Die Kosten der in Studie 2 dargestellten Reinigungs- und Desinfektionsmaßnahmen in Verbindung mit der umfangreichen Beprobung beliefen sich auf ca. 25.000 Euro pro Stall, so dass die Landwirte ein großes Interesse hatten, keine erneuten Reinigungs- und Desinfektionsmaßnahmen, die sich bisher als am effektivsten zur Bekämpfung von S. Java herausgestellt haben, durchführen zu müssen. Verschiedene Präventionsmaßnahmen (vgl.
Abschnitt 3.2) wurden daher ergriffen, um eine Salmonelleneinschleppung zu verhindern.
Andererseits gilt es zu berücksichtigen, dass die hohen Kosten ein nicht zu vernachlässigender Grund für den geringen Studienumfang – nur drei Ställe auf zwei Farmen– sind, da nur wenige Landwirte bereit waren, diese Kosten zu tragen.
Zur Methodik der vorliegenden Arbeit ist weiterhin anzumerken, dass eine selektive Anreicherung dann durchgeführt wurde, wenn es um den qualitativen Nachweis von Salmonellen in der qPCR ging und die aus der nicht-selektiven Anreicherung extrahierte Probe in der qPCR zu einem inhibierten Ergebnis führte. SARLIN et al. (1998) hat die
nicht-ZUSAMMENFASSUNG DER ERGEBNISSE UND ÜEBERGREIFENDE DISKUSSION
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selektive und folgende selektive sowie die alleinige selektive Anreicherung auf ihr Vermögen, durch eine Chlorbehandlung subletal geschädigte Salmonellen nachweisen zu können, untersucht. Hier wurden zwar nur marginal, aber signifikant (p < 0,05) mehr Salmonellen mit nicht-selektiver gefolgt von selektiver Anreicherung detektiert. In Studie 2 haben wir gezeigt, dass bereits die nicht-selektive Anreicherung in der nachfolgenden qPCR verwendet werden konnte. Dies erlaubt eine weitere Zeiteinsparung von einem Tag, was insbesondere wichtig war, um ggf. den Reinigungs- und Desinfektionsprozess anpassen zu können. Dies resultierte aber teilweise in vermehrt inhibierten Proben, wie u.a. von PONTIROLI et al. (2011) für komplexe Matrizen wie Erdboden oder Faezes beschrieben. Hier erfolgte dann eine selektive Anreicherung mit nachfolgendem qPCR-Verfahren. Des Weiteren erfolgte keine semiquantitative Analyse der untersuchten Kontrollpunkte wie von WALES et al. (2006) beschrieben, wobei in genannter Studie semi-quantitative Untersuchungen und qualitative Untersuchungen ähnlich sensitiv waren. Aufgrund der höheren Kosten, verbunden mit einem nur marginalen Erkenntnisgewinn, wurde diese Untersuchung nicht durchgeführt.
In den durchgeführten direkten bakteriologischen Salmonella-Nachweisen in Studie 1 haben wir den Brilliant-Grün-Agar verwendet. In durchgeführten vergleichenden Voruntersuchungen mit weiteren Nährböden, die für den Salmonella-Nachweis geeignet sind, stellte sich der Brilliant-Grün-Agar für unsere Untersuchungen (Direktnachweis von Salmonellen aus Blinddarmkot von Masthähnchen) als am brauchbarsten dar. Die Begleitflora war am geringsten, so dass Salmonellen-verdächtige Kolonien gut detektiert werden konnten.
Brilliantgrün als selektives Agens inhibiert grampositive, einige coliforme und andere gramnegative Bakterien. Es gilt jedoch zu berücksichtigen, dass keine Hemmung von Proteus spp. und einigen Pseudomonas spp. erfolgt, die morphologisch Salmonella-Kolonien ähnlich
ZUSAMMENFASSUNG DER ERGEBNISSE UND ÜEBERGREIFENDE DISKUSSION
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sind, weswegen das serologische Screening einer Reihe von verdächtigen Kolonien nötig ist bzw. einige Kolonien möglicherweise falsch positiv als Salmonellen gewertet wurden.
Eine völlige Fehleinschätzung des bakteriellen Wachstums wurde jedoch dadurch ausgeschlossen, dass jede Kotprobe simultan mit der direkten bakteriologischen Untersuchung auch in der qPCR nach nicht-selektiver und selektiver Anreicherung zum Genomnachweis von Salmonella spp. untersucht wurde.
