fischen, vor allem Cypriniden parasitieren. Auf den Kiemen von Karpfen sind mindestens 7 verschiedene Literatur Dactylogyrus-Arten 30 gefunden worden (CONE, 1995). Dactylogyrus besitzt nach AMLACHER (1992) und HOFFMANN (2005) ein vierzipfliges vorderes Körperende, an dem deutlich vier schwarze Augenpunkte zu erkennen sind. Außerdem besitzen sie am Vorderende eine „Klebedrüse“, die ein Sekret zum Anheften sezerniert. Die Festheftung erfolgt mit Hilfe eines Haftapparates, der als (Opist)haptor bezeichnet wird. Der Opisthaptor besteht aus einer charakteristischen Haftscheibe und zwei typischen Zentralhaken mit Brücke sowie 12 bis 16 kleinen Lateralhäkchen. Diese Hakenapparate werden zur Artbestimmung verwendet (AMLACHER, 1992; HOFFMANN, 2005). Bei Dactylogyrus vastator sind es beispielsweise 14 Lateralhäkchen. Nach HOFFMANN (2005) sind Monogenea Zwitter. Die Fortpflanzung erfolgt nach AMLACHER (1992) über Dauereier, nach deren Ablage die Würmer absterben. Dactylogyrus legen im 12 °C kalten Wasser durchschnittlich zwei Eier in der Stunde, und mehr als 20 Eier stündlich in 24 °C warmen Wasser. Die Eier werden aus der Kiemenhöhle infizierter Fische heraus in die Umgebung gespült. (JOHNSON, 1998). Aus den gedeckelten Eiern entwickeln sich nach HOFFMANN (2005) freischwimmende Oncomirazidienlarven. Die Entwicklungsdauer ist sehr stark temperaturabhängig (bei 8 °C ca. 4 Wochen, bei 24 °C 1- 4 Tage) (KONRAD, 1986). Die Eier scheinen aber auch im Teichschlamm überwintern zu können (KÖRTING, 2000). Die in Mitteleuropa häufigste Spezies Dactylogyrus vastator sitzt bei Karpfen an den Kiemenspitzen und ist bis 1mm groß (AMLACHER, 1992; BAUR u. RAPP, 2002). Bei starkem Befall kommt es nach AMLACHER (1992) zur Verdickung der Kiemenränder, wodurch die Kiemendeckel abgespreizt sein können. Die Kiemenränder sind grau verfärbt. Durch zusätzliche Zerstörung des Kiemenepithels und durch Zerreißen von Blutgefäßen kommt es zum Ausfall der Atmungstätigkeit und somit zum Erstickungstod der Fische. Nach HOFFMANN (2005) ist eine mehrmalige Behandlung zur Beseitigung von Problemen mit Dactylogyriden notwendig, um nachwachsende Monogenea zu erfassen. Die Behandlungsintervalle richten sich nach der Wassertemperatur. Unter 5 °C erfolgt keine Entwicklung, bei 8 °C dauert sie etwa vier Wochen und bei 20 °C nur 4 - 5 Tage. Bei höheren Temperaturen kann die Entwicklung innerhalb von nur ein bis zwei Tagen erfolgen. Literatur 2.3.4.1.2.2 31 Gyrodactylus Organismen der Familie Gyrodactylidae sind etwa 0,2 – 0,8 mm große lebendgebärende Hakensaugwürmern, die auf Kiemen, Haut und Flossen von Knochenfischen parasitieren (LAHNSTEINER et al., 2004). Sie sind mit vielen Arten weltweit verbreitet (AMLACHER, 1992), wobei vor allem die Spezies Gyrodactylus salaris für katastrophale Verluste der Lachsindustrie in Norwegen verantwortlich war, nachdem sie in den 1970er Jahren in norwegische Gewässer eingeschleppt wurde (MO, 1994). Deshalb ist G. salaris von der OIE als einzige Monogenea-Infektion als „anzeigepflichtig“ gelistet. Die Artdiagnose erfolgt anhand morphologischer Merkmale oder durch DNA-Analyse und ist sehr schwierig. Deshalb ist sie vielfach Spezialisten vorbehalten (OIE, 2000). Die in Mitteleuropa vorkommenden Gyrodactyliden besitzen ein zweizipfliges Vorderende, weisen keine Augenpunkte auf, sind 0,25 - 0,8 mm lang und leben vorwiegend auf der Haut und auf den Flossen, seltener auf den Kiemen von Fischen (AMLACHER, 1992; CONE, 1995). Die lebendgebärenden Gyrodactyliden können im Uterus bereits ein Jungtier enthalten, in dem sich selbst wiederum bereits ein Embryo entwickelt (Polyembryonie) (AMLACHER, 1992; BAUR u. RAPP, 2002; HOFMANN, 2005). Diese Tochter- bzw. Enkeltiere sind im Mikroskop gut an dem Hakenapparat zu identifizieren. Bei dieser Ineinanderschachtelung können innerhalb kürzester Zeit zu einem Massenbefall von Fischen führen, vor allem wenn die Umweltbedingungen für die Fische nicht optimal sind. Die hervorgerufene Erkrankung bei den Fischen, die Gyrodactylose, kann entsprechend der Lokalisation des Parasiten, als Hautoder Kiemengyrodactylose unterschieden werden. In den befallenen Gewebsabschnitten kommt es zu Entzündungen, dann zur Nekrose und schließlich zur Insuffiziens der Haut oder Kiemen. Bei starker Vermehrung und starkem Befall können auch größere Fische schnell sterben. Eine hohe Besatzdichte fördert die schnelle Übertragung von Fisch zu Fisch, so dass ganze Bestände in kurzer Zeit getötet werden können (LAHNSTEINER et al., 2004). Nach DEVARRAY et al. (1977) sind Gyrodactyliden im freien Wasser fünf bis zehn Tage lebensfähig. Diese Lebensfähigkeit ist temperaturabhängig und unabhängig von einem Wirt (LAHNSTEINER et al., 2004). Viele Wissenschaftler beschäftigten sich mit der Bekämpfung von Gyrodactylus-Infestationen. So untersuchten GOVEN u. AMEND (1982) die Wirksamkeit von Mebendazol/Trichlorphon-Kombinationen, SCHMAL u. MEHLHORN Literatur 32 (1988) testeten Toltrazuril. BUCHMANN u. KRISTENSSON (2003) konnten in Laborversuchen mit 18-stündigen Dauerbädern in 80 ppm Natriumperkarbonat und 35 ppm einer 20 %igen Formalinlösung Gyrodactylus derjavini Infestationen bei Regenbogenforellen, Oncorhynchus mykiss, erfolgreich bekämpfen. SANTAMARINA et al. (1991) sowie TOJO u. SANTAMARINA (1998) testeten die Effiziens der Anthelmintika Ivermectin, Clorsulon, Closantel, Netobimin, Febantel, Praziquantel, Niclofolan, Bithionol, Trichlorphon, Levamisolhydrochlorid, Piperazin und Nitroscanat zur Bekämpfung von Gyrodactylose. Dreistündige Bäder mit 20 ppm Bithionol und 0,07 ppm Nitroscanat konnten GyrodactylusInfestationen bei Regenbogenforellen völlig eliminieren. Jedoch sind diese Chemikalien nur sehr begrenzt wasserlöslich (LAHNSTEINER et al., 2004) Nach Untersuchungen von LAHNSTEINER und Mitarbeitern (2004) wurde eine Behandlung mit 300 ppm Formalin und 20ppm Perotan® als am wirksamsten getestet. Dabei betrug die minimale Einwirkdauer des Desinfektionsmittels bei Karpfen 2 Stunden. CONE u. ODENSE (1984) machen Gyrodactyliden für die Übertragung pathogener Aeromonaden verantwortlich. In Teichwirtschaften sowie in natürlichen Gewässern treten bei Karpfen und Goldfischen weitere Ektoparasiten auf, die allerdings in der in dieser Arbeit untersuchten Zierfischhaltung nicht beobachtet werden konnten. 2.3.4.2 Endoparasiten Endoparasiten, die den Darm oder die Gewebe der unterschiedlichsten Organsysteme besiedeln, sind in großer Artenvielfalt von Karpfen beschrieben worden. Einige dieser Organismen durchlaufen einen komplexen Lebenszyklus mit einem oder mehreren Zwischenwirten. Diese Organismen sind in von der Außenwelt abgeschirmten Systemen der Zierfischhaltung und der Aquakultur weniger bedeutsam, weil in diesen Systemen Organismen, die als Zwischenwirte fungieren können, fehlen. Sie wurden bei den Untersuchungen für diese Arbeit nicht beobachtet, so dass eine Beschreibung von Arten hier unterbleibt. Literatur 33 Prophylaxe und Therapie Aufgrund der Haltung größerer Fischmengen in begrenztem Wasservolumen ist während der Winterhälterung von Koi, vergleichbar mit der Aufzucht von Fischen in Kreislaufanlagen verstärkt mit dem Auftreten von Infektionskrankheiten zu rechnen (OGAWA u. YOKOYAMA, 1998). Insbesondere besteht ein Risiko des Einschleppens von Infektionserregern in die Anlage mit den Besatzfischen. Außerdem begünstigt eine geringe Austauschrate von Hälterungswasser die Anreicherung von fischpathogenen Mikroorganismen und so den Ausbruch von parasitär oder bakteriell bedingten Erkrankungen (OGAWA u. YOKOYAMA, 1998; SCHREIER et al., 2010). Neben der Therapie von Krankheitsausbrüchen durch den Einsatz von Medikamenten können verbessertes Management, ein schonender Umgang mit den Fischen sowie eine strikte Hygiene krankheitsbedingte Verluste stark reduzieren. Zur Verhinderung von Seuchenausbrüchen ist darauf zu achten, keine Infektionserreger durch den Fischbesatz oder durch Gerätschaften/ Managementmaßnahmen einzuschleppen. Weiterhin soll die Ausbreitung von eventuell eingeschleppten Pathogenen in der Anlage verhindert werden. Hierfür ist eine regelmäßige Kontrolle des Fischbestandes, Absammeln von toten Fischen, Reinigung von Becken, Zuleitungen, Filtern und anderen Einrichtungen und eine gründliche Desinfektion notwendig (BOHL, 1998; RAPP, 2010). In der Fischhaltung werden neben der Austrocknung, der Einwirkung von UV-Licht oder Hitze unterschiedliche chemische Desinfektionsverfahren, möglichst nach einem strikten Desinfektionplan eingesetzt, wobei auf die Erfordernisse des Arbeitsschutzes sowie die besondere Empfindlichkeit von Fischen gegenüber Rückständen von Desinfektionsmitteln im Wasser zu achten ist (RAPP, 2010). Eine Aufstellung gebräuchlicher Desinfektionsmittel sowie Hinweise zu ihrem Einsatz sind in den Handbüchern zur Teichwirtschaft ( BOHL, 1998) bzw. zu Fischkrankheiten (RAPP, 2010) zu finden. Therapie: Beim Ausbruch einer Erkrankung erfolgt eine Therapie über den Zusatz eines Medikaments zum Haltungswasser (Bad-Behandlung) oder durch Einmischen in das Futter (orale Behandlung). Der Zusatz von Medikamenten zum Haltungswasser wird vor allem zur Therapie von Pathogenen auf Haut oder Kiemen, wie ektoparasitische Einzeller oder mehrzellige Parasiten, eingesetzt. Durch den Medikamentenzusatz können Veränderungen physikalisch-chemischer Wasserparameter, wie pH-Wert oder osmotischer Druck, indiziert Literatur 34 werden. Diese Veränderungen können, zusätzlich zu einer möglichen toxischen Wirkung der eingesetzten Substanz, zusätzliche Belastungen für erkrankte Fische bewirken. Deshalb sollten Therapiemaßnahmen immer auf das jeweilige Haltungssystem und den Fischbesatz abgestimmt werden (TREVES-BROWN, 2000). Während bei Speisefischen der Einsatz vieler traditionell in der Fischzucht verwendeter Substanzen aufgrund gesetzlicher Vorgaben, z. B. dem Verbraucherschutz, eingeschränkt ist (SCHLOTFELDT et al., 1991), bestehen bei der Therapie von Zierfischerkrankungen diese Beschränkungen nicht. Allerdings müssen beim Einsatz von verschreibungspflichtigen Substanzen die Regelungen der Verschreibungspflicht eingehalten werden. Häufig als Badebehandlung eingesetzte Substanzen sind unter anderem Formalin, Kochsalz, Peressigsäure sowie die Farbstoffe Malachitgrünoxalat und Methylenblau. Des Weiteren werden zur Therapie von bakteriellen Infektionen unterschiedliche Antibiotika eingesetzt. Formalin wird in der Fischzucht häufig zur Medikation von Infektionen mit Ektoparasiten sowie zur Desinfektion eingesetzt. Es ist vor allem gegen ektoparasitische Protisten und Monogenea wirksam, und zu einem geringen Maße gegen ektoparasitische Bakterien. Es hat eine reduzierende Wirkung, die auf Pathogene und auf Fischkiemen einwirkt. Deshalb weist Formalin eine hohe Toxizität für Fische auf, und Behandlungen müssen mit großer Sorgfalt ausgeführt werden. Aufgrund seiner Wirkung auf Fischkiemen wird die Sauerstoffaufnahme herabgesetzt, zudem verringert seine reduzierende Wirkung den Sauerstoffgehalt im Wasser, so daß während der Behandlung eine sehr gute Durchlüftung gewährleistet sein muss. In Naturteichen tötet Formalin auch Planktonorganismen ab, deren Zersetzung durch Bakterien zu einem gesteigerten Sauerstoffbedarf führt. In Kreislaufanlagen ist bei dem Einsatz von Formalin mit einer Beeinträchtigung der nitrifizierenden Bakterien im Biofilter zu rechnen. Auch für den Anwender stellt Formalin einen Gefahrenstoff dar. Es wirkt stark irritierend, wenn Dämpfe inhaliert werden, beim Verschlucken oder bei Kontakt mit Augen und Haut (SCOTT, 1993). Kochsalz (NaCl) wird sehr häufig zur Medikation von Süßwasserfischen bei unterschiedlichen Indikationen eingesetzt. Die Anwendung wird empfohlen, um dem stressbedingten Verlust von Salzen nach dem Transport vorzubeugen, die Toxizität von Ammoniak und Nitrit in Fischtanks herabzusetzen sowie zur Therapie von Infektionen der Kiemen mit ektoparasitischen Bakterien, Pilzen oder Protisten. Trotz seines regelmäßigen Einsatzes hat Literatur 35 Kochsalz keine pharmakologische Wirkung. Seine Wirkungsweise beruht auf der Anhebung der Osmolarität des Haltungswassers und somit auf der Verringerung des osmotischen Gradienten zwischen dem internen Milieu des Fisches und dem Wasser. Auf diese Weise wird der osmotische Influx von Wasser in den Fisch sowie die Absorption toxischer Substanzen reduziert. Zudem wirkt Kochsalz auf den Mukus von Haut und Kiemen durch Wasserentzug adstrigierend und reduziert die Diffusionsstrecke bei der Aufnahme von Sauerstoff bzw. Exkretion von CO2 und Ammoniak an den Kiemen. Eine Wirkung auf Pathogene ist gegeben, wenn die osmotische Toleranz der Pathogene gegenüber einer hyperosmotischen Lösung geringer ist als für Fische. Eingesetzt werden können nicht jodiertes Kochsalz sowie Zubereitungen für künstliches Seewasser (TREVES-BROWN, 2000). Malachitgrün ist ein synthetischer organischer Farbstoff von grüner Farbe, wie das kupferhaltige Mineral Malachit. Zu dem Mineral weist der Farbstoff jedoch keine chemische Verwandtschaft auf. Das farbige