Stiftung Tierärztliche Hochschule Hannover (TiHo)

Untersuchungen zum Auftreten verschiedener bakterieller Zoonoseerreger und zu den Risikofaktoren in norddeutschen Schweinemastbeständen

Döhne, Susanne

This study was part of the FBI-Zoo project (project executing organisation: BMBF) and a cooperation with the project „Zoonoses in Pork Production II (project executing organisation: BLE) of the Clinic for Pigs, Small Ruminants, Forensic Medicine and Ambulatory Service of the University of Veterinary MedicineHanover. Aim of this epidemiological study was to describe the occurrence of the zoonotic bacteria Salmonella spp., Campylobacter spp. and Y. enterocolitica pig herds in Northern germany. Further topics were the dectection of potential risk factors for the occurrence of these bacteria and the susceptibility testing of the isolates. Serological and bacteriological samples of 27 pig herds were collected at a slaughterhouse in Northern Germany and tested for the zoonotic agents Salmonella spp., Campylobacter spp. and Y. enterocolitica. 20 pigs per herd were selected and one ileocolic lymph node of each animal was harvested and subsequently tested culturally. 3.1 % of the animals were positive for Salmonella spp., 9.1 % for Campylobacter spp. and 0.4 for Y. enterocolitica. Furthermore 30 pigs per herd were tested serologically: 19.7 % were tested positive for Salmonella spp., 87.9 % for Campylobacter spp. and 69.7 % for Y. enterocolitica. Serological herd prevalence was 48.2 % for Salmonella spp., 100 % for Campylobacter spp. and 81.5 % for Y. enterocolitica. Whereas bacteriological herd prevalence was 25.9 % for Salmonella spp., 44.4 % for Campylobacter spp. and 7.4 % for Y. enterocolitica. One of the main issues of this study was to identify potential risk factors for the occurence of the zoonotic agents on the farm. Therefore the influence of potential risk factors that were assessed by a questionnaire on the mean antibody titer of a herd was tested. Salmonella antibody titers were comparatively higher in herds that put growth retarded pigs back or obtained piglets from more than one supplior or had a control of rodents according to schedule (instead of  rodent control according to demand) or kept cattle on the premises. Campylobacter spp. antibody titers were remarkably higher in herds of farms which did not adopt the all-in/all-out housing system or  which did no cleaning and disinfection procedure of the complete stable or on which horses or cats were kept. Also in bigger herd with a higher number of animals and in herds with a higher frequency of animal purchase remarkably higher Campylobacter spp. antibody titers were recognized. The antibody titers for Y. enterocolitica were higher in herds feeding dry or coarse meal and in “Salmonella category 1 herds” and in herds with less growth of the pigs. Another topic of this work was to figure out whether  certain farm specific risk factors could influence a herds serological status of Salmonella spp., Campylobacter spp. and Y. enterocolitica in parallel. Ten of these factors were detected: General health problems, application of pro- or metaphylaxis, no fully slatted floor, no hygiene lock, purchasing piglets from more than one other farm, use of well water, no use of acids in food and water, putting weak pigs back into a younger age group, regularly pest eradication due to a fix plan and feeding only dry food. In 48.2 % of the farms more than one agent and in 40.7 % all three agents were detected serologically. A total of 17 Salmonella spp. and 48 Campylobacter spp. isolates were susceptibility tested. 15 (88.2 %) Salmonella spp. and 34 (70.8 %) Campylobacter spp. isolates showed resistance. The prevalences of resistance of the S. Typhimurium isolates to ampicillin (93.8 %), streptomycin, sulfamethoxazol und tetracycline (each 75.0 %) were high. Prevalence of trimethoprim resistance (25.0 %) so as chloramphenicol and florfenicol resistance (18.8 %) were on a intermediate level. In case of cefotaxim, ciprofloxacin und nalidixic acid (each 6.25 %) the prevalence of resistance was low. All S. Typhimurium isolates were susceptible to ceftazidim, colistin, gentamicin and kanamycin. Campylobacter spp. isolates displayed a high prevalence of resistance to tetracyclin (56.0 %), whilst an intermedium prevalence of resistance was found to ampicillin, ciprofloxacin (each 18.8 %) and trimethoprim/sulfamethoxazol (17.0 %) and a low prevalence of resistance to nalidixic acid (10.4 %) and erythromycin (6.25 %). All Campylobacter spp. isolates were susceptible to gentamicin and to sulbactam-ampicillin. The prevalence of resistance was considerably higher in C. coli isolates (75.7 %) than in C. jejuni isolates (54.5 %).