ZUSAMMENFASSUNG
21 4 Zusammenfassung
Franziska Kloska
Infektionsdynamik von Salmonella Paratyphi B d-Tartrat+ im Masthähnchenbestand sowie deren Bekämpfung in der Primärproduktion
S. Java ist das d-Tartrat fermentierende Biovar des Serovars S. Paratyphi B. Es kommt in der Masthähnchenhaltung in Deutschland und den Niederlanden vor und spielt hier eine zunehmende Rolle. Im Falle humaner Erkrankungen ruft das Hähnchen-assoziierte Serovar eine milde Gastroenteritis hervor. Bedeutsam ist es daher aufgrund seiner antimikrobiellen Multiresistenz und seiner möglichen Bedeutung für die öffentliche Gesundheit. S. Java persistiert nach einmaliger Infektion gut in der Umgebung des Hähnchenstalls und führt so zur folgenden Infektion der neu eingestallten Küken. Auch der wirtschaftliche Schaden dieses Serovars ist nicht zu vernachlässigen.
In dieser Dissertation wurde die Infektionsdynamik von S. Java im Masthähnchenbestand unter konventionellen Mastbedingungen in drei aufeinanderfolgenden Mastdurchgängen von Juni bis November aufgezeigt. Zum Einen erfolgte der Nachweis der Einstallung salmonellenfreier Eintagsküken sowie die Bestätigung der Infektion mit S. Java der Masthähnchen bereits im Alter von fünf bis sieben Tagen (Zeitpunkt 1). Quantitative Analysen zur Bestimmung von S. Java in KbE/g Zäkuminhalt sowie Untersuchung des Zäkuminhalts in der qPCR zur qualitativen Analyse wurden zu folgenden Zeitpunkten durchgeführt: Zeitpunkt 3 (Tag 11-15), Zeitpunkt 4 (Tag 25-28), Zeitpunkt 5 (Tag 38-40).
Sowohl in der quantitativen als auch der qualitativen Analyse sind zum Zeitpunkt 4 im
ZUSAMMENFASSUNG
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Vergleich zu den Zeitpunkten 3 und 5 signifikant (p < 0,05) mehr Tiere mit zudem höheren Gehalten an S. Java infiziert. Insofern sind die Tiere zum Zeitpunkt des Vorfangens stärker belastet als zum Hauptfang mit ca. 40 Masttagen. Außerdem werden diese jüngeren Tiere in der Regel als Frischgeflügel vermarktet, was die Exposition des Verbrauchers mit S. Java aufgrund mangelnder Küchenhygiene erhöhen kann.
Der Nachweis antimikrobieller Resistenz gelang gegen die Wirkstoffe CIP, NAL, TET, TMP und FOX. Daher sind die getesteten Isolate multiresistent. Die Rolle für die öffentliche Gesundheit, sowohl durch das Hervorrufen von Krankheitsfällen, als auch durch die Übertragung von Resistenzgenen auf kommensale und/oder pathogene Bakterien sollte Gegenstand weiterer Studien sein.
Des Weiteren wurde in vorliegender Dissertation eine risikoorientierte Hygieneanalyse von persistent mit S. Java besiedelten Ställen vor, während und nach Reinigung und Desinfektion erarbeitet. Durch die effiziente und zeitsparende Untersuchung der Wisch- und Tupferproben, die an festgelegten Stellen im Stall sowie dessen Umgebung entnommen wurden mittels qPCR wurde rasch der aktuelle Infektionsstatus des Stalls ermittelt. Dies ermöglichte eine zeitnahe Anpassung im Reinigungs- und Desinfektionsprozess. Die untersuchten Ställe waren nach zweimaliger Desinfektion frei von S. Java. Alle folgenden Mastdurchgänge wiesen keine Salmonelleninfektion auf.
SUMMARY
23 5 Summary
Franziska Kloska
Infection Dynamics of Salmonella Paratyphi B d-tartrate+ in Broilers and its Control in the Primary Production
S. Java is the d-tartrate-fermenting biovar of the serovar S. Paratyphi B. It occurs in chicken rearing farms in Germany and the Netherlands and plays an increasing role. In the case of human diseases, the chicken-associated serovar causes mild gastroenteritis. It is important because of its antimicrobial multiresistance and its potential impact on public health. S. Java persists in the environment of chicken housings and thus leads to following infection of the newly housed chickens. The economic damage of this serovar cannot be neglected as well.