Molekül enthält ein System konjugierter Doppelbindungen, das sich über 3 Phenylreste erstreckt. Im Wasser liegt das Molekül als farbige Form oder hydroxyliert als farbloses Carbinol oder als unlösliche Leukobase vor. Welche Form in wässriger Lösung vorherrscht, ist abhängig vom pH-Wert der Lösung: bei pH 4 liegt das ionisierte farbige Ion vor, bei pH 10 das hydroxylierte, nicht ionisierte Carbinol. Das Carbinol ist farblos und löst sich sehr gut in Lipiden, passiert Zellmembranen und lässt sich nach einer Behandlung mit Malachitgrün als Rückstand über lange Zeit im Fisch nachweisen (MACHOVA et al., 1996). Malachitgrün hat eine hohe Affinität zu organischem Material und sein Wirkspektrum ähnelt dem von Formalin. Es wird vor allem zur Therapie von Ektoparasiten eingesetzt und ist besonders effektiv gegen ektoparasitische Protisten, weist aber auch eine Wirksamkeit gegen gram-negative Bakterien sowie gegen Endoparasiten auf. Zu letzterem gehört der Erreger der Proliferative Nierenkrankheit (Proliferative Kidney Disease, PKD) bei Regenbogenforellen (CLIFTON-HADLEY u. ALDERMAN, 1987). Wie Formalin ist Malachitgrün in hohen Dosen toxisch für Fische. Die höchste Dosis, die keine toxische Reaktion auslöste, variierte stark bei unterschiedlichen Fischarten und ist außerdem abhängig von den Wasserparametern, insbesondere vom pH-Wert. Generell steigt die Toxizität von Malachitgrün unter alkalischen Bedingungen und gleichzeitig nimmt seine Wirksamkeit ab (MACHOVA et al., 1996), vermutlich vor allem, weil dann das farblose lipidlösliche Carbinol vorliegt, das über Zellmembranen schneller aufgenommen wird. Literatur 36 MACHOVA et al. (1996) weisen darauf hin, dass Malachitgrün wie Formalin das Kiemenepithel schädigt und somit den Gasaustausch behindert, und darüber hinaus als Enzym-Inhibitor auf subzellulärem Niveau auf den Stoffwechsel einwirkt. Deshalb wird empfohlen, Fische unmittelbar nach der Behandlung nicht zu füttern, umzusetzen oder zu transportieren. Aufgrund der langen Persistenz von Malachitgrün in der aquatischen Umwelt und im Fisch ist die Anwendung zur Behandlung von Speisefischen verboten (TREVESBROWN, 2000). Methylenblau ist wie Malachitgrün ein synthetischer organischer Farbstoff mit einem komplexen System konjugierter Doppelbindungen. Es kann als Wasserstoffakzeptor auftreten und entfaltet deshalb eine antiparasitäre Wirkung. Es wird in Fischzuchten sehr selten eingesetzt und weist eine hohe Toxizität gegenüber schuppenlosen Fischen auf. Außerdem schädigt es in Kreislaufanlagen den nitrifizierenden Biofilm im Biofilter (SCOTT, 1993). Peressigsäure (Peroxyessigsäure) wirkt wie Wasserstoffperoxid stark oxidierend und wird technisch als Bleichmittel und zur Desinfektion eingesetzt. In der Fischhaltung findet es Anwendung zur Reduktion der Bakterienfracht im Haltungswasser ("Hygienisierung") und zur Therapie von ektoparasitischen Protisten und Monogenea (MEINELT et al., 2009). Antibiotika: Fischbestände werden, wie in anderen Gebieten der Veterinärmedizin, mit unterschiedlichsten antimikrobiell wirkenden Medikamenten behandelt. Sie werden eingesetzt, um bakterielle Pathogene abzutöten oder um das Wachstum dieser Organismen zu hemmen. Unabhängig von der Stoffklasse sind neu eingeführte Wirkstoffe gegen die meisten fischpathogenen Bakterien wirksam, verlieren aber aufgrund der Resistenzentwicklung von Bakterien ihre Wirksamkeit je häufiger und länger sie eingesetzt werden. Bereits 1985 isolierten SCHLOTFELDT et al. von erkrankten Regenbogenforellen Stämme von fischpathogenen Bakterien, die zu einem hohen Prozentsatz eine Resistenz gegenüber einzelnen Antibiotika aufwiesen. Deshalb muss bei der klinischen Anwendung von Antibiotika sichergestellt sein, dass der eingesetzte Wirkstoff gegenüber dem Pathogen seine Effektivität nicht verloren hat. Außerdem sollte ein ausreichender Wirkspiegel über eine ausreichend lange Zeit im erkrankten Organ erreicht werden (TREVES-BROWN, 2000). Eigene Untersuchungen 37 3 Eigene Untersuchungen 3.1 Material und Methoden 3.1.1 Tiere und Probenentnahme - im Untersuchungszeitraum 2006-2007 Für die vorliegende Studie wurden Koi eines deutschen Züchters verwendet, dessen Bestände bisher von KHV-Infektionen verschont geblieben waren. Anfang November 2006 wurden die Koi für die Saison 2007 erworben, die auch Gegenstand dieser Untersuchungen waren. Mit jeweils 3400 Individuen der Größe 9 - 12 cm wurden 4 Rundbecken bestückt. Die Rundbecken hatten einen Durchmesser von 3,00 m und waren 0,90 m hoch. Sie waren mit ca. 5000 l Wasser befüllt. Diese Becken werden nachfolgend als Tank 3, Tank 4, Tank 8 und Tank 9 bezeichnet. Die Tanks befanden sich in einem beheizbaren Außenzelt der Größe 18 x 8,5 m. Die Tanks wurden mit aufbereitetem Brunnenwasser gefüllt und die Wassertemperatur betrug bei Beginn der Untersuchungen 11 °C. Täglich wurde die Wassertemperatur von den Mitarbeitern des Zierfischgroßhandels gemessen und korrespondiert. Jeder Tank besaß einen eigenen Wasserkreislauf und einen eigenen Filter. Ein Wasserwechsel erfolgte täglich, wobei die Menge und die Anzahl der Wasserwechsel variierten. Für diese Arbeit wurden nur Tiere aus den Tanks 3, 4 und 9 weiter untersucht. 3.1.2 Durchgeführte Untersuchungsmethoden 3.1.2.1 Eingangsuntersuchungen Bereits am 18.09.2006 wurden Individuen der später erworbenen Koi-Karpfen stichprobenartig auf KHV mittels PCR untersucht. Eine weitere Untersuchung auf KHV mittels PCR erfolgte von jeweils 5 Individuen pro Untersuchungstank in der 2. Untersuchungswoche. Die Untersuchung der gekühlten Proben erfolgte im Labor des Landesamtes für Verbraucherschutz in Stendal. Es wurden dabei von 5 Tieren jeweils eine Blutprobe und ein Organpool aus Kiemen, Milz, Niere und Hirn untersucht. Die PCR dient zum molekularbiologischen Nachweis von spezifischen DNA- Sequenzen des Koi-Herpesvirus in Organen, Geweben und Zellkulturüberständen. Vor Entnahme der Eigene Untersuchungen 38 Blutproben wurden die Tiere narkotisiert. Die Narkose erfolgte im Narkosebad, d. h. einem Wasserbecken wurden in einer Dosierung von 5 ml pro 10 l Wasser, Ethylenglycolmonophenylether der Firma Merck-Schuchardt zugesetzt. Für die Gewinnung der Blutprobe wurde das Herz punktiert, dabei wurde die Kanüle auf ein Lithium/Heparin – Röhrchen aufgesetzt und der Einstich der Nadel erfolgte nach HOFFMANN (2005) in der Medianen an der Verbindungslinie der vorderen Brustflossenränder mit Weiterführung nach caudo-dorsal. Die Gewinnung der Organgewebsproben erfolgte nach Tötung der Tiere durch Genickschnitt. Am 6.11.2006 erfolgte stichprobenartig von jeweils 2 Koi-Karpfen aus diesen Tanks die Entnahme einer Schleimhautprobe mittels Tupfer, um den gegenwärtigen mikrobiologischen Erregerstatus zu bestimmen. Diese Tupferproben wurden in die Landesuntersuchungsanstalt (LUA) Dresden zur bakteriologischen Untersuchung und Ermittlung eines Antibiogramms geschickt. In der LUA- Dresden erfolgten Abstriche der Tupfer auf Blutagarplatten (Columbia Agar mit 5 % Schafblut). Diese Agarplatten wurden aerob bei 25 °C über 48 h inkubiert und visuell auf das Auftreten von Bakterienkolonien kontrolliert. Eine Abschätzung der Bakterienkultur erfolgte semi-quantitativ mit der Unterteilung „geringgradig“, „mittelgradig“ oder „hochgradig“. Die biochemische Keimdifferenzierung erfolgte nach Subkultur (Reinkultur) durch Inokulation in Nährböden auf kommerziellen Teststreifen (Api, Biomerieux). Danach wurde die Resistenzsituation bei den fischpathogenen Keimen durch eine In-vitro-Testung durchgeführt. Dieses erfolgte anhand eines Agar- Diffusionstests. Dazu wurden Bakterien aus der Reinkultur auf einen Blutagar ausgestrichen und mit dem zu testenden Wirkstoff getränkte Filterpapierblättchen auf den Nährboden aufgebracht. Nach einer Inkubation von 24 - 48 Stunden wurde der Bakterienrasen auf Ausbildung von Hemmhöfen untersucht. Anhand des Hemmhof-Durchmessers wurde das zu testende Bakterienisolat als sensibel, intermediär oder resistent gegenüber dem Wirkstoff eingestuft. Eigene Untersuchungen 39 3.1.2.2 Wasseruntersuchungen Eeine Untersuchung physikalisch-chemischer Wasserparameter zweimal wöchentlich. Die Untersuchung beinhaltete folgende Parameter: Farbe, Geruch, Trübung, Temperatur, pHWert, Leitfähigkeit, Ammonium, Nitrat, Nitrit, Sauerstoff, Gesamthärte und Karbonathärte. Im Nachfolgenden werden die einzelnen Methoden zur Bestimmung der Parameter beschrieben. 3.1.2.2.1 Nitrit Eine Bestimmung der Nitrit-Konzentration im Hälterungswasser erfolgte mit dem Test Aquamerk „Nitrit“ (1.11118.0001, Messbereich 0,05 bis 1 mg/l) nach Angaben des Herstellers (Merck, Darmstadt). In dem verwendeten Verfahren bilden Nitrit-Ionen in saurer Lösung mit Sulfanilsäure ein Diazoniumsalz, das mit N-(1-Naphthyl)- ethylendiamindihydrochlorid zu einem rotvioletten Azofarbstoff reagiert. Die NitritKonzentration wurde semiquantitativ durch visuellen Vergleich der Farbe der Messlösung mit den Farbfeldern einer Farbkarte ermittelt. 3.1.2.2.2 Nitrat Die Nitrat-Konzentration im Hälterungswasser wurde mit dem Test Aquamerk „Nitrat“ (1.11117.0001, Messbereich 10 - 150 mg/l) nach Angaben des Herstellers (Merck, Darmstadt) bestimmt. Im Testverfahren werden Nitrat-Ionen zu Nitrit-Ionen reduziert, die in saurer Lösung mit Sulfanilsäure ein Diazoniumsalz bilden. Dieses reagiert mit einem BenzoesäureDerivat zu einem orangegelben Azofarbstoff. Die Nitrat-Konzentration wurde semiquantitativ durch visuellen Abgleich der Farbe der Messlösung mit den Farbfeldern einer Farbkarte mit Schiebekomparator ermittelt. Eigene Untersuchungen 3.1.2.2.3 40 Ammonium Die Ammonium-Konzentration im Hälterungswasser wurde mit dem Test Aquaquant „Ammonium“ (1.14423, Messbereich 0,2 bis 8 mg/l Ammonium) nach Angaben des Herstellers (Merck, Darmstadt) bestimmt. In stark alkalischer Lösung liegt Ammonium als Ammoniak vor, das im Test zu Monochloramin chloriert wird und mit Thymol ein blaues Indophonol-Derivat bildet. Anhand der Farbreaktion wurde die Ammoniumkonzentration durch Farbvergleich mit einer mitgelieferten Farbkarte semiquantitativ bestimmt. 3.1.2.2.4 pH-Messung Der pH-Wert im Hälterungswasser wurde mit einer Einstab-Meßkette (pH 24, Fa Bischof, Lindlar) gemessen. Die Durchführung erfolgte nach Angaben des Herstellers. pH- Elektroden liefern eine elektrische Spannung, die in Polarität und Höhe vom pH-Wert abhängt. Die Energie dieser Elektroden ist jedoch so gering, dass nur spezielle Verstärker-Messgeräte in der Lage sind, sie zur Anzeige zu bringen. Durch Wässerung entsteht auf der Oberfläche der Glasmembrane eine Gel-Schicht in atomaren Dimensionen. Innerhalb dieser Gel-Schicht bilden sich elektrische Potentiale, abhängig vom pH-Wert. Der Kontakt zur Messlösung erfolgt über eine poröse Verbindung (z.B. Keramik), dem sogenannten Diaphragma. Vor Inbetriebnahme des Gerätes erfolgte eine Kalibrierung mittels zweier Pufferlösungen (pH 7, pH 4) nach Angaben des Herstellers. 3.1.2.2.5 Messung der Leitfähigkeit Die Leitfähigkeit wurde mit einem elektronischen Messgerät (CD 24, Fa Bischof, Lindlar) gemessen. Die Durchführung erfolgte nach Angaben des Herstellers. Dabei wurde die Elektrode des Messgerätes in das Hälterungswasser getaucht und der Meßwert je nach gewähltem Messbereich in mS/cm oder µS/cm abgelesen. Die Leitfähigkeit spiegelt die Fähigkeit des Eigene Untersuchungen 41 Wassers zum Transport elektrischer Ladung wieder. Zur Leitfähigkeit tragen alle im Wasser gelösten Ionen von Salzen sowie H+ - und OH- Ionen bei. 3.1.2.2.6 Messung des Sauerstoffgehaltes Der Sauerstoffgehalt im Hälterungswasser wurde mit einem Messgerät (Oxyscan Light 201, Fa UMS GmbH & Co. KG, Meiningen) entsprechend den Angaben des Herstellers gemessen. Der Sauerstoffsensor dieses Gerätes arbeitet nach dem Clark-Prinzip. Er misst den im Wasser gelösten Sauerstoff. Der Sauerstoff diffundiert durch die Membran an der Sensorspitze und wird an der Kathode reduziert. Die dabei freiwerdenden Elektronen fließen zur Anode und erzeugen so einen Strom, der im Messgerät elektronisch ausgewertet wird. Wichtig für eine exakte Messung des Sauerstoffgehaltes ist die Kalibrierung des Systems, die vor jeder Messung nach Angaben des Herstellers erfolgte. 3.1.2.2.7 Messung der Temperatur Die Temperatur wurde täglichen gemessen. Zusätzlich erfolgte bei der wöchentlichen Kontrolle der Wasserwerte die Temperaturmessung durch das Sauerstoffmessgerät (Oxyscan Light 201, Fa UMS GmbH & Co. KG, Meiningen). 