Sanità in troticoltura - Malattie parassitarie Parasitic diseases

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Sanità in troticoltura - Malattie parassitarie Parasitic diseases
Sanità in troticoltura

Malattie parassitarie
 Parasitic diseases
Sanità in troticoltura - Malattie parassitarie Parasitic diseases
MALATTIE PARASSITARIE IN TROTICOLTURA
Sanità in troticoltura - Malattie parassitarie Parasitic diseases
Malattie parassitarie dei salmonidi in Italia - 2
Sanità in troticoltura - Malattie parassitarie Parasitic diseases
Amebiasi(s)

                                                                                            MALATTIE PARASSITARIE IN TROTICOLTURA
Agente eziologico: Paramoeba spp., Acanthamoeba spp., Naegleria spp., Rogostoma sp.

Le amebiasi ittiche sono infezioni parassitarie sostenute da amebe appartenenti a diversi
generi (es. Paramoeba spp., Acanthamoeba spp, Cochliopodium spp., Naegleria sp.) che, in
presenza di determinate condizioni predisponenti, possono divenire da organismi a vita
libera veri e propri agenti patogeni (= amebe anfizoiche).
Fish amebiases are due to different species of amoebas changing their tropism from free-
stages in the water to amphizoic (pathogenic) organisms
L’importanza dell’amebiasi quale malattia parassitaria dei pesci d’allevamento è stata
riferita in passato soprattutto al salmone allevato in mare (Amoebic Gill Disease - AGD).
The most well known in marine Aquaculture is the Amoebic Gill Disease (AGD) in salmon
Episodi di Nodular Gill Disease (NGD) sostenuti da diverse specie di amebe sono stati
però descritti recentemente in trota iridea e sono di crescente rilievo sanitario ed
economico nella troticoltura nazionale.
Outbreaks of Nodular Gill Disease (NGD) by different species of amoebas are reported
in farmed rainbow trout leading to consider NGS as an emerging disease in Europe
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Amebiasi(s)

                                                                        MALATTIE PARASSITARIE IN TROTICOLTURA
                   Tassonomia - Taxonomy

Phylum Amoebozoa
  (Supergruppi Amoebozoa e Excavata)
Morfologia - Morphology
Organismi caratterizzati da piccole dimensioni (10-20 m) e movimenti
  ameboidi con pseudopodi più o meno evidenti

Small dimension (10-20 m) and ameboid movements by pseudopods
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Amebiasi(s)

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Amebiasi(s)

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Ospiti – Host range
  Specie ittiche dulciacquicole, marine ed eurialine
  Fish species from marine, brackish and freshwater enviornment

Distribuzione geografica:
   Cosmopolitan

Localizzazione:
  Branchie (AGD e NGD) Gills
  + sistemica - systemic

Ciclo biologico – Life cycle
   Diretto (per colonizzazione dell’epitelio branchiale o di lesioni cutanee)
   Direct
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Amebiasi(s)

                                                                                       MALATTIE PARASSITARIE IN TROTICOLTURA
                                Amoebic Gill Disease

La malattia proliferativa branchiale da amebe (Amoebic Gill Disease) risulta uno dei
maggiori problemi sanitari degli allevamenti di salmonidi marini in Tasmania ed
Australia e, negli ultimi anni, anche in diversi paesi dell’Europa settentrionale. È
segnalata in impianti marini in:

1.   Australia (1980)
2.   Stati Uniti (1985)
3.   Canada (1982)
4.   Francia e Spagna (1995)
5.   Irlanda (1995)
6.   Cile (2007)
7.   Norvegia e Scozia (2006)
8.   Nuova Zelanda (2010)
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Amebiasi(s)

                                                                                        MALATTIE PARASSITARIE IN TROTICOLTURA
                              Nodular Gill Disease
Gravi episodi di mortalità in trote iridee (Oncorhynchus mykiss) e trote fario (Salmo
trutta fario) allevate in acqua dolce, conseguenti ad infezione branchiale da ameba
(Nodular Gill Disease)

Severe mortality oubreaks in rainbow
and brown trout

Stati Uniti e Canada (1985)

Danimarca (2003)

Polonia (2007)

Germania (2010)

ITALIA (QUAGLIO ET AL., 2014)
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Amebiasi(s)

                                                                                                      MALATTIE PARASSITARIE IN TROTICOLTURA
                              Nodular Gill Disease in Italy
Negli anni recenti prima segnalazione in alcune troticolture del Trentino
Colpiti esemplari giovanili ed adulti di trota iridea, con elevati tassi di mortalità durante tutto
l’anno e con particolare incidenza nel periodo invernale.