Die Studie war Teil des Forschungsverbundes FBI-Zoo (Projektträger: BMBF) und wurde in enger Kooperation mit dem Projekt „Zoonoses in Pork Production II / Kontrolle von aus der Produktionskette Schweinefleisch hervorgehenden Zoonosen II“ (Projektträger: BLE) der Klinik für kleine Klauentiere und forensische Medizin und Ambulatorischen Klinik der Tierärztlichen Hochschule Hannover erstellt. Ziel dieser Dissertation war es, die Prävalenzen der Zoonoseerreger Salmonella spp., Campylobacter spp. und Y. enterocolitica in ausgewählten norddeutschen Mastschweineherden zu ermitteln und anschließend betriebsassoziierte Risikofaktoren für deren Auftreten sowie Informationen zur Resistenzsituation abzuleiten. Auf einem Schlachthof wurden von 27 norddeutschen Mastschweineherden serologische und bakteriologische Proben entnommen und anschließend auf das Vorkommen der Zoonoseerreger Salmonella spp., Campylobacter spp. und Y. enterocolitica untersucht. Pro Betrieb wurde von 20 Schweinen jeweils ein Ileocaecallymphknoten kulturell untersucht. Bakteriologisch waren 3,1 % der Tiere Salmonella-positiv, 9,1 % Campylobacter-positiv und 0,4 % der Tiere Y.- enterocolitica-positiv. Zusätzlich wurden je 30 Schweine pro Bestand serologisch untersucht. Der Anteil der serologisch positiven Tiere betrug 19,7 % für Salmonella spp., 87,9 % für Campylobacter spp. und 69,7 % für Y. enterocolitica. Die Betriebsprävalenzen lagen serologisch bei 48,2 % für Salmonella spp., 100 % für Campylobacter spp. und 81,5 % für Y. enterocolitica sowie bakteriologisch bei 25,9 % für Salmonella spp., 44,4 % für Campylobacter spp. und 7,4 % für Y. enterocolitica. Die serologische Untersuchung detektierte in 48,2 % der Betriebe mindestens zwei der Erreger und in 40,7 % der Betriebe sogar alle drei getesteten Erreger. Eine zentrale Aufgabe der vorliegenden Arbeit war die Analyse möglicher Risikofaktoren für das Auftreten der drei Erreger in den Beständen. Hierfür wurde der Einfluss der mittels Fragebogen erhobenen Betriebsmerkmale auf die Betriebsmittelwerte der Antikörpertiter zunächst für jede Bakterienart einzeln geprüft. Die Salmonella-Antikörpertiter lagen erkennbar höher bei Betrieben, welche Kümmerer zurückstellten, mehr als einen Ferkel-Zulieferbetrieb hatten, regelmäßige Nagerbekämpfung nach Plan durchführten oder gleichzeitig Rinderhaltung betrieben. Die Antikörpertiter für Campylobacter spp. waren erhöht bei Betrieben ohne striktes Rein-Raus-System, Betrieben ohne Durchführung einer strikten Reinigung und Desinfektion des gesamten Stalles, Betrieben mit zusätzlicher Pferdehaltung, Betrieben mit zusätzlicher Katzenhaltung oder Betrieben mit größerer Mastplatzanzahl oder höherer Zukauffrequenz. Die Y.-enterocolitica-Antikörpertiter lagen höher bei Betrieben mit Fütterung trockenen oder mehlförmigen Futters, Betrieben der Salmonellenkategorie I oder Betrieben mit niedrigeren Gewichtszunahmen der Tiere. Eine weitere Fragestellung der vorliegenden Arbeit war, in welchem Ausmaß bestimmte betriebsassoziierte Risikofaktoren die Chance für den serologischen Nachweis von mehr als einer Erregerart innerhalb eines Betriebes beeinflussten. Es wurden zehn dieser Einflussfaktoren entdeckt, die in Zusammenhang mit einem erhöhten Risiko für den serologischen Nachweises eines, beider und aller drei Erreger standen. Dies waren das Auftreten von Bestandsproblemen, der Einsatz einer Pro- bzw. Metaphylaxe, das Nichtvorhandensein eines kompletten Vollspaltenbodens, das Fehlen einer Hygieneschleuse, die Ferkelherkunft aus zwei oder mehr Beständen, die Verwendung von Brunnenwasser zum Tränken, der Nichtzusatz von Säure zu Futter oder Wasser, das Zurückstellen von Kümmerern zu den gesunden Tieren, die Durchführung der Nagerbekämpfung nach Plan (statt nach Bedarf) und die Verfütterung ausschließlich mehlförmigen Futters. An den 17 Salmonellenisolaten und 48 Campylobacter-Isolaten wurde eine Empfindlichkeitstestung per Mikrodilutionsmethode durchgeführt. Salmonella spp. wiesen Resistenzen bei 15 Isolaten (88,2 %) und Campylobacter spp. bei 34 Isolaten (71,8 %) auf. Die Resistenzraten der isolierten S.-Typhimurium-Stämme lagen hoch für Ampicillin (93,8 %), Streptomycin, Sulfamethoxazol und Tetrazyklin (je 75,0 %), intermediär für Trimethoprim (25,0 %), Chloramphenicol und Florfenicol (18,8 %), niedrig für Cefotaxim, Ciprofloxacin und Nalidixinsäure (6,25 %). Gegenüber Ceftazidim, Colistin, Gentamicin und Kanamycin waren alle S.-Typhimurium-Stämme empfindlich. Die Resistenzraten von Campylobacter spp. waren hoch gegenüber Tetrazyklin (56.0 %), intermediär gegenüber Ampicillin, Ciprofloxacin (je 18.75 %) und Trimethoprim/Sulfamethoxazol (17.0 %), niedrig gegenüber Nalidixinsäure (10.4 %) und Erythromycin (6,25 %). Gegenüber Gentamicin sowie Sulbactam-Ampicillin traten keine Resistenzen auf. C. coli hatte mit 75,7 % eine deutlich höhere Resistenzrate als C. jejuni mit 54,5 %.

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Döhne, Susanne: Untersuchungen zum Auftreten verschiedener bakterieller Zoonoseerreger und zu den Risikofaktoren in norddeutschen Schweinemastbeständen. Hannover 2010. Tierärztliche Hochschule.

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