Stiftung Tierärztliche Hochschule Hannover (TiHo)

Evaluierung des Keimstatus im Ebersperma und Erstellung eines Hygienekonzepts für Labors in Schweinebesamungsstationen

Weyand, Angelika

Artificial insemination in swine with extended semen has largely prevailed natural mating. Biosecurity during semen production in AI centres is of highest priority. It is nearly impossible to collect semen completely free of bacteria. Important conditions for hygienic boar semen production are: raw ejaculates of lowest germ content, semen processing without additional bacterial contamination and prevention of uncontrolled bacterial growth during storage. Bacterial growth is tried to kept under control by temperature lowering and the use of preservative antibiotics. The aim of this study was to investigate at first the current bacterial content and level of resistance in boar semen originating from a representative amount of boar AI studs in Germany and to identify possible hygienic weak points in semen processing. Therefrom concrete recommendations for hygiene management in AI centre laboratories should be derived. Raw semen and extended semen of 3 boars from 17 German semen collection centres were examined on bacterial content, type of bacteria and resistance to common antibiotics. Bacterial content varied between less than 1000 up to 100 millions CFU/ml in raw ejaculates and between 0 and 1 million CFU/ml in extended semen depending on the boar studs. Semen doses of 3 semen collection centres were free of bacterial content. Bacterial resistance to gentamicin that is in use since the 1980s is relatively favourable. Nevertheless bacteria like Burkholderia cepacia, Stenotrophomonas maltophilia and Pseudomonas sp. known as multi-drug-resistant causative agents of severe nosocomial infections in humans showed resistance to gentamicin in 4 boar studs. No relationship was found between bacterial contamination of extended semen and spermatological characteristics (motility and morphology) during storage for 72 h. Sources of bacterial contamination were investigated on 3 boar studs during semen collection and processing by following a specially-designed detailed plan for sample-taking. The development of bacterial growth during storage of 48 h was also examined. Semen extender management, addition of semen colours and hygiene of surfaces and air could be identified as critical sources of bacterial contamination. Specific recommendations were made for the semen collection centres and the successful implementation of sanitation recommendations was exemplarily tested. To prevent the development of resistance detailed recommendations were made concerning disposal of extender and semen and policed use of antibiotics in semen.

Die instrumentelle Besamung der Sauen mit flüssigkonserviertem Sperma hat sich weitgehend gegenüber dem Natursprung durchgesetzt. Oberste Priorität bei der Spermaproduktion in Besamungsstationen hat die mikrobiologische Unbedenklichkeit des verdünnten in den Verkehr zu bringenden Samens. Nativsamen ist praktisch nicht keimfrei gewinnbar. Entscheidende Faktoren für die Produktion hygienisch unbedenklichen Eberspermas sind ein möglichst niedriger Keimgehalt im Nativsamen, eine Verarbeitung ohne zusätzlichen Keimeintrag und die Verhinderung einer unkontrollierten Keimvermehrung während der Lagerung. Durch Temperaturabsenkung und Antibiotikum-Zusatz zum Verdünner wird versucht, das Keimwachstum unter Kontrolle zu halten. Ziel dieser Arbeit war es, zunächst die Keimsituation und Resistenzlage im Ebersperma einer repräsentativen Anzahl von Besamungsstationen im Bundesgebiet zu ermitteln und mögliche hygienische Schwachstellen in der Samenproduktion zu identifizieren. Daraus galt es, konkrete Empfehlungen für ein Hygienemanagement für Labors in Schweinebesamungsstationen abzuleiten. Nativsperma und verdünntes Sperma von je 3 Ebern aus 17 deutschen Besamungsstationen wurden auf Bakteriengehalt, Art der Keime und Resistenz der Keime gegenüber den gebräuchlichen Antibiotika untersucht. Der Keimgehalt variierte stationsabhängig im Nativsamen zwischen <1000 und bis zu 100 Mio. KbE/ml und im verdünnten Samen zwischen 0 und 1 Mio. KbE/ml. In den Besamungsportionen von 3 Stationen waren keine Keime nachweisbar. Die Resistenzlage gegen das seit Jahrzehnten hauptsächlich eingesetzte Gentamicin erwies sich entgegen der Erwartungen als relativ günstig. Allerdings waren in 4 Stationen Resistenzen gegenüber Gentamicin bei den umweltassoziierten Bakterien wie Burkholderia cepacia, Stenotrophomonas maltophilia und Pseudomonas spp., die in der Humanmedizin als multiresistente Erreger nosokomialer Infektionen gefürchtet sind, feststellbar. Ein Zusammenhang zwischen Keimbelastung des verdünnten Spermas und spermatologischen Parametern (Motilität und Morphologie) konnte im Verlauf der 72-stündigen Lagerung nicht festgestellt werden. Anhand eines eigens entwickelten ausführlichen Beprobungsplans wurden auf 3 ausgewählten Eber-Stationen Keimeintragsquellen ins Sperma während Samengewinnung und -Verarbeitung ermittelt. Der Verlauf der Keimvermehrung im Sperma nach 48-stündiger Lagerung wurde ebenfalls untersucht. Kritische Keimeintragsquellen ergaben sich insbesondere bei der Verdünnerherstellung und –Anwendung, durch Zusatz von Spermafarbstoffen sowie im Bereich der Oberflächen- und Lufthygiene. Den Stationen wurden individuelle Hygienemaßnahmen empfohlen und der Erfolg der Maßnahmen nach Umsetzung modellhaft geprüft. Zur Vermeidung von Resistenzentwicklungen wurden konkrete Empfehlungen zur Restverdünner- und Sperma-Entsorgung sowie zum kontrollierten Einsatz von Antibiotika im Sperma gegeben.

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Weyand, Angelika: Evaluierung des Keimstatus im Ebersperma und Erstellung eines Hygienekonzepts für Labors in Schweinebesamungsstationen. Hannover 2005. Tierärztliche Hochschule.

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