First reports in recent years in trout farms of Trento Province
Both Juveniles and adults susceptible, with high mortality rates throughout the year with higher
occurrence during winter
Conclusione dell’analisi parametri ambientali

 Non è stata evidenziata alcuna correlazione diretta fra i parametri
 ambientali (O2, NH3, Nitriti, pH, T) e le lesioni branchiali.
Amebiasi(s)

                                                               MALATTIE PARASSITARIE IN TROTICOLTURA
                             Nodular Gill Disease in Italy

I soggetti con segni clinici (gravi difficoltà respiratorie)
all’esame necroscopico mostrano branchie caratterizzate da
aspetto proliferativo con ipermucosità, alternanza di aree
anemiche e congeste, presenza di lesioni nodulari
biancastre spt. nelle porzioni distali dei filamenti.
                                                     .
Fish with clinical symptoms (severe anoxia) show at the
necropsy gill with hyperproduction of mucus, anemia and
congestion, nodular lesions mainly at the tip of the
filaments
Amebiasi(s)

                                                  MALATTIE PARASSITARIE IN TROTICOLTURA
                  Nodular Gill Disease in Italy

Quaglio et al., 2014
Metodo di valutazione macroscopica delle branchie
            (adattata da Taylor 2009)
                             Gill scoring

                           Grado 0:
                           - Assenza di lesioni.
                           - Branchia di colore rosso.
                           - No lesions
                           - Red Gills

                           SANO - HEALTHY

                           Grado 1:
                           - Singola lesione biancastra.
                           - Leggere striature necrotiche poco
                             definite.
                           - Single whitish patch
                           - Slight necrotic «lines»

    Quaglio et al., 2014   MOLTO LIEVE - SLIGHT
Amebiasi(s)
                       Nodular Gill Disease in Italy
                                 Grado 2:
                                 - Due o tre aree con lesioni e
                                   ipermucosità.
                                 - 2-3 Lesioned areas with mucus
                                   hypersecretion

                                 LIEVE - LIGHT

                                 Grado 3:
                                 - Lesioni con ipermucosità fino al 20%
                                 della branchia.
                                 - Coinvolti più gruppi di filamenti.
                                 - 20% of gill surface lesioned
                                 - Cluster of filaments involved

Quaglio et al., 2014             MODERATO - MODERATE
Amebiasi(s)
                       Nodular Gill Disease in Italy
                                Grado 4:
                                •   Le lesioni interessano più del 50% della
                                    branchia.
                                •   Vaste aree con ipermucosità che interessano
                                    ampi gruppi di filamenti.
                                •   More than 50% of gill surface involved
                                •   Vaste clusters of filaments involved

                                AVANZATO – ADVANCED NGD

                                Grado 5:
                                •   Le lesioni interessano la totalità, o quasi, della
                                    branchia.
                                •   Totale scomparsa della struttura filamentosa.
                                •   Almost the whole gill affected
                                •   Filament no more visible

Quaglio et al., 2014            GRAVE - SEVERE
Amebiasi(s)

                                                         MALATTIE PARASSITARIE IN TROTICOLTURA
Nodular Gill Disease in Italy

               Progressiva iperplasia branchiale con
               formazione      di    lesioni  nodulari
               biancastre visibili macroscopicamente
               Progressive gill hyperplasia with
               macroscopical whitish nodular lesions

               Difficoltà respiratorie e frequenti
               infezioni      intercorrenti   (es.
               Flavobatteri).
               Hypoxia, breath distress and co-
               occurrence of bacterial infections
               (Flavobacteria)
Amebiasi(s)

                                                                                           MALATTIE PARASSITARIE IN TROTICOLTURA
                          Nodular Gill Disease in Italy
L’esame microscopico a fresco evidenzia la presenza di elementi rotondeggianti
riferibili ad amebe di dimensioni intorno a 20 µm sia adesi ai filamenti che raggruppati
negli spazi interlamellari.

