Dissertation

Tierärztliche Hochschule Hannover / Bibliothek – School of Veterinary Medicine Hannover / Library

Jasmin Mischok

Vergleichende Untersuchungen zur Nährstoffverdaulichkeit und zur Empfänglichkeit

für eine experimentelle Salmonelleninfektion bei Lawsonieninfektionen

junger Schweine

 

NBN-Prüfziffer

urn:nbn:de:gbv:95-106689

title (engl.)

Comparative studies regarding nutrient digestibility and the susceptibility of an experimental Salmonella-infection during Lawsonia-infection in young pigs

publication

Hannover, Tierärztliche Hochschule, Dissertation, 2015

text

http://elib.tiho-hannover.de/dissertations/mischokj_ss15.pdf

abstract (deutsch)

In der vorliegenden Studie wurde in einem ersten Versuchsteil der Einfluss einer Lawsonia intracellularis-Infektion auf die Leistung (Futteraufnahme, Zunahmen, Futteraufwand) und die Verdaulichkeit von Nährstoffen sowohl über den gesamten Verdauungstrakt als auch praecaecal untersucht. Diese Untersuchungen fanden an insgesamt 27 Mastläufern in drei Durchgängen mit je drei Gruppen statt, die sich alle noch in ihrem Herkunftsbetrieb mit Lawsonia intracellularis auseinandergesetzt hatten, demnach also feldinfiziert waren. Alle drei Gruppen erhielten ein identisches, schrotförmiges Alleinfutter ad libitum (ME MJ/kg TS: 13,9; Rp: 201 g/kg TS; Rfe: 38,4 g/kg TS; Rfa: 26,9 g/kg TS; Ca: 9,88 g/kg TS; P: 6,38 g/kg TS) und unterschieden sich lediglich hinsichtlich ihres Impf- und Infektionsstatus: Gruppe VAC +: gegen L. i. vakzinierte, klinisch unauffällige Schweine; Gruppe VAC – CF -: nicht vakzinierte, klinisch unauffällige Schweine und Gruppe VAC – CF +: nicht vakzinierte, klinisch auffällige Schweine. Das Ziel dieser Untersuchungen war es festzustellen, ob eine klinisch milde Feldinfektion mit L. i. Auswirkungen auf die Verdaulichkeit von Nährstoffen bei wachsenden Schweinen, die klinisch auffällig, klinisch unauffällig oder vakziniert sind, hat und ob sich hieraus zootechnische Leistungsunterschiede ergeben.

Die wesentlichen Ergebnisse des ersten Teils dieser Arbeit lassen sich wie folgt zusammenfassen: Tiere aller drei Versuchsgruppen schieden Lawsonia intracellularis mit dem Faeces aus, dabei schied die klinisch auffällige Gruppe die größte Erregermenge aus. Die tgl. Futteraufnahme, die tgl. Zunahme und der Futteraufwand waren in der vakzinierten Gruppe am günstigsten; die tgl. Zunahme sogar signifikant höher als in der klinisch auffälligen Gruppe. Die nicht vakzinierte, klinisch auffällige Versuchsgruppe wies eine signifikant reduzierte Rp-Verdaulichkeit im Vergleich zur vakzinierten und im Vergleich zur nicht vakzinierten, klinisch unauffälligen Versuchsgruppe auf; die Werte der praeceacalen Verdaulichkeit zeigten eine ähnliche Tendenz. In der klinisch auffälligen Gruppe korreliert die Erregermenge im Kot negativ mit den Leistungsparametern und dem TS-Gehalt im Kot.

Die vorliegenden Ergebnisse zeigen deutlich, dass eine klinisch auffällige Infektion mit Lawsonia intracellularis auch zu Einbußen in der Rp-Verdaulichkeit und zu einer verminderten Futteraufnahme, Zunahme und Futterverwertung führt. Aber auch vakzinierte Schweine setzen sich mit dem Erreger auseinander und scheiden diesen aus, ohne selbst klinisch zu erkranken oder eine beeinträchtigte Leistung und Verdaulichkeit zu zeigen. Zwischen den vakzinierten Schweinen und der nicht vakzinierten, aber klinisch unauffälligen Gruppe bestand kein nennenswerter Unterschied hinsichtlich der erhobenen Parameter. Es gilt jedoch zu bedenken, dass diese Tiere dem steten Risiko ausgesetzt sind, klinisch auffällig zu werden, womit auch eine verminderte Leistung und Verdaulichkeit zu erwarten wäre.

