Mehr als 20 % der Filets des Atlantischen Lachses können unschöne schwarze und rote Flecken aufweisen, die oft > 1 cm groß sind und erhebliche finanzielle Verluste verursachen. Die Flecken kommen bei Zuchtlachsen weitaus häufiger vor als bei Wildlachsen, und ihre Ursachen sind kaum bekannt.
Da er erkannte, dass die Biochemie der Flecken geklärt werden sollte, wandte sich Professor Turid Mørkøre von der norwegischen Universität für Biowissenschaften an zwei führende Wissenschaftler auf dem Gebiet der Melanin-Biochemie, Professor Kazumasa Wakamatsu und Professor Shosuke Ito von der Fujita Health University, Japan.
Diese Forscher fanden heraus, dass die schwarzen Flecken Melanin namens Eumelanin enthalten und dass die roten Flecken kein Melanin nachweisbar enthalten. Die biochemische Diskontinuität zwischen den roten und schwarzen Flecken deutet darauf hin, dass ihre Pigmente unterschiedlichen zellulären Ursprungs sind, nämlich rote Blutkörperchen bzw. Melanomakrophagen (Fischmakrophagen mit dunklem Pigment).
Obwohl die Ergebnisse innerhalb der Erwartungen liegen, ist sie ein wichtiger Schritt zum Verständnis des Fleckenproblems, und die Studie war es auch veröffentlicht im Internationale Zeitschrift für Molekularwissenschaften.
In den letzten Jahrzehnten sind fokale Verfärbungen an Filets aus Atlantischem Lachsmuskel zu einem zunehmenden Problem für die kommerzielle Fischzucht geworden, von dem ein erheblicher Teil der Filets betroffen ist. Die Gründe für die Flecken sind rätselhaft, obwohl mehrere plausible Theorien aufgestellt wurden und es höchstwahrscheinlich mehrere unterschiedliche Ursachen gibt. Die Flecken werden grob in „rote Flecken“ oder „schwarze Flecken“ eingeteilt und sind auch als „rote fokale Veränderungen“ und „melanisierte fokale Veränderungen“ bekannt.
Eine ordnungsgemäße biochemische Analyse der schwarzen Flecken wurde jedoch nie durchgeführt, und die Vermutung, dass sie Melanin enthielten, basierte hauptsächlich auf der Färbung mit Fontana Masson, die nur relativ spezifisch für Melanin ist. Es wurden Zwischenformen zwischen roten und schwarzen Flecken gefunden, was zu der von vielen geteilten Vorstellung führte, dass schwarze Flecken normalerweise von roten Flecken abgeleitet seien.
Melanin ist ein sehr großes, äußerst unregelmäßiges Heteropolymer, das aus Monomereinheiten besteht, die aus der enzymatischen Oxidation der Aminosäure Tyrosin stammen. Es gibt verschiedene Arten von Melanin. Die Professoren Wakamatsu und Ito sind Melanin-Spezialisten, die eine Reihe biochemischer Tests zur Charakterisierung mehrerer Melanintypen für verschiedene Arten erstellt haben, die zwischen menschlichen Melanompatienten und versteinerten Tieren wie Dinosauriern variieren.
Als sie diese Tests auf Flecken auf Atlantischen Lachsfilets aus Norwegen anwendeten, stellten sie fest, dass die schwarzen Flecken das schwarze Pigment „Eumelanin“ enthielten, das auch in menschlichem Haar und menschlicher Haut vorkommt, während sie bei den roten Flecken nicht auf das Vorhandensein schließen konnten von Melanin. In den roten Flecken fanden sie jedoch einige von DOPA abgeleitete Produkte, die auf eine oxidative Umgebung hinweisen, die mit einer Blutung einhergeht.
Wichtig ist, dass die Ergebnisse von Wakamatsu et al. ergab, dass zwischen den Pigmenten der roten und schwarzen Flecken keine biochemische Kontinuität besteht, was frühere histologische Hypothesen stützt, dass rote Flecken durch Blutungen und schwarze Flecken durch lokale Ansammlungen von Melanomakrophagen bei chronischen lokalen Immunreaktionen verursacht werden.
Melanomakrophagen sind Immunzellen, die nur in ektothermen Wirbeltieren vorkommen, darunter Fische, Amphibien und Reptilien. Daraus lässt sich schließen, dass die neue Studie von Wakamatsu et al. impliziert, dass das schwarze Pigment in Melanomakrophagen Eumelanin ist, was zuvor nicht richtig bestimmt wurde.
Blutungen können verschiedene Ursachen haben, nicht jede Blutung führt zu einer chronischen Entzündung mit Melanomakrophagen, und Melanomakrophagen können sich auch aus anderen Gründen als der Blutung ansammeln. Daher impliziert der unterschiedliche zelluläre Ursprung roter und schwarzer Flecken, der durch ihre von Wakamatsu et al. gezeigte biochemische Diskontinuität gestützt wird, dass Forscher mit einer Reihe möglicher Ursachen für die verschiedenen Flecken rechnen sollten und nicht versuchen sollten, ein „ein Modell zu finden“, das zu ihnen passt -alle“-Erklärung.
Professor Erling Koppang, ein norwegischer Spezialist für Lachsfiletflecken, der nicht an dieser Studie beteiligt war, erklärt: „Die Studie von Wakamatsu und Mitarbeitern ist ein wichtiger Bestandteil bei der Charakterisierung pigmentierter Läsionen beim Atlantischen Lachs und passt gut zu der unserer Gruppe.“ vorherige Identifizierung der Expression von Tyrosinase [a gene necessary for melanin production] in schwarzen Veränderungen.
„Jetzt wissen wir mit Sicherheit, dass das Endprodukt unseren Erwartungen entspricht, was wichtig ist, um bei dem Versuch, diese Läsionen zu verbieten, voranzukommen.“
Mehr Informationen:
Kazumasa Wakamatsu et al., Eumelanin-Nachweis in melanisierten fokalen Veränderungen, aber nicht in roten fokalen Veränderungen auf Filets von Atlantischem Lachs (Salmo salar), Internationale Zeitschrift für Molekularwissenschaften (2023). DOI: 10.3390/ijms242316797