Fresh mount show roundish elements referrable to amoebas of 20 µm on the surface
of filaments or clustered in the intralamellar spaces
Amebiasi(s)

                                                                             MALATTIE PARASSITARIE IN TROTICOLTURA
                             Nodular Gill Disease in Italy
All’esame istologico le branchie
mostrano marcata proliferazione
dell’epitelio di tutto o parte del
filamento, maggiormente nella
porzione distale.
At histology gill show heavy
epithelial hyperplasia of part or
the whole filament mainly at the
distal end

                                                      Quaglio et al., 2014

Microrganismi riferibili ad amebe sono osservati
adesi alla superficie dell’epitelio branchiale, più
frequentemente nella porzione apicale.
Microrganisms referrable to amoebas are visible
on the surface of gill epithelium
MALATTIE PARASSITARIE IN TROTICOLTURA
Amebiasi(s)
Amebiasi(s)

                                                                                MALATTIE PARASSITARIE IN TROTICOLTURA
Diagnosi:
Esame microscopico di raschiati cutanei/branchiali o di raschiati intestinali
  o di preparati a fresco per schiacciamento di organi interni
Microscopical exam of fresh mounts of skin/gill or intestinal scraping and
  «squashed» on visceral organs

                                        Schuster, 2002*

Esame colturale su terreni agarizzati + Esame istologico + PCR
Coltural exam on agar + Histology + PCR
Amebiasi(s)

                                                                                        MALATTIE PARASSITARIE IN TROTICOLTURA
                       Nodular Gill Disease in Italy
                                  Profilassi:   Prevention:
            Migliorare la qualità dell’acqua    Water Quality improvement
                     Pulizia del fondo/rete     Net/bottom Hygiene
                  Aumento ricambio idrico       Increase of water exchange
                     Disinfezioni frequenti     Disinfection

                                   Terapia:     Therapy:
Bagni d’acqua dolce per AGD in pesci marini     Freshwater baths for AGD
            Prodotti perossigenati per NGD      Peroxygenate for NGD

                                                                  Jensen et al., 2020
Ictiobodosi o Costiasi(s)

                                                                                                      MALATTIE PARASSITARIE IN TROTICOLTURA
Agente eziologico: Ichthyobodo (Costia) necator

L’ictiobodosi, nella pratica ancora denominata “costiasi”, è un’importante malattia parassitaria
dei pesci d’acqua dolce sostenuta da protozoi flagellati Euglenozoa.
Important fish disease called Costiasis in the past, is due to a protozoan flagellate
Colpisce soprattutto gli avannotti e gli stadi giovanili (in Italia descritta in passato spt. negli
avannotti di salmonidi), mentre gli adulti sono spesso portatori asintomatici.
Fingelings and juveniles more susceptible (typical in the hatchery in the past). Adults as
asymptomatic reservoirs
Negli ultimi anni sono state descritte gravi infezioni anche in avannotti di pesci marini.
Recently severe mortality outbreaks also in marine fish species
L’attacco agli epiteli branchiali e cutanei causa gravi lesioni, con rapido dimagrimento e
problemi respiratori fino a morte dell’ospite.
Severe lesions on gill and skin epithelia, loss of appetite, growth decrease, difficult breath up
to the death
Ictiobodosi o Costiasi(s)

                                                                                                           MALATTIE PARASSITARIE IN TROTICOLTURA
• Phylum: Euglenozoa
• Localizzazione: cute e branchie

• Diretto con alternanza di fasi parassitarie e fasi a vita
  libera

• Temperature ottimali per lo sviluppo/riproduzione: 2-28°C

                                                      • Localization: skin and gills

                                                      • Direct life cycle with free and parasitic phases
                                                        alternated

                                                      • Optimal range of water temperature: 2-28°C
26
MALATTIE PARASSITARIE IN TROTICOLTURA
Ictiobodosi o Costiasi(s)
Ictiobodosi o Costiasi(s)

                                                                                      MALATTIE PARASSITARIE IN TROTICOLTURA
Stadio parassitario               Stadio libero
  Parasitic stage
                                   Free stage

                                   Stadio libero
                                    Free stage                  Stadio parassitario
                                                                  Parasitic stage