3.1.2.2.8 Messung der Gesamthärte Die Gesamthärte wurde durch den Merckoquant- Test „Gesamthärte“ 1.10025.0001 (Merck, Darmstadt) nach Angaben des Herstellers ermittelt. Dabei wurde ein Teststreifen mit 4 Reaktionszonen ins Hälterungswasser getaucht, im Wasser gelöste Ca2+- und Mg2+-Ionen als Härtebildner reagierten mit dem in den Reaktionszonen des Teststreifens immobilisierten Indikator Titriplex® zu einem roten Komplex. In den Reaktionszonen des Teststreifens waren unterschiedliche Mengen des Indikators aufgetragen, so dass nach dem Eintauchen in Wasser je nach Konzentration der Härtebildner in den Reaktionszonen ein Farbumschlag von grün bis rot erfolgte. Der Messwert Grad als deutscher Härte wurde anhand einer Farbskala ermittelt. Eigene Untersuchungen 42 3.1.2.2.9 Messung der Karbonathärte Die Karbonathärte wurde mit dem Merckoquant- Test „Karbonathärte“ 1.10648.0001 (Merck, Darmstadt) nach Angaben des Herstellers ermittelt. Der Teststreifen wurde für ca. 1 Sekunde ins Hälterungswasser getaucht, dabei reagierten im Wasser gelöste Hydrogencarbonat- und Carbonationen mit im Reaktionfeld des Streifens aufgetragener Säure. Die erfolgende Änderung des pH-Wertes im Reaktionsfeld des Teststreifens bewirkt eine Verfärbung des im Teststreifen vorliegenden pH-Indikators. Anhand der Farb-veränderung lässt sich auf die Menge an im Wasser gelösten Hydrogencarbonat- und Carbonationen rückschließen. Der Messwert wurde in Grad deutscher Härte anhand einer Farbskala ermittelt. 3.1.2.3 Verlaufsuntersuchung der Tiere Außer den bereits erwähnten Untersuchungen wurden jeweils dreißig Koi-Karpfen je Untersuchungstank ab dem 6.11.2006 in zunächst 14-tägigem Abstand auf ihre Größe, Gewicht sowie auf parasitologische Erkrankungen untersucht. Ab der 21. Woche erfolgte die Untersuchung in 4-wöchigem Abstand. Zur weiterführenden Untersuchung wurden dreißig Fische aus der Gruppe mit einem Käscher entnommen, wobei die Auswahl zufällig erfolgte. Zur Ermittlung des Entwicklungsstandes wurde die Gesamtlänge der Tiere mit Hilfe eines Messstabes auf 0,1 cm genau gemessen und das Gewicht der Tiere in einer Schale mittels einer Waage auf ein halbes Gramm genau gewogen. Anschließend erfolgte eine adspektorische Untersuchung der Haut auf Trübungen, Flossenausfaserungen, Läsionen, Verkrümmungen und sonstiger Deformationen. Zur parasitologischen Untersuchung von Haut und Kiemen wurden zwei Schleimhautabstriche über die gesamte Körperlänge einer Körperseite und eine Kiemenprobe entnommen. Diese Proben wurden als frische Präparate mit einem Mikroskop (Macrolid, Fa Heiland) bei 100-facher Vergrößerung untersucht. Lag eine Infektion mit Parasiten vor, wurde die Intensität auf einer sechsstufigen Skala mit 0 (keine Parasiten gefunden), 1 (ca.1 bis 5 Organismen pro Blickfeld/ Präparat), 2 (ca. 5 bis 15 Eigene Untersuchungen 43 Organismen pro Blickfeld/ Präparat), 3 (ca. 15 bis 25 Organismen pro Blickfeld/ Präparat), 4 (ca. 25 bis 30 Organismen pro Blickfeld/ Präparat) und 5 (mehr als 30 Organismen pro Blickfeld/ Präparat) eingeschätzt. 3.1.2.3.1 Ermittlung des Korpulenzfaktors Durch den Korpulenzfaktor werden nach BOHL (1998) die Körperproportionen eines Fisches beurteilt. Definiert wird der Korpulenzfaktor durch das Verhältnis aus Gewicht und Länge und nach folgender Formel berechnet: 100 x G K = ----------L3 Dabei bedeuten K = Korpulenzfaktor G = Gewicht L = Gesamtlänge (von Kopfspitze bis Schwanzende) 3.1.2.4 Pflegemaßnahmen Die Mitarbeitern des Zierfischgroßhandels erfassten täglich Daten zur Wassertemperatur, Anzahl und Menge der Wasserwechsel, Menge, Anzahl und Art der Fütterung, zum Fressverhalten der Tiere, zu den Tierverlusten und besonderen Maßnahmen, wie medikamentelle Behandlungen oder Tierumsetzungen. Eigene Untersuchungen 3.1.2.4.1 44 Fütterung der Untersuchungstiere Während der gesamten Untersuchung kamen die nachfolgend aufgeführten Futtermittel allein bzw. in Kombination zum Einsatz. 1. CYPRICO GREEN EF (3,0 mm) hergestellt von der Firma Coppens International bv, Niederlande Zusammensetzung: Rohprotein 33 %, Rohfett 3 %, Rohfaser 2,6 %, Rohasche 5,8 %, Phosphor 0,7 % Calcium 0,6 %, Lysin 2,0 %, Methionin 0,6 %, Vitamin A 10.000 I.E./kg, Vitamin D3 1.300 IE/kg, Vitamin E 130 mg/kg, Vitamin C (stabil) 100 mg/kg, Kupfer (Kupfersulfat, Pentahydrat) 3 mg/kg, Konservierungsmittel E280, Antioxidanzien E321, Farbstoffe einschließlich Pigmente E132, E102, spezielle Zusatzstoffe: Spirulina, Weizen, Sojaextraktionsschrot, Mais, Maiskleber, Fischmehl, Weizenkleber, Luzerneproteinkonzentrat, Fischöl 2. C-3 Carpe Koi F hergestellt von der Firma Trouw Nutrition Nederland bv, Niederlande Zusammensetzung: Rohprotein 33 %, Rohfett 7 %, Rohfaser 4 %, Rohasche 6,5 %, Phosphor 0,9 %, Kupfer (Kupfersulfat) 3,5 mg/kg, Vitamin A 10.000 I.E./kg, Vitamin E 150 mg/kg, Sojamehl, Mais, Raps 3. mela K 26S-3 hergestellt von der Firma mela- Kraftfutterwerk GmbH, Deutschland Zusammensetzung: Rohprotein 26 %, Rohfett 5,2 %, Rohfaser 2,9 %, Rohasche 5,5 %, Lysin 1,4 %, Phosphor 0,8 %, Vitamin A 10.000 IE /kg, Vitamin D3 1.200 I.E./kg, Vitamin E 120 mg/kg, Weizenmehl, Sojaextraktionsschrot, getoastete Sojabohnen, Blutmehl, Fischöl, Fischmehl 4. Hakito Teichsticks hergestellt von der Firma Dr. Clauder GmbH & Co. KG, Deutschland Eigene Untersuchungen 45 Zusammensetzung: Rohprotein 28 %, Rohfett 3 %, Rohfaser 2,3 %, Rohasche 7,8 %, Vitamin A 12.000 I.E./kg, Vitamin D3 1500 IE/kg, Vitamin E 80 mg/kg, Vitamin C 100 mg/kg, Getreide, Fisch- und Fischnebenerzeugnisse, pflanzliche Nebenerzeugnisse Die Fütterung und das Fressverhalten der Tiere wurden in Tabelle 4 unter 4.2.1 dargestellt. 3.1.2.4.2 Behandlung der Fische Behandlung mit Antiparasitika: Behandlung mit Formalin (Firma AUG. Hedinger, Stuttgart, Deutschland) Die Behandlung erfolgte nach der Dosierung 50 ml 35- 40 % igem Formalin auf 1 m³ Wasser. Diese Medikamentenmenge wurde direkt in den Wassertank gegeben. Behandlung mit Kochsalz (Firma esco- european salt company GmbH & Co KG, Hannover, Deutschland) Diese Behandlung diente zur Stimulation der Tiere und erfolgte in einer Dosierung von 1 g auf 1 Liter Wasser. Behandlung mit Malachitgrünoxalat (Firma Merck KG, Darmstadt, Deutschland) Die Behandlung erfolgte als Bad in einer Dosierung von 0,05 mg pro Liter Wasser. Behandlung mit Methylenblau (Firma Merck KG, Darmstadt, Deutschland) Auch diese Behandlung diente eher der Stimulation der Tiere als der Therapie. Von der Stammlösung (1 g Methylenblau auf 1 l Wasser) wurde entsprechend der Dosierung (50 ml auf 100 l Wasser) die entsprechende Menge in die Tanks gegeben. Behandlung mit Wofasteril (Firma Kesla Pharma Wolfen GmbH, Bitterfeld-Wolfen, Deutschland) Wofasteril ist 5 % ige Peressigsäure, die in der Dosierung 2,5 ml auf 1 m³ Wasser in die Untersuchungstanks gegeben wurde. Eigene Untersuchungen 46 Behandlung mit Antibiotika: Behandlung mit Anivet Plus (Oxytetracyclin/Sulfonamid) (Firma ani Medica GmbH, SendenBösensell, Deutschland) Diese Behandlung erfolgte in der Dosierung 7 g auf 140 l Wasser. Behandlung mit Neomycin (Firma bela-pharm GmbH & Co KG Arzneimittelfabrik, Vechta, Deutschland) Die Behandlung mit Neomycin erfolgte nach der Dosierung von 10 g auf 140 l Wasser. Auch hier erfolgte am nächsten Tag ein Teilwasserwechsel. Alle Anwendungen wurden aufgrund von Erfahrungswerten des Zierfischgroßhändlers von ihm selbst durchgeführt. Nach jeder Anwendung erfolgte ein Teilwasserwechsel zwischen 10 und 80 % des Gesamtvolumens aufgrund von Erfahrungswerten des Zierfischgroßhändlers. Ergebnisse 47 4 Ergebnisse 4.1 Entwicklung der Wasserparameter in allen drei Untersuchungstanks Zu den regelmäßigen Untersuchungen gehörten die Ermittlungen der Wasserwerte, die zweimal wöchentlich durchgeführt wurden. In den nachfolgenden Tabellen (Tab. 1- 3) werden die Mittelwerte aller Wasserparameter in den einzelnen Tanks dargestellt, die während des Untersuchungszeitraumes Schwankungen zeigten. Die Mittelwerte ergaben sich aus zwei Messungen pro Woche. Ergebnisse 48 Tab. 1 Verlauf physikalisch-chemischer Wasserparameter während der Winterhalterung von Koi im Tank 3 Kalenderwoche 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 NO3 [mg/l] NO2 [mg/l] 60 pH NH3 [mg/l] NH4 [mg/l] O2 [%] T [°C] 0,6 7,53 0,058 8,00 53,20 10,2 60 0,5 7,48 0,045 6,50 45,45 9,8 60 0,75 7,46 0,051 6,00 45,80 10,3 52,5 0,7 7,46 0,034 4,00 44,05 10,5 55 0,5 7,40 0,029 4,00 48,55 9,7 60 0,9 7,51 0,029 5,00 55,55 8,9 62,5 1 7,37 0,015 2,60 65,35 8,6 57,5 1 7,62 0,003 0,50 77,35 8,2 57,5 0,95 7,53 0,007 1,20 71,60 9,0 57,5 1,25 7,49 0,006 1,05 71,80 9,7 55 1 7,53 0,004 0,65 64,35 10,1 57,5 1 7,76 0,002 0,25 84,95 8,3 57,5 1 7,91 0,002 0,18 95,75 8,2 60 1 8,10 0,003 0,20 92,00 8,6 60 0,9 7,82 0,002 0,15 94,10 9,7 57,5 1 7,73 0,002 0,15 93,10 11,0 60 1 7,92 0,003 0,20 95,75 11,0 57,5 1 7,68 0,005 0,75 85,65 11,8 65 1 7,78 0,012 0,45 80,75 14,1 62,5 0,75 7,76 0,004 0,30 90,30 11,7 67,5 1 7,80 0,014 1,20 79,75 13,8 67,5 1 7,62 0,012 1,40 67,55 14,9 70 1 7,68 0,029 3,00 66,55 16,1 62,5 1 7,54 0,022 1,75 69,60 18,7 65 1 7,62 0,031 2,50 76,60 18,7 67,5 1,5 7,81 0,134 3,50 78,65 19,0 72,5 1,75 7,57 0,003 0,30 68,80 18,7 75 1,5 7,60 0,003 0,40 67,35 20,6 65 60 1 0,3 7,54 7,56 0,003 0,002 0,20 0,20 61,10 65,50 23,9 21,9 Dargestellt sind Mittelwerte aus zwei Messungen von Parametern, die während der Untersuchungsphase Änderungen unterworfen waren. Ergebnisse 49 Tab. 2 Verlauf physikalisch-chemischer Wasserparameter während der Winterhalterung von Koi im Tank 4 Kalenderwoche 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 NO3 [mg/l] NO2 [mg/l] 50 pH NH3 [mg/l] NH4 [mg/l] O2 [%] T [°C] 0,6 7,55 0,047 8,00 58,90 9,5 60 0,45 7,51 0,058 8,00 45,40 9,4 55 0,7 7,48 0,060 7,00 46,95 9,9 55 0,3 7,59 0,068 8,00 54,70 10,5 57,5 0,55 7,51 0,032 5,50 57,85 9,1 60 0,9 7,57 0,029 5,00 62,10 8,3 60 1 7,46 0,017 3,00 72,55 8,2 57,5 0,75 7,64 0,011 1,85 85,85 7,9 57,5 0,45 7,61 0,009 1,60 83,55 8,7 57,5 1 7,58 0,014 2,40 80,45 9,4 55 1 6,95 0,006 1,05 75,05 9,7 57,5 1 7,88 0,005 0,70 93,65 8,0 57,5 1 7,91 0,002 0,18 95,75 8,2 60 1 8,10 0,003 0,20 92,00 8,6 60 0,9 7,82 0,002 0,15 94,10 9,7 57,5 1 7,73 0,004 0,15 93,10 11,0 60 1 7,92 0,003 0,20 95,75 11,0 60 1 7,79 0,004 0,20 86,55 11,6 75 1 7,75 0,008 0,30 78,10 14,2 65 1 7,99 0,003 0,20 90,75 11,5 70 1 7,80 0,008 0,70 78,05 13,6 65 1 7,62 0,015 1,80 62,65 15,2 70 0,75 7,62 0,036 3,50 52,15 16,0 55 0,75 7,49 0,068 5,50 55,10 18,6 60 1 7,53 0,062 5,00 52,60 18,6 60 1,75 7,67 0,049 4,00 58,25 19,3 60 1 7,57 0,056 4,50 51,35 18,5 62,5 1 7,55 0,005 0,40 60,55 20,3 57,5 60 1,25 1 7,58 7,58 0,052 0,028 3,00 2,30 54,30 61,75 23,7 20,9 Dargestellt sind Mittelwerte aus zwei Messungen von Parametern, die während der Untersuchungsphase Änderungen unterworfen waren. Ergebnisse 50 Tab. 3 Verlauf physikalisch-chemischer Wasserparameter während der Winterhalterung von Koi im Tank 9 Kalenderwoche 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 NO3 [mg/l] NO2 [mg/l] pH NH3 [mg/l] NH4 [mg/l] O2 [%] T [°C] 55 0,8 7,56 0,130 8,00 58,70 9,2 60 0,9 7,48 0,058 8,00 45,80 9,7 60 0,8 7,44 0,055 8,00 48,00 10,2 60 1 7,50 0,060 7,50 51,65 10,4 57,5 0,9 7,44 0,029 4,00 54,40 9,4 60 1 7,53 0,024 4,00 56,60 9,4 65 1,5 7,39 0,011 2,30 68,25 8,9 60 1,15 7,71 0,003 0,55 83,35 7,9 60 0,95 7,53 0,002 0,55 80,45 7,5 55 1,25 7,53 0,003 0,50 79,90 9,3 60 1,15 7,62 0,003 0,25 73,10 9,6 60 0,75 7,87 0,002 0,55 93,00 8,3 57,5 0,5 7,91 0,002 0,15 94,50 8,2 60 0,25 8,02 0,003 0,20 90,00 8,6 60 0,525 7,79 0,003 0,20 90,70 9,9 60 0,375 7,71 0,001 0,15 88,75 11,4 60 0,375 7,93 0,003 0,20 88,30 11,1 60 0,75 7,64 0,002 0,40 80,50 11,9 72,5 1 7,40 0,023 1,00 73,95 15,3 65 0,75 7,93 0,017 0,95 90,15 11,9 67,5 0,75 7,78 0,012 1,00 87,25 14,5 65 1 7,58 0,034 4,00 59,40 16,5 70 1 7,55 0,046 4,50 51,45 17,2 75 1 7,47 0,037 3,00 61,90 19,9 75 1,25 7,42 0,026 2,10 58,25 19,6 80 2 7,51 0,005 0,40 62,25 20,0 80 2 7,40 0,003 0,30 50,40 18,8 65 70 62,5 1 0,75 0,25 7,42 7,50 7,48 0,005 0,006 0,003 2,70 0,35 0,25 60,60 60,90 65,40 20,7 24,6 21,3 Dargestellt sind Mittelwerte aus zwei Messungen von Parametern, die während der Untersuchungsphase Änderungen unterworfen waren. Sauerstoff: In den nachfolgenden Abbildungen (Abb. 1 - 3) ist zunächst die Entwicklung der Sauerstoffsättigung im Hälterungswasser in den 3 Tanks während des gesamten Untersuchungszeitraumes graphisch dargestellt. Ergebnisse 51 Sauerstoff-Sättigung, Tank 3 Sättigung [%] 125,0 100,0 75,0 50,0 25,0 0,0 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 Untersuchungswoche Abb. 1 Sauerstoffsättigung im Tank 3 im Untersuchungszeitraum Sauerstoff-Sättigung, Tank 4 Sättigung [%] 125,0 100,0 75,0 50,0 25,0 0,0 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 Untersuchungswoche Abb. 2 Sauerstoffsättigung im Tank 4 im Untersuchungszeitraum 29 Ergebnisse 52 Sauerstoff-Sättigung, Tank 9 Sättigung [%] 100,0 75,0 50,0 25,0 0,0 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 Untersuchungswoche Abb. 3 Sauerstoffsättigung im Tank 9 im Untersuchungszeitraum Im Tank 3 lag die Sauerstoffsättigung nur von der 2. bis 5. Untersuchungswoche unter 50 %. In der 8. und von der 12. bis zur 21. Untersuchungswoche erreichte sie in diesem Tank Werte von über 75 %. Im Tank 4 lag die Sauerstoffsättigung nur in der 2. und 3. Untersuchungswoche unter 50 %. Von der 8. bis zur 21. Untersuchungswoche lag sie bei 75 bzw. über 75 %. Ähnlich wie im Tank 4 lag die Sauerstoffsättigung im Tank 9 nur in der 2. und 3. Untersuchungswoche unter 50 %. Von der 8. bis zur 10.Untersuchungswoche sowie von der 12. bis zur 21. Untersuchungswoche lag sie bei 75 bzw. über 