In this dissertation, the infection dynamics of S. Java were demonstrated in broilers kept under conventional rearing conditions in three successive rearing periods from June until November.
On the one hand, Salmonella-free day-old chicks were confirmed but infection with S. Java of the broilers occurred at the age of five to seven days (time-point 1). Quantitative analyses for the determination of S. Java CFU/g caecal content as well as further investigation of the caecal content in the qPCR for qualitative analysis were carried out at the following times:
time-point 3 (day 11-15), time-point 4 (day 25-28), time-point 5 (day 38-40). Both, quantitative and qualitative analyses revealed that statistically significant (p <0.05) more animals were tested positive at time-point 4 having a higher load of S. Java CFU/g caecal content compared to time-points 3 and 5. In this respect, the animals carry more S. Java CFU/g caecal content at prethinning than at final slaughter at about 40 days of age. In
SUMMARY
24
addition, these younger animals are usually marketed as fresh poultry, which may increase the exposure of the consumer to S. Java due to a lack of kitchen hygiene.
Detection of antimicrobial resistance was possible against the following antimicrobials: CIP, NAL, TET, TMP and FOX. Therefore, the tested isolates are multiresistant. The role for public health, on the one hand by evoking human illness, as well as by the transfer of resistance genes to commensal and/or pathogenic bacteria, should be subject of further studies.
Furthermore, a risk-oriented hygiene analysis of persistently infected barns with S. Java was developed before, during and after cleaning and disinfection of broiler housings. By the efficient and time-saving examination of the swabs, which were taken at fixed points in the barn as well as their surroundings, qPCR quickly determined the current infection status of the barns, which allows a quick adjustment in the cleaning and disinfecting process. The housings to be tested were free of S. Java after two disinfection steps. All subsequent rearing periods had no Salmonella infection.
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DANKSAGUNG
36 7 Danksagung
Ich danke meinem Arbeitgeber, der Tierarztpraxis WEK in Visbek, sowie Professor Klein für die Überlassung des interessanten und in der Geflügelpraxis aktuellen, oft diskutierten Themas sowie die gute Betreuung und konstruktive Kritik der Dissertation. Meinem Arbeitgeber sei zudem dafür gedankt, dass ich die Arbeit in Verbindung mit der Tätigkeit in der Geflügelpraxis anfertigen konnte. Herrn Prof. Klein danke ich insbesondere dafür, dass er trotz seiner Erkrankung immer ein offenes Ohr für mich gehabt hat und mir bis zuletzt mit Rat zur Seite stand.
Herrn PD Dr. Carsten Krischek danke ich für die problemlose Übernahme der Betreuung der Dissertation und die freundliche und unkomplizierte Hilfestellung!
Zudem danke ich Herrn Dr. Martin Beyerbach für die zeitnahe und schnelle Unterstützung bei der statischen Auswertung sowie für die vielen hilfreichen Telefonate.
Frau Frances Sherwood-Brocks danke ich für die zügigen englischen Korrekturen der Manuskripte.
Meinen Kollegen danke ich für die angenehme Arbeitsatmosphäre, die lustigen Diskussionen am Morgen sowie für die Unterstützung bei der Fertigstellung dieser Arbeit. Die täglichen Telefonate vermisse ich!
Den Mitarbeitern aus dem Labor WEK danke ich für die allzeit gewährte exzellente und natürlich auch humorvolle Unterstützung bei der Analyse der Proben im Labor.
Den beteiligten Landwirten danke ich für die Teilnahme an den durchgeführten Studien und die offene, interessierte und herzliche Unterstützung meiner Arbeit.
DANKSAGUNG
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Ich danke meinen Freunden, dass sie immer ein offenes Ohr für mich hatten und mich in Zeiten, in denen es nicht so voran ging wie gewünscht, aufmunterten. Schön, dass es euch gibt und ihr an die Fertigstellung dieser Arbeit geglaubt habt!
Christof danke ich dafür, dass er immer die Ruhe bewahrt hat und ganz unaufgeregt und schier unerschütterlich an mich geglaubt hat. Meiner Mutter und Christof danke ich für die geduldige Korrektur der Dissertation.
Meinen Eltern danke ich für die fortwährende Unterstützung auf meinem Lebensweg und meinem Vater insbesondere dafür, dass er für jede Lebenslage den passenden Spruch parat hat. Lehrjahre sind nun einmal keine Herrenjahre!