                  Ichthyobodo necator: alternanza di fasi e trasmissione

                                                                  28
Ictiobodosi o Costiasi(s)

Patogenesi:
Il parassita si attacca alle cellule epiteliali mediante un disco
adesivo, utilizzando un tubo citostomale per alimentarsi,
provocando microlesioni che possono divenire sede
d’impianto per batteri e funghi d’irruzione secondaria. Si
hanno reazioni iperplastiche ed ipersecretive, degenerazione
e necrosi.
The parasite attaches on epithelial cells by an adhesive disc
and feeds on cells by a cytostome, causing microlesions and
potential secondary infections, with hyperplasia and mucus
hypersecretion, degeneration and necrosis

Sintomi:
Peggioramento rapido dello stato di nutrizione, difficoltà
respiratorie, ipermelanosi (spesso con un leggero colore
bluastro opaco della livrea), sfregamento, ipersecrezione di
muco, letargia, mortalità elevata negli avannotti.
Fast worsening of nutritional status, difficult breath,
melanosis, mucus hypersecretion, lethargy, high mortality
rate, vertical swimming
MALATTIE PARASSITARIE IN TROTICOLTURA
Ictiobodosi o Costiasi(s)
Ictiobodosi o Costiasi(s)

Diagnosi(s):
Esame microscopico di raschiati cutanei e branchiali a forte ingrandimento subito dopo la morte
del pesce (il parassita tende a distaccarsi ed a riassumere la forma libera)
Fresh mounts of skin and gill scraping and microscopical exam just after death of the host

Profilassi - Prevention
Miglioramento dell’igiene, disinfezione delle attrezzature, separazione strutturale tra gli ambienti
di avannotteria e quelli        d’ingrasso (gli adulti sono frequentemente portatori asintomatici),
diminuzione della densità di biomassa in vasca
Hygiene improvement, disinfection of instruments, hatheries and onfowing sectors kept
separated, lowering Biomass

Terapia – Therapy NOT AUTHORIZED
Bagni con formalina (100-150 ppm per 30-60 min.) Prodotto non autorizzato.
Bronopol: efficace per immersione a 20 ppm ma autorizzato in Italia solo per la disinfezione
delle uova di salmonidi. Prodotti perossigenati piuttosto efficaci spt. con due somministrazioni
ripetute.
Formalin baths (100-150 ppm per 30-60 min.) BANNED IN ITALY
Bronopol: effective but AUTHORIZED ONLY for eggs disinfection: too expensive – abandoned
Peroxygenate effective but NOT AUTHORIZED
ICTIOFTIRIASI o “malattia dei punti bianchi”

                                                                                                      MALATTIE PARASSITARIE IN TROTICOLTURA
                                      WHITE SPOT DISEASE

Agente eziologico: Ichthyophthirius multifiliis
L’ictioftiriasi rappresenta una delle più importanti malattie parassitarie dei pesci d’acqua dolce.
One of the most important disease in freshwater fish
Penetrando ed incistandosi nei tessuti epiteliali di cute e branchie, il parassita è in grado di
causare lesioni branchiali e cutanee gravissime con conseguenti alterazioni
dell’osmoregolazione e della respirazione, fino alla morte dell’ospite.
It penetrates and encysts under the skin and gill epithelium, causing severe and heaviest
lesions with osmoregulatory alteration and breathing leading to death of the host
In acquacoltura i problemi più gravi vengono registrati in allevamenti intensivi d’acqua dolce
calda, ma possono verificarsi gravi episodi anche in troticoltura.
Major issue in warm freshater fish farm, but also important in trout farm and ornamental fish
kept in aquaria
L’ictioftiriasi rappresenta una grave malattia parassitaria anche per i pesci dulciacquicoli
d’acquario.
ICTIOFTIRIASI o “malattia dei punti bianchi”

                                                               MALATTIE PARASSITARIE IN TROTICOLTURA
                                      WHITE SPOT DISEASE

Tassonomia:
   Phylum Ciliophora
   (Supergruppo Chromalveolata)

Morfologia - Morphology
  Ciliato di grosse dimensioni (50-1000 m)

   Stadio parassita (trofonte): rotondeggiante con
   caratteristico macronucleo a ferro di cavallo
   Parasitic stage (Trophont): round with macronucleus
   with typical shape «horse shoe»