75 %. Ergebnisse 53 Nitrit: In den nächsten Abbildungen (Abb. 4 - 6) werden Messwerte zum Nitritgehalt des Wassers in den Tanks 3, 4 und 9 über den gesamten Untersuchungszeitraum dargestellt. Konzentration [mg/l] Tank 3, Nitrit 2,0 1,5 1,0 0,5 0,0 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 25 27 29 Untersuchungswoche Abb. 4 Nitritgehalt im Tank 3 im Untersuchungszeitraum Konzentration [mg/l] Tank 4, Nitrit 2,0 1,5 1,0 0,5 0,0 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 Untersuchungswoche Abb. 5 Nitritgehalt im Tank 4 im Untersuchungszeitraum Ergebnisse 54 Konzentration [mg/l] Tank 9, Nitrit 2,5 2,0 1,5 1,0 0,5 0,0 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 Untersuchungswoche Abb. 6 Nitritgehalt im Tank 9 im Untersuchungszeitraum Die Nitritkonzentration im Wasser aus Tank 3 betrug durchweg mehr als 0,5 mg/l, in der 10., 26., 27. und 28. Untersuchungswoche sogar mehr als 1 mg/l und erreichte in der 27. Untersuchungswoche mit >1,5 mg/l ihren Spitzenwert. Im Tank 4 wurde ebenfalls fast durchgängig eine Nitritkonzentration von mehr als 0,5 mg/l ermittelt, in der 26. und 29. Untersuchungswoche eine Nitritkonzentration von >1 mg/l gemessen und erreichte in der 26. Untersuchungswoche mit >1,5 mg/l ihren Höchstwert. Im Tank 9 lag die Nitritkonzentration fast durchweg zwischen 0,5 und 1 mg/l, in der 7., 8., 10., 11., 25., 26. und 27. Untersuchungswoche höher als 1 mg/l und erreichte in der 26. und 27. Untersuchungswoche mit 2 mg/l ihren Spitzenwert. Ein weiterer wichtiger Parameter im Wasser, der deutliche Schwankungen zeigte, war die Konzentration des freien Ammoniaks. Die Bestimmung des freien Ammoniaks erfolgte aus der Messung der Ammoniumkonzentration. Anschließend wurde aus dem Messwert anhand von Tabellenwerten (in BOHL, 1998) der Anteil des freien Ammoniaks in Abhängigkeit von pH-Wert und Temperatur ermittelt. In den nachfolgenden Abbildungen (Abb. 7 - 9) wurde die so ermittelte Ammoniakkonzentration in den Tanks 3, 4 und 9 dargestellt. Ergebnisse 55 Konzentration [mg/l] Freies Ammoniak, Tank 3 0,15 0,13 0,10 0,08 0,05 0,03 0,00 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 Untersuchungswoche Abb. 7 Ammoniakgehalt im Tank 3 im Untersuchungszeitraum Konzentration [mg/l] Freies Ammoniak, Tank 4 0,15 0,13 0,10 0,08 0,05 0,03 0,00 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 Untersuchungswoche Abb. 8 Ammoniakgehalt im Tank 4 im Untersuchungszeitraum 27 29 Ergebnisse 56 Konzentration [mg/l] Freies Ammoniak, Tank 9 0,15 0,13 0,10 0,08 0,05 0,03 0,00 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 Untersuchungswoche Abb. 9 Ammoniakgehalt im Tank 9 im Untersuchungszeitraum Im Tank 3 betrug die Konzentration des freien Ammoniaks in der ersten Untersuchungswoche mehr als 0,05 mg/l , fiel dann bis zur 6. Untersuchungswoche auf eine Konzentration von unter 0,025 mg/l und stieg erst in der 23. Untersuchungswoche wieder auf über 0,025 mg/l an. Die Ammoniakkonzentration erreichte ihren Spitzenwert in der 26. Untersuchungswoche mit >0,125 mg/l. Im Tank 4 zeigte sich zunächst eine Konzentration von > 0,05 mg/l in der 2. bis zur 4. und von der 24. bis zur 27. sowie in der 29. Untersuchungswoche. Von der 7. bis zur 22. Untersuchungswoche fiel die Konzentration auf <0,025 mg/l. Die Ammoniakkonzentration im Tank 9 betrug in der 1. Untersuchungswoche >0,125 mg/l, dem folgte in der 2. bis zur 4. Untersuchungswoche eine Konzentration von >0,05 mg/l. Von der 7. bis zur 18. Untersuchungswoche und von der 26. bis zur 29. Untersuchungswoche fiel die Konzentration an freiem Ammoniak auf <0,025 mg/l. 4.1.1 Ergebnisse der Messungen zur Gesamthärte, Karbonathärte und Leitfähigkeit Die Gesamthärte des Wassers im Tank 3 lag während der gesamten Untersuchung bei 18 °dH, für die Karbonathärte wurden Werte zwischen 5 und 8 °dH gemessen. Auch für die Leitfähigkeit des Wassers in diesem Tank gab es keine großen Schwankungen, sie lag bei Ergebnisse 57 0,5 mS. Auch im Tank 4 lag die Gesamthärte des Wassers bei 18 °dH und die Karbonathärte pendelte zwischen 5 und 6 °dH. Für die Leitfähigkeit wurden ebenfalls Werte um 0,5 mS gemessen. Die Gesamthärte des Wassers im Tank 9 lag bei 19 °dH, für die Karbonathärte wurden 6 °dH gemessen und die Leitfähigkeit betrug auch in diesem Tank etwa 0,5 mS. 4.1.2 Ergebnisse der Wasserparameter- Geruch, Farbe, Trübung In allen drei Tanks waren die Wasserproben während des gesamten Untersuchungszeitraumes geruchlos, farblos sowie klar und mit kleinen weißen Schwebeteilen versetzt. 4.2 Ergebnisse der Tieruntersuchungen Bei den, in dieser Arbeit analysierten, bakteriellen Tupferproben von der Schleimhaut der Koi (pro Tank je zwei Tiere) wurden durch das Labor in Dresden Bakterien folgender Spezies isoliert: Im Schleimhautabstrich von Tupfer 1 aus Tank 3 wurden 2 biochemisch und in ihrem Resistogramm unterschiedliche Stämme von Aeromonas sobria in Mischkultur mit einer mittleren Zahl unspezischer Keime nachgewiesen. Es lag ein hochgradiger Befall von Aeromonas sobria vor. Die bakteriologische Untersuchung des 2. Tupfers aus diesem Tank ergab nach aerob mesophiler Untersuchung ein starkes Wachstum von Aeromonas veronii und Pseudomonas fluorescens in Mischkultur (hochgradiger Befall bei beiden). Das Resistogramm für den 1. Stamm von Aeromonas sobria ergab ein sensibles Verhalten gegenüber Chloramphenicol, Florfenicol, Sulfamethoxazol/Trimetoprim und Tetracycline. Gegenüber Enrofloxacin wirkte der Stamm intermediär und gegenüber Neomycin resistent. Der 2. Stamm von Aeromonas sobria reagierte im Resistogramm sensibel auf Chloramphenicol, Enrofloxacin, Florfenicol, Sulfamethoxazol/Trimethoprim und Tetracycline. Gegenüber dem Antibiotika Neomycin war der Stamm resistent. Bei dem 2. Tupfer aus Tank 3 reagierte Aeromonas veronii sensibel auf Chloramphenicol, Enrofloxacin, Florfenicol und Sulfamethoxazol/Trimethoprim und resistent auf Neomycin und Tetracycline. Der Stamm von Pseudomonas fluorescens reagierte sensibel auf Enrofloxacin, Neomycin, Sulfamethoxazol/Trimethoprim und Tetracycline. Gegen Chloramphenicol und Florfenicol war der Pseudomonas fluorescens- Stamm resistent. Ergebnisse 58 Aus Tank 4 ergaben die Schleimhautabstriche der Tupfer 3 und 4 Mischkulturen von Aeromonas sobria mit unterschiedlichem Resistenzverhalten. Dabei war der Befall von Tupfer 3 geringgradig und von Tupfer 4 hochgradig. Das Ergebnis der Resistenzprüfung für Tupfer 3 ergab eine Sensibilität auf Chloramphenicol, Enrofloxacin, Florfenicol, Neomycin, Sulfamethoxazol/Trimethoprim sowie Tetracycline. Die Stämme von Tupfer 4 unterschieden sich zum Tupfer 3 nur durch ihre Resistenz auf Tetracycline. Aus Tank 9 ergab die aerob mesophile Untersuchung der Schleimhautabstriche für Tupfer 5 und 6 ein geringgradiges Wachstum von Aeromonas sobria unterschiedlicher Stämme, das sich im Resistenzverhalten zeigte. Die im Tupfer 5 isolierten Keime reagierten sensibel auf Chloramphenicol, Florfenicol und Sulfamethoxazol/Trimethoprim. Sie reagierten auf Enrofloxacin intermediär und waren resistent gegen Neomycin und Tetracycline. Die isolierten Keime vom Tupfer 6 waren gegen Chloramphenicol, Enrofloxacin, Florfenicol, Neomycin, Sulfamethoxazol/Trimethoprim und Tetracycline sensibel. In allen Untersuchungen war das Ergebnis der PCR auf KHV negativ. Jeweils 30 Koi-Karpfen der Tanks 3, 4 und 9 wurden von der 1. bis zur 21. Untersuchungswoche in 14-tägigem Abstand, ab der 21. Untersuchungswoche in 4-wöchigem Abstand auf ihre Größe und ihr Gewicht untersucht. Außerdem wurden Abstriche von Kiemen und Schleimhaut im frischen Präparat mikroskopisch untersucht. Diese Ergebnisse werden unter 4.2.4 in dieser Arbeit dargestellt. Diese Untersuchungen begannen im November und endeten Anfang Juni des folgenden Jahres. 4.2.1 Freßverhalten der Tiere In der Tab. 4 wurde die Fütterung der 3 Beobachtungstanks während der Untersuchungszeit dargestellt sowie das Fressverhalten der Tiere. Das Fressverhalten der Tiere wurde semiquantitativ auf einer dreistufigen Skala erfasst mit 0: keine Futteraufnahme; 1: geringe Futteraufnahme; 2: gute Futteraufnahme Ergebnisse 59 Tab. 4 Fütterung und Fressverhalten der Untersuchungstiere im Tank 3, 4 und 9 Fütterung in Gramm Kalenderwoche 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 Cyprico mela K 26S- Green EF 3 (3,0mm) 1925 1890 980 1645 1120 1120 910 980 1050 1575 1400 0 420 0 140 0 280 0 210 0 385 752,5 280 0 0 0 0 0 1190 1120 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 750 1750 2150 1850 2150 1700 1250 800 Hakito TeichSticks 0 0 150 0 250 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 90 50 35 27,5 30 0 0 0 0 0 0 0 Fressverhalten 1 1 2 1 1 1 1 1 2 1 1 0 1 0 1 0 1 0 1 1 1 2 1 2 2 2 2 2 2 2 Gesamtmenge des aufgenommenen Futterquotient Futters (g) (für 3400 Tiere) 1925 0,404 1890 0,397 1130 0,237 1645 0,346 1370 0,288 1120 0,235 910 0,191 980 0,206 1050 0,221 1575 0,331 1400 0,294 0 0,000 420 0,088 0 0,000 140 0,029 0 0,000 280 0,059 0 0,000 300 0,063 50 0,011 420 0,088 780 0,164 1060 0,223 1750 0,368 2150 0,452 1850 0,389 2150 0,452 1700 0,357 2440 0,513 1920 0,403 Die Werte für das Fressverhalten zeigen, dass es in der 12., 14., 16. und 18. Untersuchungswoche kaum zu einer Futteraufnahme kam. In der Zeit zwischen der 12. und 21. Untersuchungswoche nahmen die Koi täglich weniger als 0,1 % des Lebendgewichts an Futter auf. Zu Beginn der Untersuchung bis zur 12. Woche lag die tägliche Futteraufnahme zwischen 0,2 bis 0,4 % des Körpergewichts. Ab der 22. Untersuchungswoche fraßen die Tiere dann wieder stetig mehr. Die aufgenommene Futtermenge lag bis zum Ende der Untersuchungszeit zwischen 0,2 und 0,5 % des Körpergewichts (Tabelle 4). Ergebnisse 60 4.2.2 Ergebnisse der Tiermessungen In den nachfolgenden Tabellen (Tab. 5 - Tab. 7) ist die Entwicklung der untersuchten Karpfen nach den Kriterien Gewicht, Größe und Korpulenzfaktor aller 3 Tanks dargestellt. Tab. 5 Mittelwerte und Standardabweichung von Größe, Gewicht und Korpulenzfaktor der Fische im Tank 3 Kalenderwoche 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 25 29 x Gewicht [g] 17,2 23,2 23,8 22,8 21,4 19,2 21,0 23,8 22,5 23,2 19,6 22,0 34,9 s Gewicht 4,99 7,18 8,13 5,70 5,74 10,07 5,12 5,87 8,39 5,92 3,55 8,27 10,42 x Größe [cm] 10,4 11,4 11,7 11,5 11,2 10,8 11,1 11,5 11,1 11,4 11,0 11,2 13,3 s Größe 1,21 1,29 1,50 1,09 0,96 1,62 0,85 0,87 1,49 1,04 0,80 1,32 1,36 x s Korpulenzfaktor Korpulenzfaktor 1,51 0,26 1,52 0,16 1,47 0,19 1,49 0,25 1,49 0,17 1,41 0,16 1,54 0,26 1,54 0,13 1,58 0,18 1,55 0,20 1,50 0,25 1,50 0,21 1,44 0,16 Tab. 6 Mittelwerte und Standardabweichung von Größe, Gewicht und Korpulenzfaktor der Fische im Tank 4 Kalenderx woche Gewicht [g] 1 17,3 3 23,1 5 24,0 7 22,0 9 20,6 11 16,1 13 21,1 15 22,4 17 19,9 19 19,1 21 20,7 25 24,1 29 36,4 s Gewicht 4,66 5,33 6,38 4,97 6,08 3,37 5,49 6,89 4,90 5,10 4,74 7,45 10,09 x Größe [cm] 10,3 11,6 11,8 11,3 11,3 10,4 11,1 11,3 10,9 10,8 11,2 11,7 13,5 s Größe 0,84 1,11 1,22 1,04 1,22 0,71 1,04 1,06 0,98 1,00 0,80 1,09 1,36 x s Korpulenzfaktor Korpulenzfaktor 1,55 0,22 1,47 0,20 1,43 0,18 1,51 0,20 1,42 0,20 1,43 0,12 1,52 0,15 1,55 0,24 1,50 0,15 1,49 0,14 1,47 0,17 1,48 0,17 1,48 0,41 Ergebnisse 61 Tab. 7 Mittelwerte und Standardabweichung von Größe, Gewicht und Korpulenzfaktor der Fische im Tank 9 Kalenderx Gewicht [g] woche 1 21,3 3 24,5 5 25,9 7 23,5 9 22,5 11 19,2 13 23,6 15 19,3 17 24,5 19 20,0 21 20,6 25 25,0 29 32,4 s Gewicht 6,79 7,90 6,49 6,86 6,22 4,95 6,04 6,19 7,19 7,22 5,59 7,53 10,99 x Größe [cm] 11,1 11,6 11,9 11,4 11,6 11,1 11,5 10,7 11,8 11,2 11,2 11,8 13,2 s Größe 1,29 1,60 0,98 1,34 1,01 1,04 0,91 1,15 1,17 1,29 1,12 1,28 1,73 x s Korpulenzfaktor Korpulenzfaktor 1,53 0,17 1,57 0,27 1,50 0,16 1,56 0,21 1,40 0,15 1,39 0,15 1,52 0,26 1,52 0,16 1,46 0,15 1,38 0,13 1,47 0,17 1,49 0,18 1,51 0,68 Die Messwerte zeigen, dass bei den Koi erst in der 29. Untersuchungswoche ein Wachstum verbunden mit Gewichts- und Längenzunahme in allen Tanks zu beobachten war. Aus der Darstellung in Abbildung 10 wird ersichtlich, dass diese Wachstumsphase bereits in der 21. Untersuchungswoche begann. Vergleich Tiergewichte Tank3, Tank 4 und Tank 9 Tiergewicht [Gramm] 40,0 30,0 Tank 3 Tank 4 Tank 9 20,0 10,0 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 25 29 Untersuchungswochen Abb. 10 Vergleich der Tiergewichte im Tank 3, 4 und 9 im Untersuchungszeitraum Der Korpulenzfaktor lag während der gesamten Beobachtungszeit zwischen 1,41 – 1,58. Ergebnisse 62 4.2.3 Tierverluste In den Abbildung 11 bis 13 sind die Tierverluste in den einzelnen Tanks dargestellt. Die Verluste im Tank 3 stiegen ab der 15. Untersuchungswoche allmählich an und erreichten ihren Höhepunkt in der 26. Untersuchungswoche. Verluste Tank 3, kumuliert Anzahl Fische 1000 800 600 400 200 0 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 Untersuchungswoche Abb. 11 Kumulierte Tierverluste im Tank 3 In der Abbildung 12 sind die Tierverluste im Tank 4 dargestellt. Die Verluste wurden auch hier ab der 15. Untersuchungswoche allmählicher größer