Stiftung Tierärztliche Hochschule Hannover (TiHo)

Tränkeanlagen in Broiler- und Putenmastbetrieben

Kogelheide, Britta

The aim of this study was to establish whether antibiotic residues constitute a problem in broiler and turkey drinking systems. A risk-assessment field study was conducted. Water samples from the drinking systems were subjected to a three-plate microbial inhibition test. Positive samples were subjected to HPLC-MS-MS for identification and quantification of the antibiotics in question. Water samples were also tested for any contents, which would facilitate the occurrence of pharmaceutical residues in drinking systems. The results of the field study were assessed on the basis of a questionnaire completed by the farmers providing information on the drinking systems, pharmaceuticals used and water quality. The results of this field study indicate that there is a slight risk of antibiotic residues as two of the water samples from the drinking systems gave positive inhibition test results. The antibiotics enrofloxacin and oxytetracyclin were found, although in subtherapeutic doses. Both positive results came from turkey farms. One of these two farmers gave his turkey well water, the other drinking (tap) water. The latter farmer had been using drinking water for three years but previously used well water, which was known to contain high amounts of iron. However, our results did not give any indication of how the risk of antibiotic residues could be minimized or prevented in practice. We therefore constructed an experimental model drinking system for the collection of rinsewater samples. We placed oxytetracycline and water and organic acids used in practice in the water of this drinking system. The aim of this model experiment was to compare the synthetics polyvinylchloride (PVC) and polyethylene (PE), which are used in the pipes of drinking systems and to establish the effectiveness of the cleaning of the pipes following the application of antibiotics via the water in the drinking systems. The results of the analysis of the rinsewater samples from this model experiment permit preliminary assessment of the materials used as elements of the drinking systems. Farmed chicken and turkey should be given drinking water because food is being produced for human consumption. The essential properties of this water in comparison to well water are that its contents are safe and controlled for example in regard to iron and manganese and microbial levels. Bacterial pollution of water can have a negative effect on animals health necessitating the use of pharmaceuticals. Iron and manganese can bind with some pharmaceuticals, thus increasing the risk of residues. When drinking water is used in poultry husbandry, all material, which comes into contact with this, must also be approved for use with drinking water. Such approval also requires a high chemical stability, so that there is no long-term negative influence on the water by inappropriate materials. Chemical stability more precisely, resilience towards detergents, plays a major role as those substances can negatively influence material properties. PVC is more suitable than PE, as scarcely any adsorption of pharmaceuticals occurs with the former, which allows faster and more thorough cleaning. PE is less suitable, as adsorption takes place on the inner surface of this material. Furthermore, PE is more elastic than PVC, so there is also the danger that PE pipeline may sag. This in turn can lead to the collection of stagnant water, where antibiotic sedimentation can occur.

Mit dieser Untersuchung sollte herausgefunden werden, ob derzeit in konventionell geführten Broiler- und Putenmastbetrieben ein Problem mit verschleppten Arzneimitteln im Bereich der Tränkeanlagen besteht. Um eine Abschätzung eines möglicherweise vorhandenen Risikos vornehmen zu können, wurden im Rahmen eines Feldversuches Wasserproben aus Tränkeanlagen in Geflügelmastbetrieben entnommen und auf eventuell vorhandene Hemmstoffe hin untersucht. Die Tränkewasserproben wurden zunächst einem Dreiplatten-Hemmstofftest unterzogen und bei positivem Ergebnis wurde mittels HPLC-MS-MS eine Identifizierung und Quantifizierung der antimikrobiell wirksamen Substanzen vorgenommen. Parallel wurden Wasserproben auf Inhaltsstoffe gemäß der Trinkwasserverordnung hin untersucht die geeignet sind, Verschleppungen von Arzneimitteln in Tränkeanlagen Vorschub zu leisten. Um eine Bewertung der Untersuchungsergebnisse vornehmen zu können, wurden von Tier-haltern mittels Fragebogen Informationen zu den Tränkeanlagen, den Arzneimitteln sowie der Wasserqualität eingeholt. Als Ergebnis dieses Feldversuches lässt sich unter bestimmten Bedingungen bei der Verabreichung von Arzneimitteln über das Tränkewasser ein Restrisiko von Verschleppungen in Tränkeanlagen ableiten, da zwei der Wasserproben aus den Tränkeleitungen im Hemmstofftest als positiv aufgefallen sind und die Substanzen Enrofloxacin und Oxytetrazyklin, wenn auch in subtherapeutischen Mengen, nachgewiesen werden konnten. Beide positiven Ergebnisse stammen aus Putenmastbetrieben. Einer der beiden Tierhalter tränkt seine Tiere mit Brunnenwasser, der andere tränkt seine Tiere seit nunmehr drei Jahren mit Stadtwasser, zuvor setzte auch er Brunnenwasser ein, welches  ihm als stark eisenhaltig bekannt war. Die Ergebnisse des Feldversuches erlauben eine gewisse Abschätzung der derzeitigen Verschleppungsproblematik. Möglichkeiten der Einflussnahme, die das Risiko von Verschleppungen in der Praxis minimieren bzw. verhindern können, lassen sich aus diesen Ergebnissen jedoch noch nicht ableiten. Um die in der Praxis als Tränkeleitungen verwendeten Kunststoffe Polyvinylchlorid (PVC) und Polyethylen (PE) sowie die Reinigungswirkung der in der Praxis eingesetzten organischen Säuren am Beispiel von Oxytetrazyklin beurteilen zu können, wurde eine „Modell-Tränkeanlage“ aufgebaut. Auf diese Weise wurden Spülproben gewonnen und die enthaltenen Arzneimittelkonzentrationen mittels HPLC-MS-MS quantifiziert. Anhand der Daten aus der Untersuchung der in diesem Modellversuch gewonnenen Spülproben kann eine vorläufige Beurteilung der Materialien als Tränkeleitungselemente vorgenommen werden. In der Geflügelmast sollten die Tiere mit Wasser von Trinkwasserqualität getränkt werden. Wesentlich sind hier die kontrollierten Wasserinhaltsstoffe, wie beispielsweise Eisen und Mangan, welche mit verschiedenen antimikrobiell wirksamen Substanzen , wie zum Beispiel Tetrazyklinen, komplexieren können, woraus sich ein erhöhtes Verschleppungsrisiko ergeben kann. Wird in der Tierhaltung mit Wasser von Trinkwasserqualität getränkt, sollten auch alle Materialien, die mit diesem Wasser in Kontakt kommen, für den Trinkwassereinsatz zugelassen sein. Eine solche Zulassung setzt bei dem verwendeten Material eine hohe chemische Beständigkeit gegenüber Wasser und organischen Säuren voraus. Die Materialeigenschaften von PVC sind insofern als günstiger zu beurteilen, da es kaum zu Adsorption des Arzneimittels kommt, wodurch eine schnellere und gründlichere Reinigung ermöglicht wird. Das PE ist in diesem Zusammenhang als ungünstiger zu bewerten, da es zu Adsorption an der inneren Oberfläche des Materials kommt. Auch aufgrund der, im Vergleich zum PVC, höheren Elastizität des PE, besteht bei der Installation dieses Materials als Leitung im Stall die Gefahr, dass Senken entstehen, in denen es zu stehendem Wasser sowie zum Absetzen von Arzneimitteln kommen kann.

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Kogelheide, Britta: Tränkeanlagen in Broiler- und Putenmastbetrieben. Hannover 2007. Tierärztliche Hochschule.

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