   Stadio riproduttivo (tomonte): sferica
   Reproductive stage (Tomont): spheric

   Stadio infettante (teronte): ovalare allungata, 30×50μ,
   con «perforatorium» apicale
   Infective stage (Theront): ovalar, 30×50μ, with
   perforatorium on the tip
ICTIOFTIRIASI o “malattia dei punti bianchi”
            WHITE SPOT DISEASE
ICTIOFTIRIASI o “malattia dei punti bianchi”

                                                                                             MALATTIE PARASSITARIE IN TROTICOLTURA
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Ospiti:
Tutte le specie ittiche dulciacquicole
All the freshwater fish species

Localizzazione:
Cute e branchie (incistato nel tessuto epiteliale)
Localization: Skin and gills

Ciclo biologico:
Diretto polifasico con uno stadio parassitario e due stadi ambientali (tomonte e teronte).
Life cycle polyphasic with one parasitic stage and two environmental stages
Temperature ottimali di sviluppo: 20-25°C (riproduzione tra 3 e 28°C)
Optimal water range 20-25°C (but able to reproduce between 3-28°C)
Realizzazione in pochi giorni a 21-24°C, in 10-14 gg a 15°C e fino a 5 settimane a 10°C.
Life cycle complete in few days at 21-24°C, in 10-14 days at 15°C, up to 5 weeks at 10°C
Teronti infettanti                                       Distacco del trofonte
                                                               maturo

                            Tomonti sul fondo
                     (eliminazione di 500-800 teronti)
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  Perdità di
  infettività                                 Stadi non
dopo 24 ore                                  sucettibili a
   – Stadio                                  trattamenti
 sensibile a
 trattamenti
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Patogenesi:

Il teronte penetra negli epiteli cutanei e branchiali e qui si
accresce (trofonte) anche fino a 1000 m; quando il trofonte
fuoriesce dalla sede d’incistamento provoca lesioni epiteliali.
La presenza del trofonte provoca iperproduzione di muco e
proliferazione dell’epitelio respiratorio branchiale, quindi
sopravvengono fenomeni degenerativi e necrosi.
Gravi alterazioni dell’osmoregolazione e della respirazione.
Si possono avere infezioni secondarie di natura batterica e
micotica.
Pathogenesis:

Theront penetrates the epthelia of skin and gills, growths up
to 1mm, excists leaving lesions potential entrance door for
secondary infections.
The trophont rotates into the cyst causing epithelial
proliferation, mucus hypersecretion and necrosis.
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Sintomi:

Sfregamento (flashing), problemi respiratori, comparsa di punti bianchi sulla
superficie cutanea, mortalità variabile a seconda della taglia dell’ospite e
dell’intensità d’infezione

Symptoms

Flashing, difficult breathing white spots on the skin, mortality dependent on the
fish size and infection intensity
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• Fattori predisponenti: mancato controllo dei pesci di nuova introduzione,
  sovraffollamento, scarsa pulizia del fondo delle vasche, scarso ricambio idrico
• Profilassi: controllo dei pesci di nuova introduzione, frequente pulizia del fondo
  delle vasche, evitare promiscuità tra portatori sani e stadi più recettivi (avannotti)

• Predisposing factors: not controlled new batches, poor hygiene, low water exchange,
• Prevention: solving of the factors above and separation between larger fish and
  juveniles (more susceptible)
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 Shinn et al. (2009) hanno dimostrato come la combinazione di una pulizia regolare per mezzo di una testina di
 pulizia e di una pompa a vuoto e l'uso di un polimero a bassa adesione da applicare alle vasche è in grado di
 rimuovere i tomonti e ridurre i livelli di infezione fino al 99,5% rispetto ai gruppi di controllo. Nonostante la loro
 apparente efficacia nessuna delle strategie di gestione sopra descritte sono state adottate finora in un contesto
 aziendale ad eccezione di una troticoltura in centro Italia

Shinn et al. (2009) showed as effective the association of regular cleaning procedures by a and a vacuum pump
with a polymer film to be applied on the tanks surfaces, with the aim to remove tomonts and decrease the
infection levels up to the 99.5% compared to controls. TOO EXPENSIVE FOR FARMERS, NOT RELIABLE
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Da anni si sono intraprese ricerche sull’immunologia legata alla presenza di questo parassita per mettere
a punto una strategia vaccinale