und erreichten ihren Höhepunkt nach der 29. Untersuchungswoche. Verluste Tank 4, kumuliert Anzahl Fische 1000 800 600 400 200 0 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 Untersuchungswoche Abb. 12 Kumulierte Tierverluste im Tank 4 21 23 25 27 29 Ergebnisse 63 In der Abbildung 13 sind die Tierverluste des Tanks 9 dargestellt. In diesem Tank wurden die Verluste erst ab der 21. Untersuchungswoche allmählich größer. Die meisten Verluste gab es in der 25. Untersuchungswoche. Verluste Tank 9, kumuliert Anzahl Fische 1000 800 600 400 200 0 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 Untersuchungswoche Abb. 13 Kumulierte Tierverluste im Tank 9 In der Abbildung 14 werden die Tierverluste in allen 3 Tanks vergleichend gegenübergestellt. Ab der 21. Untersuchungswoche stiegen die Tierverluste stark an. Vergleich Tierverluste Tank3, Tank 4 und Tank 9 kumulative Verluste 1000 800 Tank 3 600 Tank 4 Tank 9 400 200 0 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 Untersuchungswochen Abb. 14 Vergleich der Tierverluste aller 3 Tanks 21 25 29 Ergebnisse 64 4.2.4 Mikroskopischen Untersuchung In den nachfolgenden Tabellen und Abbildungen wurden die Ergebnisse der mikroskopischen Untersuchungen in allen 3 untersuchten Tanks dargestellt. Zunächst zeigen die Tabellen 8 - 10 und die Abbildungen 15 - 17 den Befall mit Trichodina auf der Haut bei den untersuchten Karpfen sowie die eingeleiteten Behandlungsmaßnahmen. Tab. 8 Infektionsintensität mit Trichodina bei den Koi-Karpfen aus Tank 3 Fische Befallsgrad Trichodina Untersuchungsmenge Woche negativ positiv 1 2 3 4 30 1 0 30 0 13 6 11 30 3 0 30 0 1 3 26 30 5 30 0 0 0 0 0 30 7 30 0 0 0 0 0 30 9 30 0 0 0 0 0 30 11 30 0 0 0 0 0 30 13 30 0 0 0 0 0 30 15 30 0 0 0 0 0 30 17 30 0 0 0 0 0 30 19 30 0 0 0 0 0 30 21 30 0 0 0 0 0 30 25 30 0 0 0 0 0 30 29 30 0 0 0 0 0 Ergebnisse 65 Tab. 9 Infektionsintensität mit Trichodina bei den Koi-Karpfen aus Tank 4 Fische Befallsgrad Trichodina Untersuchungsmenge Woche negativ positiv 1 2 3 4 30 1 0 30 7 7 8 8 30 3 0 30 0 0 6 24 30 5 30 0 0 0 0 0 30 7 30 0 0 0 0 0 30 9 18 12 11 0 1 0 30 11 30 0 0 0 0 0 30 13 30 0 0 0 0 0 30 15 30 0 0 0 0 0 30 17 30 0 0 0 0 0 30 19 30 0 0 0 0 0 30 21 29 1 0 1 0 0 30 25 30 0 0 0 0 0 30 29 30 0 0 0 0 0 Tab. 10 Infektionsintensität mit Trichodina bei den Koi-Karpfen aus Tank 9 Fische Befallsgrad Trichodina Untersuchungsmenge negativ positiv 1 2 3 4 Woche 30 1 3 27 9 7 5 6 30 3 0 30 2 2 13 13 30 5 30 0 0 0 0 0 30 7 30 0 0 0 0 0 30 9 29 1 1 0 0 0 30 11 30 0 0 0 0 0 30 13 30 0 0 0 0 0 30 15 25 5 0 0 0 5 30 17 30 0 0 0 0 0 30 19 30 0 0 0 0 0 30 21 30 0 0 0 0 0 30 25 30 0 0 0 0 0 30 29 30 0 0 0 0 0 Ergebnisse 66 Tank 3, Befallsgrad Trichodina + Behandlung 30/30 30/30 relative Häufigkeit 1,0 0,8 0,6 0,4 0,2 0/30 0/30 0/30 0/30 0/30 0/30 0/30 0/30 0/30 5 7 9 11 13 15 17 19 21 0/30 0/30 0,0 1 3 23 25 27 29 Untersuchungswochen Abb. 15 Prävalenz der Trichodinainfektion bei Koi-Karpfen aus Tank 3 und die Gesamtbehandlung der Tiere x / n = Zahl der Infizierten / Summe der Untersuchten Tank 4, Befallsgrad Trichodina + Behandlung 30/30 30/30 relative Häufigkeit 1,0 0,8 0,6 12/30 0,4 0,2 0/30 0/30 5 7 0/30 0/30 0/30 0/30 0/30 1/30 11 13 15 17 19 21 0/30 0/30 0,0 1 3 9 23 25 27 29 Untersuchungswochen Abb. 16 Prävalenz der Trichodinainfektion bei Koi-Karpfen aus Tank 4 und die Gesamtbehandlung der Tiere x / n = Zahl der Infizierten / Summe der Untersuchten Ergebnisse 67 Tank 9, Befallsgrad Trichodina + Behandlung 30/30 relative Häufigkeit 1,0 27/30 0,8 0,6 0,4 5/30 0,2 0/30 0/30 1/30 5 7 9 0/30 0/30 11 13 0/30 0/30 0/30 17 19 21 0/30 0/30 0,0 1 3 15 23 25 27 29 Untersuchungswochen Abb. 17 Prävalenz der Trichodinainfektion bei Koi-Karpfen aus Tank 9 und die Gesamtbehandlung der Tiere x / n = Zahl der Infizierten / Summe der Untersuchten In allen 3 Tanks wurde in der 1. und 3. Untersuchungswoche ein starker Befall mit Trichodina festgestellt, der in der 3. Woche seinen höchsten Wert erreichte. Im Tank 4 wurden außerdem noch in der 9. und 21. Untersuchungswoche Trichodina auf der Haut der untersuchten Tiere nachgewiesen. Im Tank 9 wurde außerdem in der 9. und 15. Woche bei untersuchten Kois Trichodina festgestellt. Auffällig für alle 3 Tanks war der starke Befall mit Trichodina während der ersten Untersuchungswochen. In allen Tanks erfolgte in der dritten Woche eine Badebehandlung der Fische mit Formalin. Nach diesem Formalinbad wurde in den Hautabstrichen Trichodina nicht mehr nachgewiesen (siehe Abbildungen 15 - 17). Als ein weiterer Parasit wurde auf der Haut Dactylogyrus festgestellt. In den nachfolgenden Tabellen (Tab. 11 bis 13) und Abbildungen (Abb. 18 bis 20) sind die Prävalenz und Befallsintensität bei den untersuchten Kois und die Behandlungsmaßnahmen dargestellt. Ergebnisse 68 Tab. 11 Infektionsintensität mit Dactylogyrus bei Koi-Karpfen im Tank 3 Fische Befallsgrad Dactylogyrus Untersuchungsmenge Woche negativ positiv 1 2 3 4 30 1 30 0 0 0 0 0 30 3 30 0 0 0 0 0 30 5 25 5 5 0 0 0 30 7 25 5 5 0 0 0 30 9 9 21 19 2 0 0 30 11 12 18 6 4 6 0 30 13 6 24 3 6 3 0 30 15 3 27 5 7 5 0 30 17 6 24 9 4 6 3 30 19 25 5 5 0 0 0 30 21 18 12 6 6 0 0 30 25 24 6 4 0 1 0 30 29 30 0 0 0 0 0 5 0 0 0 0 0 2 12 10 2 0 0 1 0 Tab. 12 Infektionsintensität mit Dactylogyrus bei Koi-Karpfen im Tank 4 Fische Befallsgrad Dactylogyrus Untersuchungsmenge negativ positiv 1 2 3 4 Woche 30 1 30 0 0 0 0 0 30 3 30 0 0 0 0 0 30 5 30 0 0 0 0 0 30 7 29 1 1 0 0 0 30 9 29 1 1 0 0 0 30 11 27 3 2 1 0 0 30 13 14 16 8 2 6 0 30 15 2 28 1 7 7 0 30 17 0 30 6 3 7 1 30 19 14 16 8 3 3 0 30 21 22 8 5 3 0 0 30 25 28 2 1 1 0 0 30 29 30 0 0 0 0 0 5 0 0 0 0 0 0 0 13 13 2 0 0 0 Ergebnisse 69 Tab. 13 Infektionsintensität mit Dactylogyrus bei Koi-Karpfen im Tank 9 Fische Befallsgrad Dactylogyrus Untersuchungsmenge Woche negativ positiv 1 2 3 4 30 1 30 0 0 0 0 0 30 3 29 1 1 0 0 0 30 5 30 0 0 0 0 0 30 7 30 0 0 0 0 0 30 9 29 3 3 0 0 0 30 11 20 10 9 1 0 0 30 13 14 16 7 3 5 0 30 15 8 22 1 8 5 0 30 17 7 23 9 7 3 0 30 19 19 11 10 1 0 0 30 21 27 3 2 1 0 0 30 25 28 2 1 1 0 0 30 29 30 0 0 0 0 0 5 0 0 0 0 0 0 1 8 4 0 0 0 0 Tank 3, Befallsgrad Dactylogyrus + Behandlung relative Häufigkeit 1,0 27/30 24/30 0,8 24/30 21/30 18/30 0,6 12/30 0,4 5/30 0,2 0/30 0/30 1 3 6/30 5/30 5/30 0/30 0,0 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 Untersuchungswochen Abb. 18 Prävalenz der Dactylogyrusinfektion bei Koi-Karpfen aus Tank 3 und die Gesamtbehandlung der Tiere x / n = Zahl der Infizierten / Summe der Untersuchten Ergebnisse 70 Tank 4, Befallsgrad Dactylogyrus + Behandlung 28/30 relative Häufigkeit 1,0 30/30 0,8 16/30 16/30 0,6 0,4 8/30 0,2 0/30 0/30 0/30 1/30 1/30 1 3 5 7 9 3/30 2/30 0/30 0,0 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 Untersuchungswochen Abb. 19 Prävalenz der Dactylogyrusinfektion bei Koi-Karpfen aus Tank 4 und die Gesamtbehandlung der Tiere x / n = Zahl der Infizierten / Summe der Untersuchten Tank 9, Befallsgrad Dactylogyrus + Behandlung relative Häufigkeit 1,0 22/30 0,8 23/30 16/30 0,6 11/30 10/30 0,4 0,2 3/30 3/30 0/30 1/30 0/30 0/30 1 3 5 7 2/30 0/30 0,0 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 Untersuchungswochen Abb. 20 Prävalenz der Dactylogyrusinfektion bei Koi-Karpfen aus Tank 9 und die Gesamtbehandlung der Tiere x / n = Zahl der Infizierten / Summe der Untersuchten Ergebnisse 71 Im Tank 3 zeigte sich ein Beginn der Infektion mit Dactylogyrus in der 5. Untersuchungswoche. Im Tank 4 begann die Infektion in der 7. Untersuchungswoche. Im Tank 9 zeigte sich eine geringe Infektion bereits in der 3. Untersuchungswoche. Jedoch wird von der 9. bis zur 21. Untersuchungswoche ein weiterer Befall nachgewiesen. Der Höhepunkt wurde in allen 3 Tanks in der 15. Untersuchungswoche festgestellt, wobei es in der 17. Untersuchungswoche im Tank 4 und Tank 9 einen erneuten Spitzenbefall gab. In allen Tanks wurde nur bis zur 25. Untersuchungswoche ein Befall mit Dactylogyrus festgestellt. Die Therapiemaßnahmen mit Formalinbädern und mit Wofasteril konnten einen Anstieg des Befalls der Koi mit Dactylogyrus bis zur 15. bzw. 17.Woche nicht verhindern. Die Prävalenz und die Befallsintensität mit Dactylogyrus stiegen trotz der Behandlungen mit Formalin in Woche 10 und 11 sowie mit Wofasteril in Woche 14 in allen Tanks weiterhin an. Erst die Anwendung von Formalin in Woche 17, 18 sowie die Kombination mit Wofasteril in Woche 19 führten zu einer Reduktion des Befalls mit Dactylogyrus (siehe Abb. 18 - 20). Ein weiterer Befund in der mikroskopischen Untersuchung war die Ausbildung einer Verschleimung der Kiemen. In den nachfolgenden Abbildungen (Abb.21 – 26) wurde die Ausbildung der Kiemenverschleimung der untersuchten Koi mit derMedikamentenbehandlung und dem Einfluß des Nitritgehaltes dargestellt. dem Einfluß Ergebnisse relative Häufigkeit 1,0 72 29/30 Tank 3, relative Häufigkeit: Kiemenverschleimung + Behandlung 24/30 0,8 17/30 0,6 11/30 0,4 16/30 18/30 16/30 17/30 17/30 10/30 7/30 0,2 5/30 1/30 0,0 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 Untersuchungswochen Abb. 21 Prävalenz der Kiemenverschleimung bei Koi-Karpfen aus Tank 3 und die Gesamtbehandlung der Tiere x / n = Zahl der Infizierten / Summe der Untersuchten Tank 4, relative Häufigkeit: Kiemenverschleimung + Behandlung relative Häufigkeit 1,0 0,8 24/30 26/30 18/30 0,6 11/30 10/30 0,4 10/30 13/30 12/30 8/30 7/30 11/30 6/30 8/30 0,2 0,0 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 Untersuchungswochen Abb. 22 Prävalenz der Kiemenverschleimung bei Koi-Karpfen aus Tank 4 und die Gesamtbehandlung der Tiere x / n = Zahl der Infizierten / Summe der Untersuchten Ergebnisse 73 Tank 9, relative Häufigkeit: Kiemenverschleimung + Behandlung relative Häufigkeit 1,0 0,8 0,6 13/30 17/30 15/30 19/30 19/30 16/30 18/30 18/30 16/30 12/30 12/30 11/30 0,4 0,2 1/30 0,0 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 Untersuchungswochen 1,0 0,8 0,6 0,4 0,2 0,0 Prävalenz der Kiemenverschleimung bei Koi-Karpfen aus Tank 9 und die Gesamtbehandlung der Tiere x / n = Zahl der Infizierten / Summe der Untersuchten Tank 3, relative Häufigkeit: Kiemenverschleimung + Nitritgehalt 29/30 24/30 18/30 17/30 16/30 16/30 11/30 10/30 1,4 1,1 0,8 0,5 0,2 17/30 17/30 7/30 1/30 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 25 Nitrit [mg/l] relative Häufigkeit Abb. 23 29 Untersuchungswochen rel. Häufigkeit Abb. 24 Nitrit Vergleich der Kiemenverschleimung und dem Nitritgehalt im Tank 3 Dargestellt ist in Abbildung 24 das Auftreten der Kiemenverschleimung als Anzahl betroffener Koi/ Anzahl untersuchter Koi und die relative Häufigkeit des Befundes im Tank 3. Ergebnisse 74 1,0 0,8 0,6 0,4 0,2 0,0 24/30 26/30 18/30 10/30 1 3 5 7/30 7 11/30 10/30 12/30 9 13/30 8/30 11 13 15 6/30 17 19 8/30 11/30 1,4 1,1 0,8 0,5 0,2 Nitrit [mg/l] relative Häufigkeit Tank 4, relative Häufigkeit: Kiemenverschleimung + Nitritgehalt 21 25 29 Untersuchungswochen rel. Häufigkeit Abb. 25 Nitritgehalt Vergleich der Kiemenverschleimung und dem Nitritgehalt im Tank 4 Dargestellt ist in der Abbildung 25 das Auftreten der Kiemenverschleimung als Anzahl betroffener Koi/ Anzahl untersuchter Koi und die relative Häufigkeit des Befundes im Tank 4. 1,0 0,8 0,6 0,4 0,2 0,0 13/30 15/30 12/30 17/30 16/30 19/30 19/30 18/30 18/30 16/30 12/30 11/30 1/30 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 25 1,4 1,1 0,8 0,5 0,2 29 Untersuchungswochen rel. Häufigkeit Abb. 26 Nitritgehalt Vergleich der Kiemenverschleimung und dem Nitritgehalt im Tank 9 Nitrit [mg/l] relative Häufigkeit Tank 9, relative Häufigkeit: Kiemenverschleimung + Nitritgehalt Ergebnisse 75 Dargestellt ist in der Abbildung 26 das Auftreten der Kiemenverschleimung als Anzahl betroffener Koi/ Anzahl untersuchter Koi und die relative Häufigkeit des Befundes im Tank 9. Eine Verschleimung der Kiemen konnte bei den untersuchten Koi aus allen 3 Tanks über den gesamten Untersuchungszeitraum festgestellt werden. Die höchste Prävalenz der Kiemenverschleimung wurde im Tank 3 in der ersten und dritten Untersuchungswoche beobachtet. Im Tank 4 wurde neben diesen Zeiträumen wie im Tank 3 außerdem eine hohe Prävalenz der Kiemenverschleimung in der 29. Untersuchungswoche beobachtet. Auch im Tank 9 wurden in der 1. und 3. Untersuchungswoche Kiemenverschleimungen in hoher Prävalenz beobachtet, die jedoch in diesem Tank außerdem noch in der 7. bis 15., 19. bis 21. sowie 25. und 29. Untersuchungswoche beobachtet werden konnten. Der Höhepunkt wurde im Tank 9 in der 11. und 19. Untersuchungswoche beobachtet. In den Abbildungen 24 – 26 wurde die Kiemenverschleimung inbezug auf den Nitritgehalt dargestelllt. Der Nitritgehalt stieg in der 7. Untersuchungswoche im Tank 3 an und behielt eine relative Konstanz bis zum Abschluß der Untersuchungen. Auch im Tank 4 stieg der Nititgehalt in der 7. Untersuchungswoche an, sank aber in der 9. Untersuchungswoche nochmals ab. Aus Abbildung 26 ist ersichtlich, dass es im Tank 9 mehrere Nitritspitzen gab. 4.3 Vergleich der Tierverluste mit einzelnen Parametern Zunächst werden die Tierverluste mit den am Tier direkt festgestellten Parametern, wie Gewicht und Parasitenbefall verglichen und dargestellt. In den nachfolgenden Abbildungen (Abb. 27 - 29) wird der Anstieg der Verluste mit Beginn des Wachstums verdeutlicht. Ergebnisse 76 Tank 3, Vergleich Gewicht mit kumulativen Verlusten 34,9 Gewicht [Gramm] 30 23,8 23,2 22,8 21,1 17,2 20 19,2 21,0 23,8 22,5 23,2 19,6 22,0 10 0 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 25 29 Untersuchungswochen Gewicht Abb. 27 1000 800 600 400 200 0 kumulative Verluste 40 Verluste kumulativ Vergleich des durchschnittlichen Gewichts (n=30) und kumulative Tierverluste im Tank 3 Tank 4, Vergleich Gewicht mit kumulativen Verlusten 36,4 800 30 20 23,1 24,0 22,0 17,3 21,1 20,6 22,4 24,1 19,9 19,1 600 20,7 16,1 400 10 200 0 0 1 3 5 7 9 11 13 15 17 Untersuchungswochen Gew icht Abb. 28 1000 19 21 25 29 Verluste kumulativ Vergleich des durchschnittlichen Gewichts (n=30)und kumulative Tierverluste im Tank 4 kumulative Verluste Gewicht [Gramm] 40 Ergebnisse 77 Tank 9, Vergleich Gewicht mit kumulativen Verlusten 40 1000 30 25,9 24,5 23,5 21,3 19,2 20 19,3 800 25,0 24,5 23,6 22,5 20,0 600 20,6 400 10 200 0 kumulative Verluste Gewicht [Gramm] 32,4 0 1 3 5 7 9 11 13 15 17 Untersuchungswochen Gewicht Abb. 29 19 21 25 29 Verluste kumulativ Vergleich des durchschnittlichen Gewichts (n=30)und kumulative Tierverluste im Tank 9 In allen untersuchten Koigruppen traten nur geringe Verluste während der ersten 15 bis 20 Wochen der Hälterung auf. Während dieser Phase fand keine Gewichtszunahme der Koi statt. Diese ließ sich erst gegen Ende der Untersuchungszeit, in Woche 29 beobachten, zu einem Zeitpunkt, an dem das höchste Verlustgeschehen bereits abgeklungen war. In den nachfolgenden Abbildungen (Abb.30 – 32) werden der Befall der Koi mit Trichodina und die Tierverluste miteinander verglichen. 