Stiftung Tierärztliche Hochschule Hannover (TiHo)

Quantifizierung und Prävalenz thermophiler Campylobacter spp. in der Broilerschlachtung und Fleischverarbeitung im Rahmen einer Langzeitstudie

Reich, Felix

At present thermophilic Campylobacter spp. are the major cause of gastrointestinal disease in man in Europe. Poultry meat has been identified as an important source for human infection. This kind of meat is often highly contaminated with Campylobacter which leads to cross-contamination of ready to eat foods due to improper kitchen hygiene. But also the undercooked meat itself is known as a potential source of infection. Usually the birds do not fall ill but are considered as asymptomatic carriers of Campylobacter. In the course of the highly industrialised slaughter process a wide distribution of these bacteria occurs. Although an eradication of Campylobacter is currently not possible, neither during fattening nor during processing, at least a reduction is the aim. For performing thorough risk assessements and recognising steps for implementing intervention strategies, it is of great importance to have data available on the prevalence and quantitative dimensions of Campylobacter in broiler slaughtering.   In these studies a total of 40 broiler flocks were sampled over a period of 18 months for their Campylobacter status in caecal contents, to acquire the prevalence of broiler flocks upon delivery at the slaughterhouse.   The main focus of this investigation was the quantification of Campylobacter at the slaughterhouse level. Therefore the collection of samples at different points of slaughter and processing was performed every month and changes in the Campylobacter prevalence and counts were determined. The sampling points were: Scalding/defeathering, evisceration and the chilling operations. Carcasses were collected after the passage of these processing steps. Poultry cuts were collected to examine the burden of products ready for packaging. Samples of scalding water were collected to show the amount of Campylobacter in the beginning of the slaughter process. Aditionally transport crates were sampled after cleaning and disinfection. The investigation was perrformed in different seasons for examining the influence of seasonality. A comparison of the burden of Campalobacter positive and negative flocks gave information on the amount of cross-contamination.   The combination of qualitative and quantitative methods in the analysis of Campylobacter gave a higher level of confidence in the results of the prevalence and bacterial counts acquired at different steps in the slaughter process. The use of two selective media (mCCDA/Karmali) showed similar results in the enumeration of Campylobater, while the Karmali agar was easier to analyze. The prevalence studies of broiler flocks gave a positive result for Campylobacter in 70 % (28) of cases. The results of samples from Campylobacter positive flocks during processing showed a reduction of the Campylobacter counts. The mean Campylobacter count at the beginning was Log10 5.4/5.5 cfu/carcass, after chilling it was reduced to Log10 4.7/4.8 cfu/carcass. The surface contamination of carcasses was reduced by Log10 0.7 and this reduction was statistically significant. The prevalence of Campylobacter in samples from positive flocks was high with over 87 % for all kinds of samples. At the end of the processing the breat meat still showed contamination rates of Log10 2.7/3.0 KbE per pair of fillets. The prevalence was lower in Campylobacter negative flocks with a maximum prevalence of up to 44 % for carcasses. The bacterial counts were lower and the majority of the samples were below the limit of detection of the method for quantitative analysis. The status of scalding water and transport crates showed a distribution of Campylobacter to the slaughter environment. Scalding water therefore is an important point for contamination of negative flocks passing through the contaminated water. Improper cleaned transport crates posed a risk of introducing Campylobacter to formerly negative flocks.   Seasonal influences were shown, as an accumulation of Campylobacter negative flocks was seen in winter and spring compared to the other seasons. The analysis of the Campylobacter mean counts per slaughter day of positive flocks showed higher contamination of flocks in summer and autumn than in other quarters.   The differentiation of Campylobacter isolates showed that C. jejuni (73.6 %) was dominating in broiler flocks, followed by C. coli (24.9 %). With analysis of isolates from caecal contents it was demonstrated that the majority of flocks was colonised by one Campylobacter species, flocks solely colonised by C. jejuni or C. coli were found. But mixed colonisation was detected in six flocks.   During slaughtering and processing different amounts of cross-contamination occurred. This was confirmed bei the detection of Campylobacter positive samples at the slaughter of flocks with negative status in caecal contents and by the incidence of Campylobacter species differing from those found in caeca of slaughtered positive flocks.   The combination of media and methods used in these studies for the analsysis of thermophilic Campylobacter resulted in a higher rate of reliability in the estimation of the prevalence and bacterial numbers at the different processing steps. Additionaly, the design as a longitudinal study over 1.5 years, with taking into account seasonal variations and different flock status, allowed for a generalisation of the results for the expected contamination with Campylobacter in intensively fattened broiler flocks in Germany.

