Stiftung Tierärztliche Hochschule Hannover (TiHo)

Untersuchungen zur Wirkung nichtantibiotischer Futterzusätze auf die Darmflora sowie den Verlauf einer experimentellen Escherichia coli- bzw. Salmonella Derby- Infektion bei Schweinen

Bollmann, Sylvia

Aim of the present study was to investigate the effect of 0,5% coated acid mixture (45% fumaric acid, 20% citric acid), 5% lactulose and 2,4% coated pancreatin on the composition on the gut flora in the last third of the small intestine and the ascending large intestine. During the investigation the experimental group (with feed additives) and the control group was fed over a period of 6 up to 15 days. The total number of aerobe and anaerobe microbial counts as well as some selected indicator counts (streptococci/enterococci, Escherichia coli, gram-negative anaerobic bacteria, lactobacilli and Clostridium perfringens) were analysed. The animals were sacrificed 6 hours after last feeding. In addition to this study , in the Institute of Animal Nutrition, School of Veterinary Medicine Hannover, STUKE (Diss. in prep.) measured pH, concentration of lipopolysaccharides, L-lactate, ammonia and volatile fatty acids of the samples to characterize microbial activity. The results of these tests have been compared to the data of bacteriological investigation. Non of the tested feed additives affected significantly the bacterial counts or the microbial colonization and activity of the intestinal flora. The weaner pigs showed tendency in reduced E. coli-counts in the last third of the small intestine by addition of lactulose (lg 5,1 opposite lg 7,1 /g) and coated pancreatin (lg 6,1 opposite 6,9/g) compared with the control group. During addition of lactulose the counts of bifidobacteria were measured in intestinal samples of experimentally infected pigs. But no stimulating effect on microbial counts of bifidobacteria was found. In a further step the influence of the mentioned food additives on the course of an oral infection by enterotoxemic E. coli-O139:K82, F18+ stock culture was investigated. The animals were fed over a period of 5 days and then infected by ca. 109 c.f.u.. In this study the feed additives were given to half of the pigs whereas the control group got no feed additive. Counts of E. coli-O139:K82 were investigated every second day in samples of faeces. Until piglets either succumbed to colientertoxemia or at the end of the feeding phase of 8 up to 10 days they were euthanized. At that time intestinal samples were taken and microbial counts of the inoculated E. coli stock and the microbial activity was determined. No reduction of the E. coli-O139:K82 counts as well as the microbial activity was detected in the faeces and intestinal samples and the number of piglets showing clinical signs of edema disease were similar in treated and control groups. To check this model of infection a control group of 5 piglets got Colistinsulfat. Following this application of antibiotics an significant decrease in the number of E. coli-O139:K82 was detected in samples of faeces and intestinal contents and no piglet showed clinical signs of edema disease. In addition the influence of lactulose on the course of an experimental infection by Salmonella Derby culture was investigated. On day 2. p.i. the excretion of Salmonella Derby was 70-100% and 10-20% on day 13. p.i. The observation of Salmonella infected animals lasted from 14 up to 42 days. Salmonella Derby was investigated in samples of ileum, colon, tonsils, ln jejunalis and ln. ileocolicus. In more pigs of the treatment group (ileum: 100%; colon: 80%) than in controls (ileum: 20%; colon: 30%) Salmonella Derby was detected in samples of the small intestinal (part 3) and colon mucosa and chyme. The frequency of translocation of Salmonella Derby in lymph nodes was not reduced by addition of lactulose (treated group: 40%, control group: 10%)  