1,0 0,8 0,6 0,4 0,2 0,0 0/30 0/30 0/30 0/30 0/30 0/30 0/30 0/30 0/30 0/30 0/30 1 3 5 7 9 1000 800 600 400 200 0 kumulative Verluste relative Häufigkeit Tank 3, Vergleich Befallsgrad Trichodina und kumulativen Verlusten 30/30 30/30 11 13 15 17 19 21 25 29 Untersuchungswochen rel. Häufigkeit Abb. 30 Verluste kumulativ Vergleich des Trichodinabefalls auf Haut und Kiemen von Koi während der Winterhälterung mit den kumulierten Tierverlusten im Tank 3 Ergebnisse 78 Dargestellt ist in der Abbildung 30 die Prävalenz als Anzahl infizierter Koi/Anzahl untersuchter Koi und die relative Häufigkeit der Parasiteninfektion im Tank 3. Tank 4, Vergleich Befallsgrad Trichodina mit kumulativen Verlusten 1000 0,8 800 0,6 0,4 600 400 12/30 0,2 0/30 0/30 0/30 0/30 0/30 1/30 0/30 0/30 0/30 0/30 0,0 0 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 25 29 Untersuchungswochen rel. Häufigkeit Abb. 31 200 kumulative Verluste relative Häufigkeit 30/30 30/30 1,0 Verluste kumulativ Vergleich des Trichodinabefalls auf Haut und Kiemen von Koi während der Winterhälterung mit den kumulierten Tierverlusten im Tank 4 Dargestellt ist in der Abbildung 31 die Prävalenz als Anzahl infizierter Koi/Anzahl 1,0 0,8 Tank 9, Vergleich Befallsgrad Trichodina mit kumulativen 30/30 Verlusten 27/30 0,6 0,4 0,2 0,0 5/30 0/30 0/30 1/30 0/30 0/30 1 3 5 7 9 11 13 0/30 0/30 0/30 0/30 0/30 15 17 19 21 25 1000 800 600 400 200 0 kumulative Verluste relative Häufigkeit untersuchter Koi und die relative Häufigkeit der Parasiteninfektion im Tank 4. 29 Untersuchungswochen rel. Häufigkeit Abb. 32 Verluste kumulativ Vergleich des Trichodinabefalls auf Haut und Kiemen von Koi während der Winterhälterung mit den kumulierten Tierverlusten im Tank 9 Ergebnisse 79 Dargestellt ist in der Abbildung 32 die Prävalenz als Anzahl infizierter Koi/Anzahl untersuchter Koi und die relative Häufigkeit der Parasiteninfektion im Tank 9. Beim Vergleich der Prävalenz von Dactylogyrus mit dem Verlustgeschehen in der Hälterung wurde deutlich, dass zum Zeitpunkt der weiten Verbreitung der Infektion während der Hälterungswochen 9 - 17 in Tank 3, sowie 13 - 19 in Tank 4 und 9 keine erhöhte Mortalität verzeichnet wurde. Trotz der zum Teil hohen Intensität der Infektion (siehe Tabelle 11 - 13), war in dieser Phase der Hälterung keine erhöhte Mortalität der Koi feststellbar. In den nachfolgenden Abbildungen (Abb. 33 - 35) wurden diese Beobachtungen dargestellt. 1,0 0,8 0,6 0,4 0,2 0,0 24/30 800 21/30 18/30 600 12/30 400 5/30 0/30 5/30 5/30 6/30 200 0/30 0 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 25 29 Untersuchungswochen rel. Häufigkeit Abb. 33 1000 27/30 24/30 kumulative Verluste relative Häufigkeit Tank 3, Vergleich Befallsgrad Dactylogyrus und kumulativen Verlusten Verluste kumulativ Vergleich des Dactylogyrusbefalls auf Haut und Kiemen von Koi während der Winterhälterung mit den kumulierten Tierverlusten im Tank 3 Dargestellt ist in der Abildung 33 die Prävalenz als Anzahl infizierter Koi/ Anzahl untersuchter Koi und die relative Häufigkeit des Parasitenbefalls im Tank 3. Ergebnisse 80 Tank 4, Vergleich Befallsgrad Dactylogyrus mit kumulativen Verlusten relative Häufigkeit 30/30 1000 0,8 800 16/30 0,6 0,4 0,2 16/30 600 400 8/30 0/30 0/30 0/30 1/30 1/30 3/30 200 2/30 0,0 0 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 25 29 Untersuchungswochen rel. Häufigkeit Abb. 34 kumulative Verluste 28/30 1,0 Verluste kumulativ Vergleich des Dactylogyrusbefalls auf Haut und Kiemen von Koi während der Winterhälterung mit den kumulierten Tierverlusten im Tank 4 Dargestellt ist in der Abbildung 34 die Prävalenz als Anzahl infizierter Koi/ Anzahl untersuchter Koi und die relative Häufigkeit des Parasitenbefalls im Tank 4. Tank 9, Vergleich Befallsgrad Dactylogyrus mit kumulativen Verlusten 1000 22/30 23/30 0,8 0,6 600 11/30 10/30 0,4 0,2 800 16/30 0/30 1/30 0/30 0/30 3/30 400 3/30 2/30 0,0 1 3 5 7 0/30 200 kumulative Verluste relative Häufigkeit 1,0 0 9 11 13 15 17 19 21 25 29 Untersuchungswochen rel. Häufigkeit Abb. 35 Verluste kumulativ Vergleich des Dactylogyrusbefalls auf Haut und Kiemen von Koi während der Winterhälterung mit den kumulierten Tierverlusten im Tank 9 Dargestellt ist in der Abbildung 35 die Prävalenz als Anzahl infizierter Koi/ Anzahl untersuchter Koi und die relative Häufigkeit des Parasitenbefalls im Tank 9. Ergebnisse 81 Wie die nachfolgenden Abbildungen (36 - 38) zeigen, stiegen mit zunehmender Erwärmung des Wassers in der 26. Untersuchungswoche die Verluste in allen 3 Tanks an. 26 23,9 21 18,7 16 11 10,2 10,3 9,7 8,6 1 3 5 7 9,0 10,1 9 11 8,2 9,7 14,1 13,8 19 21 11,0 6 13 15 17 25 1000 800 600 400 200 0 kumulative Verluste Temperatur [°C] Tank 3, Vergleich Temperatur mit kumulativen Verlusten 29 Untersuchungswochen MIttelw ert Temp. Abb. 36 Verluste kumulativ Vergleich der Wassertemperatur mit den kumulierten Tierverlusten im Tank 3 26 21 16 11 6 23,7 18,6 9,5 9,9 9,1 8,2 8,7 9,7 8,2 9,7 11,0 1 3 5 7 9 11 13 15 17 14,2 13,6 19 21 25 1000 800 600 400 200 0 kumulative Verluste Temperatu r [°C] Tank 4, Vergleich Temperatur mit kumulativen Verlusten 29 Untersuchungsw ochen MIttelw ert Temp. Abb. 37 Verluste kumulativ Vergleich der Wassertemperatur mit den kumulierten Tierverlusten im Tank 4 Ergebnisse 82 24,6 26 21 16 11 19,6 15,3 14,5 9,2 10,2 9,4 8,9 7,5 1 3 5 7 9 9,6 8,2 11 13 9,9 11,1 15 17 6 19 21 25 1000 800 600 400 200 0 kumulative Verluste Temperatur [°C] Tank 9, Vergleich Temperatur mit kumulativen Verlusten 29 Untersuchungswochen MIttelw ert Temp. Abb. 38 Verluste kumulativ Vergleich der Wassertemperatur mit den kumulierten Tierverlusten im Tank 9 Diskussion 83 5 Diskussion Die vorliegenden Untersuchungen wurden an Koi-Karpfen während der Winterhälterung in einer Großanlage durchgeführt. Der Untersuchungszeitraum erstreckte sich von November bis Anfang Juni des Folgejahres. Die Wahl des Zeitraumes erschien insofern sinnvoll, um Alternativen zum Koi-Kauf im Frühjahr aufzuzeigen und einer Infektion der Anlage mit dem Koi-Herpes-Virus entgegenzuwirken. Ursprünglich sollten die Untersuchungen der Tiere hinsichtlich ihrer Größe und ihres Gewichtes sowie die parasitologischen Untersuchungen alle 14 Tage durchgeführt werden. Mit dem Anstieg der Temperaturen wurde der Streß der Tiere auch aufgrund des hohen Besatzes (ca. 750 kg Fisch in 5000 l Wasser) beim Herausfangen zu groß, so dass diese Untersuchungen ab der 21. Untersuchungswoche nur noch alle vier Wochen durchgeführt wurden. Die Tanks verhielten sich hinsichtlich der Wasserparameter, aber auch hinsichtlich der Entwicklung der Fischgewichte, der Tierverluste und der parasitologischen Befunde gleich. Die Fische stammten vor dem Besatz aus einer Population, und dieses wird durch die gleichartigen Ergebnisse gut wiedergegeben. Dies unterstreicht auch die Präsenz von Trichodina auf der Haut der Fische zu Beginn der Untersuchungen, in etwa der gleichen Prävalenz und Intensität. Das nahezu gleichzeitige Auftreten einer Infektion mit Dactylogyrus in etwa der gleichen Prävalenz und Befallsintensität, verdeutlicht zugleich, dass alle Tanks während der Hälterung epidemiologisch nicht voneinander getrennt waren. Es ist zu vermuten, dass es durch Pflegemaßnahmen und/ oder Spritzwasser zu einem Verschleppen von Parasiten zwischen den Tanks kam. Da im Tank 3 die Prävalenz mit Dactylogyrus zunächst anstieg (Woche 9), und erst einige Wochen später (Wochen 11 - 13) in Tank 4 und 9 höhere Prävalenzen mit Dactylogyrus festzustellen waren, ist es sehr wahrscheinlich, dass die Infektion vom Pflegepersonal verschleppt wurde und das Hygienemanagement des Betriebes überarbeitet werden muss. Durch die eingeleiteten Behandlungsmaßnahmen kam es erst spät zu einer Abnahme der Dactylogyrus- Infektion. Der Einsatz von Formalin konnte eine Ausbreitung der Infektion nicht verhindern. Erst die Behandlung mit Formalin/Peressigsäure (Wofasteril)-Behandlung erwies sich als wirksam. Der Einsatz von Antibiotika und Malachitgrün/Methylenblau Diskussion 84 erscheint nicht gerechtfertigt. Aufgrund des mangelnden Therapieerfolges bei Anwendung von Formalin sollte zukünftig das Therapieschema überprüft werden. Die Koi wurden in einem Temperaturbereich von 8 - 10 °C gehalten. Da die Reaktivität von Aldehyden, wie Formalin bei niedriger Temperatur abnimmt (siehe Treves-Brown, 2000), ist der Einsatz von Formalin in dem Temperaturbereich für Therapien ungünstig. Somit konnte erst nach wiederholtem Einsatz von Formalin ein Behandlungserfolg erzielt werden. Ein bei Desinfektionsmitteln als "Kältefehler" beschriebener Verlust der Wirksamkeit tritt beim Einsatz von Peroxiden, wie Peressigsäure nicht auf. Weiterhin erwies sich der Temperaturbereich von 8 - 10 °C als ungünstig, weil sich Parasiten bei dieser Temperatur vermehren können, aber die Karpfen nicht immunkompetent sind. Die alle 14 Tage stattfindende parasitologische Untersuchung der Koi erwies sich als sinnvoll, weil auf diese Weise die Infektion mit Dactylogyrus entdeckt wurde, bevor klinische Symptome oder erhöhte Tierverluste auftraten. Durch die Folgeuntersuchungen konnte der Therapieerfolg der eingeleiteten Maßnahmen ermittelt werden und so konnten weitere Medikamentengaben erfolgen. Auf diese Weise wurde die Infektion mit Dactylogyrus erfolgreich therapiert, bevor Tierverluste zu beklagen waren. Während der Hälterung sind die Fische Bedingungen ausgesetzt, die sich als Stressoren auswirken und zu einer erhöhten Empfindlichkeit für Infektionserreger führen können (PORTZ et al., 2006). Wesentliche Belastungsfaktoren sind nicht angepasste Wasserparameter sowie eine zu dichte Haltung (Crowding). In Aquakulturen sowie in der Hälterung im Zoohandel werden Fische aus Platz- und Kostengründen in begrenztem Wasservolumen gehalten, aber Crowding-Effekte stellen sich nur ein, wenn das Verhalten oder physiologische Ansprüche beeinträchtigt werden. Die „Haltungskapazität“ des Wassers für Fische einer bestimmten Fischart wird ebenfalls stark von den Wasserparametern beeinflusst, insbesondere dem Gehalt an Sauerstoff sowie Stickstoffmetabolite Ammoniak, Nitrit und Nitrat (PORTZ et al., 2006). Der Sauerstoffspiegel ist in natürlichen Gewässern großen Schwankungen unterworfen, und somit variiert die für die Respiration von Fischen zur Verfügung stehende Menge an Sauerstoff (LAMPERT u. SOMMER, 1999). Insbesondere Goldfische und Karauschen, aber auch Karpfen haben im Laufe der Evolution die Fähigkeit entwickelt, lang dauernde Perioden von Hypoxien z.B. im Winter oder während der Sommermonate zu überdauern (BICKLER u. Diskussion 85 BUCK, 2007). Unter den Bedingungen der Aquakultur, insbesondere bei der Haltung und Aufzucht von juvenilen Fischen, sollte das Wasser jedoch eine konstant gute Sauerstoffversorgung mit Werten von 70 % Sättigung und höher aufweisen (BILLARD, 1995). In der vorliegenden Arbeit wurde eine Sauerstoffsättigung von 70 % während der Hälterung zwischen der 8. und 21. Woche erreicht. Zu Beginn der Hälterungsphase, in der Woche 1 bis 6 sowie gegen Ende der Hälterungszeit ab der Woche 22 wurde durchgängig eine Sauerstoffsättigung zwischen 50 und 70 % bestimmt, was unter dem im für die Aquakultur empfohlenen Bereich lag (BILLARD, 1995). Somit