Almeno 5 diversi sierotipi sono stati individuati, caratterizzati da differenze negli Antigeni di immobilità
superficiali (Iag) – 5 serotypes with difference in (Iag)

2 tipi di risposta immunitaria:
              1aria: Non-specific innate factors, Complement factors, Cellular factors
              2aria: anticorpale e cellulo-mediata

Nella trota iridea la risposta immunitaria anticorpale è in grado di conferire resistenza a I. multifiliis con
insorgenza di infezioni sub-letali
Immune antibodies give resistence to trout with sub-lethal infections

I. multifiliis è parassita obbligato, tutti i tentativi di coltivarlo in vitro sono falliti fino alle prove effettuate nel
corso del Progetto europeo ParaFishControl

Vaccini a DNA e a DNA ricombinante si sono dimostrati efficaci sperimentalmente.
DNA vaccines are effective but not authorizied in EU

Jørgensen (2017) Fish & Shellfish Immunology, 67: 586-595
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Controllo:
riduzione della densità in vasca, aumento del ricambio idrico, aumento dell’ossigeno
disciolto, pulizia del fondo
Biomass reduction, increase of water exchange, increase og pO2, bottom hygiene

Terapia:
bagni con formalina (150-250 ppm per 30-60 minuti al giorno fino a scomparsa del
parassita). Acqua ossigenata e acido peracetico: efficaci nei confronti dei teronti.
Prodotti non autorizzati.
Formalin effective but NOT AUTHORIZED

In allevamento gli approcci più comuni prevedono l’utilizzo di trattamenti per
immersione brevi (e.g. 30 min – 4 h in vasca) o prolungati (e.g. 7–15 gg nei ponds)
volti a colpire gli stadi acquatici a vita libera del parassita (i.e. protomonti e teronti).
Treatments with short immersions (30’-4h in tanks) or prolonged (7-15 days in
ponds)
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Storicamente, il verde malachite (MG) era comunemente usato per il
controllo di I. multifiliis e una serie di altre malattie ittiche per la sua
comprovata efficacia, basso costo, pronta disponibilità, elevata stabilità
durante lo stoccaggio e alta solubilità in acqua.
La MG e i suoi derivati (principalmente leucomalachite) mostrano anche
effetti ecotossicologici ben documentati, tra cui citotossicità, cancerogenicità,
mutagenicità, induzione di fratture cromosomiche, teratogenicità e
respirazione.
Inoltre il verde malachite ei suoi derivati sono altamente persistenti
nell'ambiente, bioaccumulanti nell'ecosistema e nei tessuti dei pesci

MALACHITE GREEN IS EFFECTIVE BUT BANNED SINCE SEVERAL YEARS -
BIOACCUMULATION
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A bacterial biosurfactant isolated from Pseudomonas(strain H6) has a strong in vitro antiparasitic
effect on the fish pathogenic ciliate Ichthyophthirius multifiliis. Three life cycle stages were all
susceptible to the surfactant. Theronts were the most sensitive showing 100% mortality in as low
concentrations as 10 and 13lg/ml within 30 min. Tomonts were the most resistant but were killed
in concentrations of 100lg/ml. Tomocysts, which generally are considered resistant to chemical
and medical treatment, due to the surrounding protective cyst wall, were also sensitive. The
surfactant, in concentrations of 10 and 13lg/ml, penetrated the cyst wall and killed the enclosed
tomites within 60 min. Rainbow trout fingerlings exposed to the biosurfactant showed no adverse
immediate or late signs following several hours incubation in concentrations effective for killing
the parasite.
ICTIOFTIRIASI o “malattia dei punti bianchi”
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Visualization of Pseudomonas H6 surfactant (PS) effects on tomonts and tomocysts with
enclosed tomites of Ichthyophthirius multifiliis. (a)Tomonts without PS. (b) Tomocysts
withenclosed tomites after 30-s exposure to10lg/ml PS with minor disturbance of peripheral
tomites within the cyst wall. (c) Tomont showing membrane disruption (arrow) and release
of cytoplasm (arrowhead) following 15-min exposure to100lg/ml PS. (d) Tomocyst with
enclosed dead tomites in the cyst centre after 15-min exposure to 100lg/ml PS
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