Quantitative image analysis of the gastro-intestinal tract of Penaeus vannamei on microscopy images for screening shrimp health.

Å måle helsestatus hos akvatiske arter er fundamentalt for utvikling av forebyggende tiltak og gode behandlingsstrategier. Det er igjen nødvendig for å kunne støtte og gi vekst til akvakultur og dens produksjon av høyverdige animalske proteiner til en voksende verdensbefolkningen. Prosjektets hovedmål er å øke kunnskap om fordøyelsessystemets anatomi og biologiske mekanismer hos rekearten Penaeus vannamei ved bruk av histologi. Histologi er mikroskopisk analyse av celler og vev etter snitting og farging. Tradisjonell bruk av lys- og elektronmikroskop har noen begrensninger. Derfor har digitalisert bildeanalysering blitt mer og mer populært. Bruk av metoden er objektiv og pålitelig måte for å studere histologiske snitt. Skretting Aquaculture Research Centre har tidligere vist at digitalisert bildeanalyse er effektiv for å male helsestatus hos fisk, og evaluere effekten av nye forebyggende tiltak. I prosjektets første fase vil rekens ulike livsstadier undersøkes. I andre fase vil fokus være fôr og fôrings påvirkning på rekens helsestatus.

Penaeid shrimp aquaculture is an important industry in Asia and Americas, and Pacific White Shrimp, Penaeus vannamei, is one of the most cultured species. The shrimp industry has always been affected by infectious diseases, mainly bacterial and viral etiologies. White Spot Syndrome (WSS) and more recently Early Mortality Syndrome (EMS) or Acute Hepatopancreatic Necrosis Syndrome (AHPNS) are responsible for significant economic losses and for the most costly epizootics. Nowadays the primary and most important means of health assessment and disease diagnosis is performed through histology. Image analysis of digitised histological sections provides a practical means for quantifiable assessment of structural and functional changes in tissues. Skretting Aquaculture Research Centre has proven this novel methodology to be effective in assessing the health status of fish, and also in evaluating the efficacy of new prophylactic approaches This PhD aims to improve the understanding of Penaeid shrimp histology and cell dynamics to assess the health status of the gastro-intestinal (GI) tract of P. vannamei by use of a (semi) quantitative histological analysis system for both light and electron microscopy. Therefore, a detailed description of the normal histological structure of the GI tract will be aimed. In the first phase, different moulting stages will be considered. In the second phase, the developed methodology will be applied to quantify the alterations induced by a stressful episode, such as defined starvation period. Additionally, when a re-feeding cycle follows a starvation period, reversible histological differences may be studied. Alternatively the effect of the diet on the tissue morphological structure will be evaluated by altering the dietary components and/or by using contaminated feed caused by inappropriate methods of feed storage. The third phase will focus on (semi)quantitative histological assessment for shrimp affected by WSS and AHPNS.