waren die Koi in dieser Phase einer geringen Hypoxie ausgesetzt. Zu Beginn und Ende der Untersuchungszeit wurden erhöhte Ammoniakwerte und dann auch eine leicht erniedrigte Sauerstoffsättigung in allen Tanks gemessen. Gründe hierfür sind in einer erhöhten Futteraufnahme durch die Fische zu Beginn und gegen Ende der Beobachtungszeit zu suchen. Zu Beginn erfolgte noch keine stabile Nitrifizierung im biologischen Filter, gegen Ende des Beobachtungszeitraumes war die nitrifizierende Bakteriengemeinschaft vermutlich nicht in der Lage, die durch die erhöhte Futtermenge anfallende erhöhte Ammoniakfracht abzubauen. Dies zeigt sich an den Ammoniakpeaks gegen Ende des Beobachtungszeitraums, der in allen 3 Tanks in unterschiedlicher Ausprägung zu sehen ist. (Abb. 39 – 41) Tank 3, Vergleich Ammoniak mit kumulativen Verlusten 1000 800 0,10 600 0,058 0,051 0,05 400 0,031 0,029 0,015 0,014 0,007 0,004 0,002 0,002 0,003 0,012 0,003 0,00 200 0 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 25 29 Untersuchungswochen Ammoniak Abb. 39 Verluste kumulativ Vergleich der Ammoniakwerte mit den kumulierten Tierverlusten im Tank 3 kumulative Verluste Ammoniak [mg/l] 0,15 Diskussion 86 1000 Ammoniak [mg/l] 0,15 800 0,10 0,047 0,05 0,062 0,060 600 0,052 0,032 0,017 400 200 0,009 0,006 0,002 0,002 0,003 0,008 0,008 0,00 0 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 25 kumulative Verluste Tank 4, Vergleich Ammoniak mit kumulativen Verlusten 29 Untersuchungswochen Ammoniak Abb. 40 Verluste kumulativ Vergleich der Ammoniakwerte mit den kumulierten Tierverlusten im Tank 4 Tank 9, Vergleich Ammoniak mit kumulativen Verlusten 1000 800 0,1 600 0,055 0,05 400 0,029 0,011 0,023 0,002 0,003 0,002 0,003 0,003 0,012 0,026 0,006 200 0 kumulative Verluste Ammoniak [mg/l] 0,15 0,130 0 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 25 29 Untersuchungswochen Ammoniak Abb. 41 Verluste kumulativ Vergleich der Ammoniakwerte mit den kumulierten Tierverlusten im Tank 9 Auch die Nitritspiegel (siehe Abbildung 24 - 26) sind mit 0,4 bis ca. 2 mg/l in den Tanks relativ hoch und zeigen, dass die Nitrifizierung nicht dauerhaft stabil erfolgte. Die Grundbelastung von ca. 0,4 bis 1 mg/l kann nach Angaben aus der teichwirtschaflichen Literatur (BOHL, 1998) als Stressor angesehen werden. Die dem Nitrit zugeschriebene Toxizität beruht in erster Linie auf Reaktionen der Salpetrigen Säure (HNO2), die vor allem bei sauren pH-Bedingungen vorliegt. Aber auch im vorliegenden Fall, bei pH-Werten um 7,5 und einer Wassertemperatur um 10 °C, lagen in den Becken zwischen 0,4 und 1 µg/l HNO2 vor. Da einige Autoren (siehe BOHL, 1998) bereits Konzentrationen von 0,4 µg/l als Diskussion 87 Grenzwert für Karpfen angeben, konnte unter den hier beobachteten Hälterungsbedingungen ebenfalls eine chronische Belastung durch Nitrit erfolgt sein. Regenbogenforellen, die über einen längeren Zeitraum einer chronischen Nitritbelastung ausgesetzt wurden, reagierten bereits bei einem Gehalt von 0,01 mg/l NO2 mit einer Hyperplasie des respiratorischen Epithels der Kiemen (KRUPOVA et al., 2008). In der vorliegenden Studie wurde zu unterschiedlichen Zeitpunkten der Untersuchung eine Verschleimung der Kiemen beobachtet, was als erste Reaktion der Kiemen auf eine im Wasser vorhandene Noxe diskutiert wird (JEZIERSKA u. WIETESKA, 2006). Der Höhepunkt der Kiemenverschleimungen im Tank 3 und Tank 4 wurde in den ersten beiden Untersuchungen (1. und 3. Untersuchungswoche) festgestellt. Hier spielen aber die Eingewöhnung, ein erhöhter Ammoniakgehalt sowie der Befall mit Trichodina auch noch eine gravierende Rolle. Der Nitritgehalt stieg in der 7. Untersuchungswoche in allen 3 Tanks an, behielt im Tank 3 eine relative Konstanz bis zum Abschluß der Untersuchungen und zeigte im Tank 4 noch eine und im Tank 9 noch mehrere Nitritspitzen. Da zu diesen Zeitpunkten die Parasiten eine untergeordnete Rolle spielten, ist eine Beziehung der Kiemenverschleimung zum Nitritgehalt als wahrscheinlich anzusehen. Während dieser für den untersuchten Zierfischgroßhandel ersten Winterhälterung von Kois war die Auswahl der Filter noch nicht ganz ausgereift. Zudem unterliegt die Aktivität der nitrifizierenden Bakteriengemeinschaft im Biofilm der Filter einem erheblichen Temperatureinfluß. Im niedrigen Temperaturbereich von 8 - 10 °C in dieser Studie ist das Wachstum nitrifizierender Bakterien stark herabgesetzt (BEVER et al., 2002), was die Etablierung einer wirksamen Gemeinschaft sowie die Reaktion der Gemeinschaft auf eine steigende Belastung verlangsamt. Die Wasserqualität konnte in der vorliegenden Untersuchung jedoch durch die regelmäßigen umfangreichen Wasserwechsel im tolerierbaren Bereich gehalten werden. SCHMELLER (1988) vertritt die Ansicht, dass vor allem durch die während der Überwinterung abnehmende Kondition der Fische die Befallsrate mit Bakterien und Hautparasiten, die sich bei niedrigen Temperaturen noch vermehren können, erheblich zunimmt. Außerdem wird die Übertragungsmöglichkeit durch das enge Beieinanderstehen der Tiere im Winterlager begünstigt. Diskussion 88 In der vorliegenden Arbeit stiegen die kumulierten Verluste Ende der Beobachtungszeit an. Sie liefen nicht parallel mit den parasitologischen Befunden und lassen sich demnach vermutlich nicht durch den Befall mit Ektoparasiten erklären. Auch die gleichzeitig beobachten Ammoniakpeaks ergeben keine plausible Erklärung. Zu Beginn der Beobachtungszeit wurden höhere Ammoniakpeaks beobachtet als gegen Ende und es wurden keine Verluste verzeichnet. Allerdings sind die Karpfen während der Winterphase nicht gewachsen, haben wenig gefressen und es kam zu keiner Gewichtszunahme bzw. zu einer Zunahme des Korpulenzfaktors. Die tägliche Futteraufnahme lag während des gesamten Hälterungszeitraumes unter 0,6 % des Körpergewichts, über einen Zeitraum von 10 Wochen, von Woche 12 bis 21 nahmen die Koi weniger als 0,1 % täglich oder gar kein Futter auf. Der Energiebedarf von Fischen für den Erhaltungsstoffwechsel liegt zwar deutlich unter dem Bedarf homoiothermer Organismen, wurde allerdings für ca. 50 g schwere Karpfen bei 10 °C Wassertemperatur mit 18 kJ/kg 0,75 täglich abgeschätzt (SCHUMACHER u. GROPP, 1999). Dieser Bedarf wurde über einen langen Zeitraum während der Winterhälterung nicht gedeckt, was zu einem Konditionsverlust der Koi führen musste. Zudem waren die Becken bei einer Dichte von 150 kg Fisch pro m3 Wasser mit einjährigen 17 bis 25 g schweren Karpfen sehr dicht besetzt. Diese Faktoren bedingten nicht optimale Haltungsbedingungen während der Winterhälterung. Die Überwinterung von Karpfen und die Aufwärmphase im Frühjahr erscheinen hier als energetisches Problem. Karpfen können sich sehr gut auf wechselnde Umweltbedingungen einstellen und werden deshalb seit Jahrhunderten als Nutzfische in Teichen gehalten. Trotzdem werden ihre Lebensvorgänge stark von den vorherrschenden Umweltfaktoren beeinflusst. Als wärmeliebender Fisch verfügt der Karpfen insbesondere bei hohen Wassertemperaturen von 20 bis 25 °C über eine leistungsfähige Anpassungsfähigkeit, während er im Temperaturbereich von 10 bis 15 °C anfälliger ist (SCHRECKENBACH, 2002). Die Überwinterung stellt unter den klimatischen Bedingungen Mitteleuropas hohe Anforderungen an die Lebensvorgänge der Fische. Bei der allmählichen Abkühlung im Herbst und der Wiedererwärmung im Frühjahr treten zudem starke Temperaturschwankungen zwischen Tag und Nacht sowie längere ungünstige Temperaturbereiche (10 bis 15 °C) auf, die den Karpfen erhebliche Stoffwechselleistungen abverlangen. Bei unzureichend ernährten Diskussion 89 Satzkarpfen kommt es während der Überwinterung und Wiedererwärmung im Frühjahr zu erhöhten Erkrankungen und Verlusten (SCHRECKENBACH, 2002). Dies könnte ein Hinweis für den Verlustanstieg in der 21. Untersuchungswoche sein. Nach SCHRECKENBACH (2002) können der Ernährungszustand und die Kondition der Satzkarpfen durch Untersuchungen ihrer Gesamtkörperzusammensetzung an Trockenmasse, Eiweiß, Fett, Energie u.a. recht gut beurteilt werden. Da diese aufwendigen Laboruntersuchungen nicht immer möglich sind, lassen sich in der Praxis einfache Kriterien zur Konditionsbeurteilung heranziehen. In der vorliegenden Arbeit wurde der Korpulenzfaktor zur Konditionsbeurteilung herangezogen. Generell findet sich in der Literatur der Hinweis, dass der Korpulenzfaktor für Karpfen ca. 2,0 - 2,2 beträgt, nach der Winterung ca. 1,8 und das bei Faktoren um 1,5 die Kondition schlecht ist (LUKOWICS, 1997). Diese Werte gelten für Karpfen, da der Koikarpfen jedoch schlanker ist, sind andere Korpulenzfaktoren zu erwarten. In der vorliegenden Studie wurde bei der Aufnahme der Koi in die Winterhälterung ein Korpulenzfaktor um 1,5 ermittelt, der im Laufe der Hälterung keiner wesentlichen Änderung unterworfen war. Während der Winterhälterung von Rotaugen (Rutilus rutilus) beobachteten KNOPF et al. (2007) ebenfalls keine wesentliche Veränderung der durchschnittlichen Kondition der beobachteten Fische sowie keinen Anstieg der Parasitenbelastung. Trotzdem waren etwa 20 % Verluste über die gesamte Hälterungszeit zu beobachten. Die Autoren machten hierfür bei einzelnen Individuen das Zusammenwirken von zwei Faktoren verantwortlich: Zum einen bedingte das Unterschreiten eines kritischen Konditionswertes vermutlich ein Temperatur-bedingtes Energie-Defizit, zum anderen einen Anstieg der Parasitenbürde (KNOPF et al., 2007). In der vorliegenden Untersuchung wurde zwar zum Zeitpunkt des Auftretens der Verluste keine Parasitierung bei den Koi festgestellt, da jedoch die in der Stichprobe für die Koi ermittelten Korpulenzfaktoren schwankten, könnte auch hier bei einzelnen Individuen eine kritische Korpulenzschwelle unterschritten worden sein. Zudem ist nach SCHRECKENBACH (2002) zu beachten, dass der Korpulenzfaktor den Ernährungszustand der Fische nicht ausreichend und z. T. sogar falsch wiederspiegelt, weil mit abnehmendem Fettgehalt der Wasseranteil und so die Stückmasse des Fisches zunehmen und eine scheinbar gute Kondition vorgetäuscht werden kann. Nach der Überwinterung und Wiedererwärmung können nach SCHRECKENBACH (2002) i. d. R. drei typische Diskussion 90 Ernährungzustände und Konditionstypen unterschieden werden, die den Gesundheitszustand und das weitere Verlustgeschehen der Karpfenbestände maßgeblich bestimmen. Vollwertig ernährte Karpfen reichern alle lebensnotwendigen Eiweiß-, Fett-, Energiegehalte im Körper an. Der gute Ernährungszustand Stoffwechselfunktion und sichert Abwehrleistung den hohen während Energiebedarf der sowie Überwinterung die und Wiedererwärmung. Diese Karpfen weisen dann im Frühjahr noch Eiweißgehalte über 14 %, Fettgehalte über 6 % und Energiegehalte über 8 MJ/kg auf. In der geöffneten Leibeshöhle ist eine große Leber von gleichmäßiger rotbrauner Färbung sichtbar. Zwischen dem Darm und der Leber sind gleichmäßige verteilte Fettdepots vorhanden. Die Fettreserven werden aufgrund ihrer ausgeglichenen Fettsäurezusammensetzung bei Belastungen energetisch genutzt, ohne dass Körpereiweiß angegriffen werden muss. Die gut ernährten Karpfen wachsen nach ihrer Wiedererwärmung zügig und erleiden keine wesentlichen gesundheitlichen Störungen und Verluste. Werden die Karpfen während der Aufzucht unzureichend ernährt, indem z.B. zu hohe Getreidemengen verabreicht werden, wachsen die Tiere aufgrund des unzureichenden Eiweißgehaltes im Getreide schlecht und bilden aus den überschüssigen Kohlenhydraten erhebliche Fettablagerungen im Körper. Der Gesamtkörperfettgehalt steigt auf über 15 % und der Energiegehalt auf über 16 MJ/kg. In der geöffneten Körperhöhle fallen starke Fettdepots zwischen dem Darm und der Leber sowie innerhalb des Lebergewebes auf. Durch starke Fetteinlagerungen im Lebergewebe entsteht häufig eine helle bis gelbe Leberfärbung. Obwohl diese einseitig ernährten Karpfen über hohe Fett- und Energiereserven verfügen, können sie diese unter Belastungen nur schlecht mobilisieren, da lebenswichtige Fett- und Aminosäuren fehlen. Außerdem sind die verfetteten Lebern in ihrer Funktionsfähigkeit beeinträchtigt, so dass Stoffwechselstörungen und erhöhte Verluste auftreten. Erhalten die Karpfen während der Aufzucht bis zum Herbst nicht genügend Futtermittel, bleiben sie im Wachstum zurück und reichern ungenügende Eiweiß-, Fett- und Energiereserven im Körper an. Nach der Überwinterung und Wiedererwärmung im Frühjahr verbrauchen die Fische ihre Fettreserven bis unter 1 %, so dass sogar Körpereiweiß der Leber und Rückenmuskulatur zur Energiegewinnung eingeschmolzen werden muß. Der Wassergehalt steigt dann im Körper auf ca. 80 % an. Die Trockenmasse sinkt auf ca. 20 % und der Energiegehalt unter 4 MJ/kg. In der geöffneten Leibeshöhle fällt eine sehr kleine Leber auf, die durch den Rückstau von Galle grün gefärbt sein kann. Zwischen dem Darm und Diskussion 91 der Leber sind keine Fettreserven mehr vorhanden. Häufig treten in der Leibeshöhle geringe bis starke Flüssigkeitsansammlungen auf. Aufgrund der schlechten Kondition, des Energiemangels, der