Dissertation

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

 

Sabrina Weber

 

Isoflurane-anaesthesia used for piglet-castration : evaluation of labour time and bacteriological assessment of the shared and stationary inhaler devices

 

NBN-Prüfziffer

urn:nbn:de:gbv:95-104492

title (ger.)

Isofluran-Narkose bei der Ferkelkastration: Bakteriologische Bewertung und Evaluierung des Arbeitszeitbedarfs der überbetrieblich und stationär genutzten Narkosegeräte

publication

Hannover, Tierärztliche Hochschule, Dissertation, 2013

text

http://elib.tiho-hannover.de/dissertations/webers_ws13.pdf

abstract (deutsch)

Die Isofluran-Narkose ist in Kombination mit einem Analgetikum als tierschutzgerechte Möglichkeit der Ferkelkastration anerkannt. Ein Nachteil insbesondere für kleinere Betriebe besteht in den hohen Beschaffungskosten für das Narkosegerät. Ein Narkosegerät überbetrieblich auf mehreren Betrieben einzusetzen und anfallenden Kosten zu teilen, könnte eine wirtschaftliche Lösung darstellen. Allerdings ist die überbetriebliche Gerätenutzung mit einem Hygienerisiko und der potentiellen Verbreitung pathogener Mikroorganismen über mehrere Betriebe verbunden, wenn die mikrobielle Besiedlung des Narkosegeräts nicht durch die angewandten Desinfektionsmaßnahmen eliminiert oder entscheidend gemindert werden kann. Zudem könnte der überbetriebliche Einsatz den erforderlichen Arbeitszeitbedarf und die dadurch entstehenden Kosten für den Landwirt erhöhen.

Daher war es Ziel der vorliegenden Dissertation zu prüfen, ob unter Praxisbedingungen ein überbetrieblicher Einsatz eines Narkosegerätes auf mehreren Betrieben trotz gründlicher Reinigung und Desinfektion zu einem erhöhten Risiko der bakteriellen Kontamination führt. Darüber hinaus war es Ziel, Größe und Anteil des Arbeitszeitbedarfs der Ferkelkastration unter Isofluran-Narkose bei überbetrieblich und bei stationär eingesetzten Geräten zu analysieren.

Die Untersuchungen wurden zwischen März 2011 und Januar 2012 auf zwölf ökologischen ferkelerzeugenden Betrieben in Deutschland durchgeführt. Die Ferkel (N=1579) wurden mit Hilfe stationärer, beziehungsweise überbetrieblich genutzten Narkosegeräten mit Isofluran anästhesiert und anschließend kastriert. Die stationären Geräte wurden in einer Gruppe (n=5) auf größeren Betrieben verwendet (84 Sauen), während sich kleinere Betriebe (n=7; 32 Sauen) ein Gerät überbetrieblich teilten. Hinsichtlich des Hygienestatus waren alle Betriebe sehr homogen. Es erfolgten je vier Betriebsbesuche, durchschnittlich alle drei Monatewährend der Datenaufnahme. Für den ersten Versuch wurden die Kolonie-bildenden Einheiten (KBE) der mesophilen Gesamtkeimzahl, von Staphylococcus spp., Methicillin-resistenter Staphylococcus aureus (MRSA) und Escherichia coli bestimmt. Die Probenahmen erfolgten vor Kastration und nach Desinfektion an repräsentativen Materialien des Narkosegerätes: Atemmasken, Fixierschalen, Fußpedale und Räder (N=376). Für den zweiten Versuch wurde der Arbeitszeitbedarf aller Teilschritte des gesamten Prozesses erfasst. Dabei wurde der zeitliche Aufwand für die Rüstzeit des Gerätes, die Narkose und Kastration durch den Tierarzt und die Vorbereitung, das Einsammeln und den Transport der Ferkel durch den Landwirt gemessen.

Die mikrobiologischen Ergebnisse zeigen eine Staphylococcus-spp.-Nachweisrate von 56,5 % bei den betrieblichen Eigengeräten und 40,3 % bei den überbetrieblich genutzten Geräten. MRSA wurde in 2,4 % der Proben nachgewiesen. In einem Fall wurde nur ein pathogener Shigatoxin produzierender E.coli (Stx2e, F18) gefunden. Die mesophile Gesamtkeimzahl war bei den überbetrieblich genutzten Narkosegeräten niedriger, als bei den Geräten, die stationär genutzt wurden (P=0.038). Das trifft insbesondere auf die Fixierschalen zu (P < 0.05). Die Desinfektion der Geräte nach der Kastration reduzierte die Gesamtkeimzahl auf ein sehr geringes Niveau (100–101). Sowohl bei stationärem als auch bei überbetrieblichem Einsatz waren die Räder die meist- und die Fußpedale die am wenigsten kontaminierten Materialien (P < 0.05).