Thermophile Campylobacter spp. sind die derzeit häufigste Ursache bakteriell bedingter Magen-Darm-Erkrankungen des Menschen in Europa. Eine bedeutende Quelle für humane Erkrankungen stellt Geflügelfleisch dar. Es ist häufig mit einer hohen Anzahl dieser Bakterien belastet, so dass es im Rahmen einer mangelnden Küchenhygiene zu Kreuzkontaminationen von roh zu verzehrenden Speisen kommt. Auch unzureichend erhitztes Geflügelfleisch ist als Infektionsquelle bekannt. Während die Tiere selbst nicht erkranken, sind sie doch Träger des Bakteriums. Im Rahmen des stark industrialisierten Schlachtprozesses kommt es zu einer Ausbreitung von Campylobacter. Da eine Eradikation dieses Bakteriums derzeit weder in der Mast noch auf den nachfolgenden Schlacht- und Verarbeitungsstufen möglich ist, wird zumindest eine Keimzahlverminderung angestrebt. Um sichere Risikobewertungen durchführen und die bedeutenden Prozessschritte für mögliche Interventionsmaßnahmen aufzeigen zu können, sind neben Daten zur Prävalenz insbesondere quantitative Daten zu Campylobacter in der Broilerschlachtung erforderlich.   In dieser Untersuchung wurden 40 Broilerherden über einen Zeitraum von 18 Monaten auf ihren Campylobacter-Status im Blinddarm untersucht, um eine Aussage über die Prävalenz der Herden bei Anlieferung an den Schlachthof treffen zu können.   Der Schwerpunkt der Untersuchung lag auf der Quantifizierung von Campylobacter im Schlachtprozess. Hierzu wurden monatlich Proben von Broilerherden an verschiedenen Stationen der Schlachtung und Verarbeitung entnommen und Veränderungen der Prävalenz sowie der Keimzahl ermittelt. Die Beprobungsstationen waren die Brühung/Entfederung, die Eviszeration und die Kühlung, nach deren Durchlauf Karkassen entnommen wurden. Die Beprobung von Teilstücken in der Zerlegung sollte Aufschluss über die Belastung verpackungsfertiger Produkte geben. Brühwasserproben wurden entnommen, um das Ausmaß der Campylobacter-Belastung zu Beginn des Schlachtprozesses festzustellen. Des Weiteren wurden die Transportkäfige nach der Reinigung und Desinfektion untersucht. Im Untersuchungszeitraum lagen unterschiedliche Jahreszeiten, um so saisonale Unterschiede bewerten zu können. Ein Vergleich der Belastung von Campylobacter-positiven und -negativen Herden erlaubte eine Aussage über das Ausmaß von Kreuzkontaminationen.   Die Kombination qualitativer und quantitativer Untersuchungen erhöhte die Sicherheit der Prävalenz und der Keimzahlbestimmungen bei der Analyse von Campylobacter an den verschiedenen Schlachtstationen. Der Einsatz von zwei Selektivmedien erbrachte vergleichbare Ergebnisse bei der Quantifizierung, wobei das Karmalimedium eine leichtere Auswertung ermöglichte. Die Prävalenzuntersuchungen der Broilerherden ergaben in 70 % (28) der Fälle einen positiven Campylobacter-Nachweis. Die Ergebnisse von Proben aus der Schlachtung der Campylobacter-positiven Herden zeigten im Prozessverlauf eine Reduktion der Campylobacter-Zahl. Zu Beginn lagen die gemittelten Campylobacter-Zahlen der Karkassen bei Log10 5,4/5,5 KbE je Probe (mCCDA/Karmali), nach der Kühlung nur noch bei Log10 4,7/4,8 KbE je Probe. Die Verringerung der Oberflächenbelastung von Campylobacter betrug somit 0,7 Log10-Stufen. Diese Veränderung war statistisch signifikant. Insgesamt waren die Proben der positiven Herden hoch belastet und es konnten Prävalenzen von über 87 % für alle Probenarten festgestellt werden. Die Brustfilets waren zum Ende des Schlachtprozesses noch mit Log10 2,7/3,0 KbE pro Filetpaar belastet. Bei den Campylobacter-negativen Herden lag die Prävalenz mit maximal 44 % bei den Karkassen am höchsten. Die Campylobacter-Zahl war bei einem Großteil der Proben unterhalb der Nachweisgrenze der quantitativen Methode. Die Differenzierung der erhaltenen Campylobacter-Isolate zeigte, dass C. jejuni die bei Broilerherden dominierende Spezies war (73,6 %), gefolgt von C. coli (24,9 %). Bei der Analyse der Isolate aus dem Blinddarminhalt wurde bei den meisten Herden nur eine Campylobacter-Spezies nachgewiesen, wobei sowohl Herden mit ausschließlicher C. jejuni- als auch mit C. coli-Besiedlung vorkamen. Mischbesiedlungen waren bei sechs Herden feststellbar.   Der Status des Brühwassers und der Transportkäfige zeigte, dass es auch in der Schlachtumgebung zu einer Ausbreitung von Campylobacter kam. Das Brühwasser bot somit einen Ort für eine Kontamination nachfolgender negativer Herden. Unzureichend gereinigte Transportkäfige stellten eine Gefahr für den Eintrag von Campylobacter in negative Bestände dar. Es konnten saisonale Einflüsse aufgezeigt werden, da es im Frühjahr und Winter zu einer Häufung von Campylobacter-negativen Herden kam. Die Tagesmittel der Campylobacter-Zahlen bei positiven Herden lagen darüber hinaus im Sommer und Herbst höher als in den anderen Quartalen.   Im Verlauf der Schlachtung und Verarbeitung kam es zu Kreuzkontaminationen unterschiedlichen Ausmaßes. Dies ließ sich einerseits durch den Nachweis Campylobacter-positiver Proben bei der Schlachtung von -negativen Herden erkennen, andererseits durch das Vorkommen von Campylobacter-Spezies, die nicht aus dem Blinddarminhalt isoliert wurden.   Die in diesen Untersuchungen eingesetzte Kombination von Medien und Verfahren in der Analyse von thermophilen Campylobacter erhöhte die Sicherheit der Bestimmung von Prävalenzen und Keimzahlen an den verschiedenen Schlachtstufen. Des Weiteren ermöglichte die Auslegung als Langzeitstudie über 1,5 Jahre die Einbeziehung des Herdenstatus und jahreszeitlicher Einflüsse, so dass eine Verallgemeinerung der Ergebnisse auf die zu erwartende Kontamination von intensiv gemästeten Broilerherden mit Campylobacter in Deutschland gemacht werden kann.  

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Reich, Felix: Quantifizierung und Prävalenz thermophiler Campylobacter spp. in der Broilerschlachtung und Fleischverarbeitung im Rahmen einer Langzeitstudie. Hannover 2007. Tierärztliche Hochschule.

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