eingeschränkten Abwehr und des erhöhten Wassereinstroms in den Körper kommt es häufig zu Infektionen durch Bakterien und Viren. Diese von SCHRECKENBACH (2002) dargestellten Fakten zeigen, dass der Ernährungszustand und die Kondition der Tiere maßgeblich durch die Aufzucht bis zum Herbst bestimmt werden. Ähnlich wie die Winterschläfer können auch Karpfen ihre Lebensvorgänge beim Temperaturanstieg im Frühjahr nur mit den Nährstoff- und Energiereserven des Vorjahres ausreichend mobilisieren. Die in dieser Studie untersuchten Koi wurden zwar in einer zufriedenstellenden Kondition in die Winterhälterung aufgenommen, dann allerdings im Gegensatz zu der Winterung im Teich nicht bei 4 °C sondern bei 8 - 10 °C gehalten. Bei kalten Temperaturen in der Winterung ist die Bewegungsaktivität sowie der Aktionsradius eingschränkt, wobei sie im Bereich von 4 bis 8 °C abhängig von der Tempertur unterschiedlich hoch ist (BAUER u. SCHLOTT, 2004). In dieser Studie wurden Karpfen bei 8 - 10 °C gehalten. Sie zeigten eine deutliche Bewegungsaktivität, jedoch nur eine sehr geringe Futteraufnahme. Die Fische verloren über die Winterung Körpermasse, wobei nicht ausgeschlossen werden kann, dass insbesondere im Frühjahr körpereigene Proteine für die Bereitstellung von Energie metabolisiert werden mussten. Untersuchungen zum Hungerverhalten von Karpfen zeigten, dass sie bei einer Hälterung bei 7 bis 10 °C über einen Zeitraum von 130 bis 150 Tagen einen Substanzverlust von 28 bis 35 % erlitten (ALBRECHT, 1966 in STEFFENS, 2008). Eine verstärkte Mobilisierung von Energie durch Abbau von körpereigenen Proteinen führt zu einer gesteigerten Ausscheidung von Ammoniak an den Kiemen. Im Frühjahr wurden erhöhte Ammoniakspiegel im Hälterungswasser gemessen, was die Exkretion von Ammoniak erschwert. Ausgehend von diesen Erkenntnissen wäre für weitere Winterhälterungen von Koikarpfen eine stichprobenartige Sektion der Tiere nach dem Kauf sowie im Frühjahr sehr sinnvoll, um den Ernährungszustand und die Kondition der Tiere beurteilen zu können und damit die Verluste so gering wie möglich zu halten. Als ein weiterer wesentlicher Faktor erscheint hier ausserdem der für die Winterhälterung ungünstige Temperaturbereich von ca. 10 - 12 °C zu sein: die Koi fressen schlecht (siehe eigene Beobachtungen), sind aber aktiv und haben einen relativ hohen Energieverbrauch. Besser wären entweder höhere Temperaturen (ab 15 °C) und Diskussion 92 ausreichende Fütterung oder eine Temperatur von ca. 6 – 7 °C und Ruhe. Es erfolgte während der Winterruhe keine Gewichtszunahme (was eigentlich erwartet werden könnte). Des Weiteren wirken sich die energetischen Faktoren aus, die oben beschrieben wurden. Die während der gesamten Untersuchungszeit beobachteten Kiemenverschleimungen sind möglicherweise auch auf die medikamentellen Behandlungen zurückzuführen. Daneben wirkte vermutlich die chronische Nitritbelastung irritierend auf die Kiemen. Die Behandlungen der Koi wurden in der vorliegenden Untersuchung vom Tierhalter vorgenommen, und es wurden Behandlungsschemata verwendet, die auf Erfahrungswerten des Zierfischgroßhändlers beruhten. Da viele Substanzen, die zur Therapie von Fischparasiten eingesetzt werden, auch auf Fische toxisch wirken, müssen Therapieschemata an die jeweiligen Gegebenheiten angepasst werden, so dass ein Zurückgreifen auf Erfahrungswerte sinnvoll ist. In der hier vorliegenden Untersuchung wurde jedoch deutlich, dass Therapiemaßnahmen durch Untersuchungen zur Erfolgskontrolle begleitet werden sollten. Die weitere Ausbreitung von Dactylogyrus nach der anfänglichen Therapie mit Formalin zeigte, dass die Parasiteninfektion durch das gewählte Therapieschema nicht eingedämmt werden konnte. Dieses war erst nach einer veränderten Therapie möglich. Über die Therapie der Dactylogyrus-Infektion hinausgehende Behandlungsversuche sind äußerst kritisch zu bewerten. Insbesondere die Medikamentengaben im Frühjahr, ab der 21. Untersuchungswoche, waren durch keine klinischen Diagnosen abgesichert, sondern erfolgten auf Verdacht. Zu diesem Zeitpunkt konnten ansteigende Tierverluste beobachtet werden, die sich allerdings nicht mit dem Auftreten von Parasiteninfektionen in Zusammenhang bringen ließen. Eine mikrobiologische Untersuchung der Koi zu diesem Zeitpunkt unterblieb. Dieses Vorgehen spiegelt eine vielfach durchgeführte Praxis in der Haltung von Zierfischen wieder in der beim Auftreten von klinisch erkennbaren Krankheitssymptomen ohne weitere Diagnostik Standardtherapien vorgenommen werden. Die vorliegende Studie zeigt, dass neben einer sorgfältigen Untersuchung des Fischbestandes auf Infektionserreger das Gesamtsystem einschließlich Wasserparameter und Ernährungslage beurteilt werden muss. Diskussion 93 Schlussbetrachtung Die vorliegende Untersuchung an einer Koipopulation während der Winterhälterung im Zierfischhandel unterstreicht, dass eine tierärztliche Betreuung für eine solche Hälterung sinnvoll ist. Diese Betreuung sollte sich allerdings nicht auf eine klinische Untersuchung von Haut und Kiemen auf Infektionserreger beschränken, sondern muss den gesamten Hälterungsprozess mit einschließen. Im vorliegenden Fall wirkte sich die Winterhälterung der Koi bei ca. 10 °C physiologisch ungünstig aus: die Fische nehmen bei dieser Temperatur kaum Futter auf, wachsen nicht und es waren im Frühjahr mit steigender Wassertemperatur hohe Verluste zu beobachten. Auch der Biofilter arbeitete nicht optimal, so dass es zu einer chronischen Belastung durch Nitrit kam (Temperatur-Effekt). Im Laufe der Hälterung kam es zunächst zu einem Ausbruch von Dactylogyrus, vermutlich in einem Tank. Die Parasiten traten dann auch in anderen Tanks auf und wurden vermutlich durch Pflegemaßnahmen verschleppt. Dieser Vorgang untersteicht die Bedeutung eines Hygienekonzeptes, in dem z. B. für einzelne Tanks eigene Schläuche und Käscher vorhanden sind, die regelmäßig desinfiziert werden. Auch eine Übertragung von Infektionserregern durch Spritzwasser kann gegeben sein, weshalb Spritzwasser möglichst vermieden werden sollte. Es ist sinnvoll, Behandlungskonzepte auf Erfahrungswerte für spezifische Anlagen und Fischgruppen zu erarbeiten, Behandlungsversuche sind allerdings auf Diagnosen zu stützen und sollten von Erfolgskontrollen begleitet werden: In der vorliegenden Untersuchung war erst eine Therapie unter Einsatz von Formalin kombiniert mit Wofasteril gegen Dactylogyrus erfolgreich, die weiteren Medikamentengaben waren ungezielt und blieben ohne Wirkung. Zur Optimierung des hier untersuchten Systems sollten die Koi bei einem physiologisch besseren Temperaturfenster und ausreichender Fütterung gehalten werden. Ein tierärztliches Betreuungskonzept darf sich nicht auf Untersuchungen der Fische auf Infektionserreger beschränken. Wie die vorliegenden Daten zeigen, kommt der Haltungssituation (Besatzdichte, Wasserparameter, Kondition, Umgang mit Fischen) große Bedeutung zu. Im vorliegenden Fall war die Besatzdichte (150 kg Fisch auf 1 m3) relativ hoch, die Wasserparameter nicht optimal, aber vor allem das Temperaturfenster führte zu Diskussion 94 einer Schwächung in der Kondition der Fische. Dies kann als wesentlicher Grund für die auftretende Mortalität bei den Fischen angesehen werden. Die vorliegenden Untersuchungen unterstreichen die Bedeutung der Haltung für die Gesundheit der Fische, da sich die Verluste nicht in den Zusammenhang mit Infektionen bringen lassen. Zusammenfassung 95 6 Zusammenfassung Kathrin Aurich Überwinterung von Koi-Karpfen im ZierfischgroßhandelUntersuchungen zur Entwicklung eines tierärztlichen Betreuungskonzeptes In der vorliegenden Arbeit werden Präventivmaßnahmen im Zierfischgroßhandel zur Gesunderhaltung von Koi-Karpfen im Kaltwasserbereich während der Winterhälterung untersucht. Dazu wurden aus 3 Tanks mit jeweils ca. 3400 Tieren stichprobenartig 30 Koi-Karpfen im Abstand von 14 Tagen bis 4 Wochen hinsichtlich der Entwicklung der Fischkondition, Tierverluste und parasitologischer Befunde untersucht. Zudem wurden für die Fischgesundheit wichtige Wasserparameter ermittelt. Diese Untersuchungen erstreckten sich über den Zeitraum von November bis April des Folgejahres. Die Koi entstammten aus einer Population. Anfänglich war in allen 3 Tanks über die ersten 3 Untersuchungwochen hinweg ein starker Befall mit Trichodina beobachtet worden. Danach wurde eine Infektion der Tiere mit Dactylogyrus manifest, die erfolgreich therapiert werden konnte und zu keiner gravierenden Mortalität führte. Zu Beginn und am Ende der Untersuchungen kam es zu erhöhten Ammoniakwerten und einer leicht erniedrigten Sauerstoffsättigung. Gründe dafür lagen zum einen in einer erhöhten Futteraufnahme in dieser Zeit und in der nicht dauerhaft stabilen Nitrifizierung durch den biologischen Filter. Die Hälterung der Koi erfolgte bei einer Wassertemperatur von 10-12 °C, die Futteraufnahme war relativ gering, so dass kein Wachstum zu erkennen war. Mit zunehmender Erwärmung der Umgebung des Wassers ab der 21. Untersuchungswoche kam es zu einem deutlichen Anstieg der Mortalität. Die Studie zeigt deutlich, dass selten Infektionserreger allein für Mortalitäten verantwortlich sind. Für eine erfolgreiche Winterhälterung von Koi müssen entsprechende Vorbereitungen der Tiere, speziell der Fütterung und der Zusammenfassung Haltungsbedingungen 96 bereits im Herbst erfolgen und während der Hälterung Wasserparameter und Fütterung kontrolliert werden. Nur ein guter Ernährungszustand der Tiere sichert den hohen Energiebedarf, der für die Stoffwechselfunktion und die Abwehrleistung während der Überwinterung und der Wiedererwärmung notwendig sind. Schlüsselwörter: Koi; Haltungsparameter; Winterhälterung; Betreuungskonzept Zusammenfassung 97 Summary Kathrin Aurich Hibernating of koi carp in ornamental fish wholesale – Studies on the development of a veterinary care concept In the present study ornamental fish wholesale preventive measures for maintaining the health of koi carp in the cold water area were examined during the winter caging. In intervals of 14 days to 4 weeks 30 koi carps out in 3 tanks, containing 3,400 animals each, were examined in regard to the development of the condition of fish, animal losses and parasitological findings. In addition, important water parameters were investigated. The investigations were carried out over the period from November to April the following year. The Kois originated from a single population. Initially, in all 3 tanks a strong infestation with Trichodina has been observed through the first 3 study weeks. Then an infection of the animals became manifest with Dactylogyrus, which successfully could be treated and did not lead to a serious mortality. The start and the end of the investigations showed increased ammonia levels and a slightly decreased oxygen saturation. Reasons for this were the increased feed intake during this period and non-permanently stable water nitrification by the biological filter. The hibernating of Koi took place at a water temperature of 10 - 12 °C, feed uptake was relatively low so that no growth was detected. With the rising temperature of the water from the 21st study week on mortality increased significantly. The study clearly shows that infectious agents alone are rarely responsible for mortalities. For a successful winter caging of Koi carps appropriate preparations of the animals have to be done especially the feeding and housing conditions in the fall, and during the caging and feeding water parameters and feeding are to be inspected regulary. Only a good nutritional status of animals ensures the high energy Zusammenfassung 98 demand, which is necessary for metabolic function and the defensive performance during hibernating and rewarming. Keywords: koi, housing parameters; winter caging; service concept Literaturverzeichnis 99 7 Literaturverzeichnis ALBERTS, B.; D. BRAY; K. HOPKIN u. A. JOHNSON (2005) Lehrbuch der molekularen Zellbiologie 3. 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Ich versichere, dass ich die vorstehenden Angaben nach bestem Wissen vollständig und der Wahrheit entsprechend gemacht habe. DANKSAGUNG Herrn apl. Prof. Dr. Dieter Steinhagen gilt mein besonderer Dank für die Überlassung des Themas, die freundliche Betreuung und sehr gute Zusammenarbeit sowie die jederzeit gewährte Hilfe, welche zur Anfertigung der Arbeit maßgeblich beigetragen haben. Herrn Steffen Franke und seinen Mitarbeitern danke ich für die zur Verfügungstellung der Tiere und Messgeräte sowie die gewährte Hilfe und Unterstützung. Ganz besonders danke ich meinem Mann für die Hilfe in allen Computerangelegenheiten und die Schaffung von Freiraum zum Gelingen dieser Arbeit. All meinen Freunden und Bekannten danke ich für ihre Unterstützung und ihren Glauben an mich, dass ich diese Arbeit beenden werde. Meiner Familie ein großes Dankeschön für die Unterstützung und das entgegengebrachte Verständnis. Besonders lieben Dank meinem Vater, der trotz anfänglich geglaubten Nichtdoktorantigens an mich glaubte.