Im zweiten Versuchsteil wurde untersucht, welchen Einfluss die antibiotische Therapie einer Infektion mit Lawsonia intracellularis auf die Ausbreitung einer experimentellen Salmonelleninfektion hat. Hierfür kamen insgesamt 72 Mastläufer in drei Durchgängen zu je zwei Gruppen zum Einsatz (alle aus einem Bestand), von denen die eine Versuchsgruppe (VAC +) aus bereits im Bestand vakzinierten Tieren bestand, die andere Versuchsgruppe (VAC -) hingegen aus nachweislich L. i. feldinfizierten Schweinen, die im Institut für Tierernährung antibiotisch therapiert wurden. Nach erfolgter Therapie der Gruppe VAC – wurden pro Durchgang jeweils zwei Schweine beider Versuchsgruppen experimentell mit S. Derby infiziert und nach bestätigter Infektion zurück in ihre Gruppen verbracht. Es folgte eine vierwöchige Versuchsphase, in der die Ausbreitung des Testkeims in den Versuchsgruppen kulturell überprüft wurde. Zum Zeitpunkt der Sektion wurde zusätzlich auf Einzeltierbasis überprüft, ob eine Translokation in die Mesenteriallymphknoten erfolgt war und ob sich der Erreger im Caecuminhalt nachweisen ließ. Zusätzlich wurden für beide Gruppen die tgl. Zunahme (Einzeltier), die tgl. Futteraufnahme und der Futteraufwand (gruppenbasiert) erhoben.

Die wesentlichen Ergebnisse des zweiten Teils der Arbeit lassen sich wie folgt zusammenfassen: Hinsichtlich Futteraufnahme, Zunahmen und Futteraufwand unterschieden sich die beiden Gruppen nicht. Die experimentelle Infektion ausgewählter Tiere („Seeder“) war in jedem Fall erfolgreich. In der antibiotisch vorbehandelten Gruppe VAC – breiteten sich die Salmonellen nach experimenteller Infektion signifikant deutlicher aus als in der Gruppe VAC + (mehr kulturell positive Tiere im Rektaltupfer in der Gruppe VAC -). In der Gruppe VAC – kam es bei signifikant mehr Tieren zu einer Translokation in die Mesenteriallymphknoten als in der Gruppe VAC +. Die vorliegenden Ergebnisse zeigen deutlich, dass die antibiotische Therapie einer Infektion mit Lawsonia intracellularis zu einer höheren Empfänglichkeit für eine Infektion mit Salmonellen führt. Bei gegen L. i. geimpften Schweinen ist eine solche Therapie nicht erforderlich, sodass es zu keiner Störung der gastrointestinalen Flora kommt.

Salmonellen besitzen nach wie vor ein großes zoonotisches Potential, sodass ein Eintrag in die Lebensmittelkette nach Möglichkeit verhindert werden sollte. Neben geeigneten Management- und Hygienemaßnahmen dürfte die Minimierung des Antibiotikaeinsatzes zugunsten von Prophylaxemaßnahmen einen Beitrag hierzu leisten. Auch im Zuge rechtlicher und politischer Bemühungen um eine Minimierung des Antibiotikaaufwandes, sollte wirksamen Prophylaxemaßnahmen wie der Impfung, nicht nur um Resistenzen zu verringern, sondern auch um Zoonosen zu reduzieren, in Zukunft der Vorzug gegeben werden um einen Beitrag zur Lebensmittelsicherheit und somit zum Verbraucherschutz zu leisten.

abstract (englisch)