Die Ergebnisse der zweiten Untersuchung zeigten, dass die Arbeitszeit des gesamten Prozesses beim überbetrieblichen Einsatz (266 s / Ferkel) im Vergleich zum stationären Einsatz der Geräte (177 s / Ferkel) erhöht war (P=0.012). Dieser Anstieg wurde durch den größeren Arbeitszeitbedarf für Vorbereitung (P=0.055), Kastration (P=0.026) und Einpacken (P=0.010) beim überbetrieblichen Geräteeinsatz verursacht. Allerdings unterschieden sich die einzelnen Anteile des Arbeitszeitbedarfs des stationären Geräteeinsatzes nicht signifikant (P>0.05) vom überbetrieblichen Geräteeinsatz. Die durch den Arbeitszeitbedarf resultierenden Kosten des Landwirts unterschieden sich nicht erheblich zwischen stationärem (0.26€ pro Ferkel) und überbetrieblichem (0.28€ pro Ferkel) Geräteeinsatz.  Es kann zusammengefasst werden, dass bei überbetrieblich genutzten Geräten die bakterielle Kontamination nach gründlicher Desinfektion unter der, der nur in einem Betrieb genutzten Geräte liegt und damit durch die Verbringung der Geräte zwischen den Betrieben kein zusätzliches Hygienerisiko für Betriebe mit vergleichbarem Hygienestatus entsteht. Allerdings konnte keine vollständige mikrobiologische Untersuchung aller in der Schweinehaltung vorkommenden wichtigen pathogenen Krankheitserreger bei der Bewertung des Narkosegerätes durchgeführt werden. Zudem besteht immer ein gewisses Restrisiko, wenn Gerätschaften überbetrieblich genutzt werden. Daher könnte es sicherer und ökonomischer sein, nur den Verdampfer, welcher den kostenintensivsten Teil des Narkosegerätes darstellt, überbetrieblich zu nutzen. Obwohl der überbetriebliche Geräteeinsatz den Arbeitszeitbedarf signifikant um fast 90 Sekunden pro Ferkel in dieser Untersuchung erhöht hat, können die entstandenen Kosten für kleine Betriebe als marginal betrachtet werden, wenn die hohen Kosten für den Gerätekauf von mehreren Betrieben getragen werden.

abstract (englisch)

Isoflurane-anaesthesia combined with an analgesic is an animal-friendly solution for piglet castration. A disadvantage especially for smaller farms however, is the high cost involved, which originates mainly from the required, equipped inhaler device. Sharing an inhaler device among several farms could be an economic solution to reduce costs. However, sharing a device might imply a hygiene risk and potentially promote spread of pathogenic micro-organisms among the farms if the employed disinfection can not eliminate contamination of the device. Furthermore the shared use of the device might enhance the required labour time and thus raise the resulting costs for the farmer.

Therefore the objective of this study was to investigate whether sharing an anaesthetic device among associated farms results in an elevated risk of bacteriological contamination and further spread in spite of a thorough cleaning and disinfection under field conditions. Furthermore it was also aimed at evaluating the amount and components of labour time required for piglet castration with isoflurane anaesthesia performed with stationary and shared devices.

The studies were performed between March 2011 and January 2012 on twelve organic piglet producer farms in Germany. Piglets (N=1579) were anaesthetised with isoflurane and castrated using stationary or shared equipped inhaler devices. The stationary devices were used in a group (n=5) of larger farms (84 sows), whereas smaller farms (n=7; 32 sows) shared one device. Concerning their hygienic status all farms were highly homogenous. Each farm was visited four times, averagely every third month during data collection. For the first study, colony forming units (CFU) of total mesophilic bacteria, Staphylococcus spp., Methicillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA) and Escherichia coli were determined. Sampling took place before castration and after disinfection, and included representative materials of the device: snout masks, retaining fixtures, pedals and wheels (N=376). For the second study the required labour time of each defined process-step of the complete process was recorded, which included machine set-up, anaesthesia and castration by a practitioner, and preparation, collection and transport of piglets by a farmer.

The results of the microbiology study indicated presence of Staphylococcus species in 56.5% and 40.3% of samples obtained from farms using stationary and shared devices, respectively. MRSA was detected in 2.4% of the samples and only one pathogenic Shiga toxin-producing E. coli (Stx2e, F18) could be detected. Total bacterial counts were lower on the shared device than on the stationary devices (P=0.038), particularly on restraining fixtures (P<0.05). Disinfection of the inhaler devices after castration reduced total bacteria counts to a low level (100–101). In both groups of devices wheels were the most and pedals the least contaminated materials (P<0.05).

Results obtained in the second study indicated that labour time required for the complete process was increased (P=0.012) on farms sharing a device (266 s / piglet) compared to farms using stationary devices (177 s). This increase of labour time was due to the elevated time required for preparation (P=0.055), castration (P=0.026) and packing (P=0.010) when sharing a device. However, components of the time budgets using stationary or shared devices did not differ significantly (P>0.05). Cost arising from time spent by farmer did not differ considerably between the use of stationary (0.26€ per piglet) and shared (0.28€) devices.

It can be concluded that sharing an inhaler device among farms in this study is not associated with an elevated transmission of pathogens when a thorough cleaning and disinfection is employed, thus no additional hygiene risk was observed for farms with similar hygienic conditions. However, a complete microbiological assessment covering all important pathogens could not be provided and some risk will always be involved when sharing equipment among farms. Therefore, it may be a safer and also an economically feasable alternative for smaller farms to share only the vaporizer, which is the most expensive component of the anaesthetic device. Sharing an inhaler device among farms increases labour time significantly by almost 90 seconds per piglet. However, the resulting costs can be considered marginal for small farms, since the high expenses originating from purchasing an inhaler device are shared among several farms.

keywords

Animal welfare, castration, Inhalation anaesthesia; Tierschutz, Kastration, Inhalationsanästhesie

kb

188