Ziel der vorliegenden Arbeit war es, die Wirkung von 0,5% gekapselter Säuremischung (45% Ameisensäure, 20% Citronensäure), 5% Lactulose und 2,4% gekapseltem Pankreatin auf die Zusammensetzung der Darmflora des caudalen Dünndarms und des Colon ascendens von Absetzferkeln zu untersuchen. Bei den einzelnen Versuchen wurde parallel zur Versuchsgruppe jeweils eine Kontrollgruppe, die ohne den Futterzusatz blieb, eingesetzt. Als Parameter dienten neben der aeroben und anaeroben Gesamtkeimzahl folgende Indikatorkeime: Escherichia coli, Streptokokken/Enterokokken, gramnegative Anaerobier, Laktobazillen und Clostridium perfringens. Die Probengewinnung erfolgte nach einer Fütterungsphase von 6-15 Tagen und 6 Stunden nach der letzten Fütterung. Parallel zu den eigenen Untersuchungen wurden im Institut für Tierernährung der Tierärztlichen Hochschule Hannover im Rahmen der Arbeit von STUKE (Diss. in prep.) Parameter der mikrobiellen Besiedlung und Aktivität, wie pH-Wert, Lipopolysaccharid-Gehalt, L-Laktat-Gehalt, Ammoniakkonzentration und Konzentration flüchtiger Fettsäuren in den Darminhaltsproben derselben Tiere ermittelt, so dass eine vergleichende Interpretation der Ergebnisse möglich war. Für keinen der eingesetzten Futterzusätze war ein signifikanter Einfluss auf die Indikatorkeime und Parameter der mikrobiellen Aktivität der aeroben und anaeroben Darmflora der untersuchten Darmabschnitte festzustellen. Die Absetzferkel zeigten jedoch bei Zusatz von Lactulose (lg 5,1 gegenüber lg 7,1/g) und gekapseltem Pankeatin (lg 6,1 gegenüber lg 6,9/g) tendenziell reduzierte E. coli-Keimzahlen im Darmkanal im Vergleich zur Kontrollgruppe. Im Weiteren wurde die Bifidobakterien-Keimzahl bei Lactulose-Zusatz in Chymusproben von experimentell infizierten Schweinen bestimmt. Es konnte kein signifikanter Einfluss von Lactulose auf die Bifidobakterien-Keimzahl ermittelt werden. Weiterhin wurde der Einfluss der oben genannten Futterzusätze auf den Verlauf einer experimentellen oralen Infektion mit einem enterotoxämieauslösenden E. coli-O139:K82; F18+-Stamm geprüft. Zur Infektion erhielten die Tiere nach einer 5-tägigen Fütterungsphase eine Infektionsdosis von ca. 109 KBE. Auch in diesen Versuchen erfolgte die Zulage des zu untersuchenden Futterzusatzes an die eine Hälfte der Tiere, während die Kontrollgruppe diesen nicht erhielt. Während der Versuchsphase wurden die E. coli-O139:K82-Keimzahlen im Kot quantitativ bestimmt. Die Euthanasie der Tiere erfolgte nach dem Auftreten von Symptomen der Ödemkrankheit, oder nach Ablauf der Fütterungsphase von 8-9 Tagen. Bei der Sektion wurden Darminhaltsproben zur quantitativen Bestimmung der E. coli-O139:K82-Keimzahlen sowie der Parameter der mikrobiellen Aktivität und Besiedlung im Chymus entnommen. Keiner der eingesetzten Futterzusätze zeigte im Verlauf der Infektion einen signifikanten Einfluss auf die E. coli-O139:K82-Keimzahlen in Kot- und Chymusproben bzw. auf die Erkrankungshäufigkeit der Absetzferkel. Zur Überprüfung des Infektionsmodells wurde einer weiteren Kontrollgruppe von 5 Ferkeln Colistinsulfat (5mg/kg Körpermasse) verabreicht. Die Applikation dieses Antibiotikums führte zu einer signifikanten Reduzierung der Erregerkeimzahlen in Kot- und Chymusproben, keines der Tiere erkrankte an der Ödemkrankheit. Zusätzlich wurde der Einfluss von Lactulose auf den Verlauf einer experimentellen Salmonella Derby-Infektion untersucht. Während der Versuchsdauer erfolgte regelmäßig die qualitative Untersuchung von Kottupferproben auf den Infektionserreger. Die Nachweisrate lag am 2. Tag nach der Infektion bei 70-100% und fiel am 13. Tag auf Werte zwischen 10% und 20% ab. Nach einer Versuchsdauer von 14-42 Tagen erfolgte die Euthanasie und Probengewinnung. Für die qualitative Untersuchung auf Salmonella Derby wurden Proben von Ileum, Colon, Tonsillen und Lymphknoten (Ln. jejunalis, Ln. ileocolici) verwendet. Ein Vergleich der Häufigkeit des Salmonellen-Nachweises im Darmkanal ergab für die mit Lactulose gefütterte Gruppe in Ileum (100%) und Colon (80%) einen signifikant häufigeren Nachweis als in der Kontrollgruppe (Ileum: 20%; Colon: 30%). Eine signifikante Reduzierung der Translokation von Salmonella Derby in die Lymphknoten unter Lactulose-Zusatz (40%) gegenüber der Kontrollgruppe (10%) wurde nicht beobachtet.  

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Bollmann, Sylvia: Untersuchungen zur Wirkung nichtantibiotischer Futterzusätze auf die Darmflora sowie den Verlauf einer experimentellen Escherichia coli- bzw. Salmonella Derby- Infektion bei Schweinen. Hannover 2002. Tierärztliche Hochschule.

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