In the present study the influence of a Lawsonia intracellularis-infection on performance (feed intake, weight gain, feed conversion) and on the digestibility of nutrients both in the whole gastrointestinal tract and precaecal was examined in a first part of the study. These investigations took place in 27 young fattening pigs in three trials, each with three groups which have all been exposed to Lawsonia intracellularis in the farm, so they were field-infected. All three groups got an identical dry meal complete diet ad libitum (ME MJ/kg DM: 13,9; XP: 201 g/kg DM; XL: 38,4 g/kg DM; XF: 26,9 g/kg DM; Ca: 9,88 g/kg DM; P: 6,38 g/kg DM), so the only difference was the status of vaccination and infection: group VAC +: vaccinated against L. i., no clinical signs; group VAC – CF -: non-vaccinated, no clinical signs; group VAC – CF +: non-vaccinated, with clinical signs. The aim of this study was to test, whether a clinical mild infection with L. i. has an influence on nutrient digestibility in growing pigs, which have clinical signs, no clinical signs or are vaccinated and if this leads to differences in performance.

The main results of the first part of the study may be summarized as: Pigs of all three experimental groups showed a shedding of Lawsonia intracellularis within the feces, even though the non-vaccinated group with clinical signs showed the highest shedding. The feed intake, the weight gain and the feed conversion were best in the vaccinated group; the weight gain was even significantly higher than within the group with clinical signs. The non-vaccinated group with clinical signs showed a significantly reduced XPdigestibility compared to the vaccinated and non-vaccinated group without clinical signs; the values of the precaecal digestibility showed similar results

The present results show clearly, that a clinical apparent infection with Lawsonia intracellularis leads to decreased XP-digestibility, feed intake, weight gain and feed conversion. But also vaccinated pigs get in contact with the pathogen and shed this bacterium without getting clinically affected themselves and without reduced performance and digestibility. Between the vaccinated pigs and the non-vaccinated group without clinical signs, there was no real difference regarding the collected parameters. However, it is important to remember the constant risk of non-vaccinated pigs becoming clinically affected, so one would expect a reduced performance and digestibility.

In the second part of the study, the influence of an antibiotic therapy of a Lawsonia intracellularis-infection on the spreading of an experimental Salmonella-infection was investigated. For this, in total 72 young fattening pigs in three trials, each with two groups were used (all from the same farm). One group (VAC +) consisted of animals, which have been vaccinated at the farm, the other group (VAC -) consisted of L. i. field-infected pigs, which were treated with antibiotics at the Institute of Animal Nutrition. After therapy of group VAC – two pigs per group and trial were experimentally infected with S. Derby and set back into their groups after confirmation of infection. This was followed by a four-week investigation in which the spreading of the test germ within the groups was prooven by cultural test. At the date of dissection it was further investigated, if a translocation into the mesenterial lymph nodes took place or if the pathogen could be detected within the cecum digesta. Additionally, the daily weight gain (single animal) and the daily feed intake and feed conversion (group based) were collected.

The main results of the second part of the study may be summarized as: With regard to feed intake, weight gain and feed conversion the groups did not differ. The experimental infection of selected animals (“seeder”) has been successful in any case. In the group VAC -, pretreated with antibiotics, the Salmonella-infection spreads significantly clearer after experimental infection than in group VAC + (more cultural positive results within the rectal swabs in group VAC -). In group VAC – significant more pigs showed a translocation into the mesenterial lymph nodes than in group VAC +.

The present results show clearly, that an antibiotic therapy of a Lawsonia intracellularis infection results in a higher susceptibility for an infection with Salmonella. In pigs vaccinated against L. i. this treatment is not necessary, so there is no disturbance of the gastrointestinal flora. Salmonellae have still a great zoonotic potential, so their entry into the food chain should be prevented if possible. In addition to suitable management and hygiene measures the minimizing of antibiotic use in favor of prophylactic measures could be a contribution to this. Also in the context of legislative and political efforts to reduction of antibiotic use, effective prophylactic measures like the vaccination should be preferred not only for decrease of resistance but also for reduction of zoonosis and to make a contribution to food safety and, therefore, to consumer protection.

keywords

Lawsonia, Salmonella, Verdaulichkeit / Lawsonia, Salmonella, digestibility

kb

2.303