Bekämpfung der Campylobacter Besiedelung bei

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Bekämpfung der
Campylobacter
Besiedelung bei Broilerküken
Wael Abdelrahman
Technischer Berater, Geflügel-Probiotika
Bekämpfung der
Campylobacter
Besiedelung bei
Broilerküken
Abbildung 1. Campylobacter jejuni
ist ein gramnegatives, mikroaerophiles, nicht sporenbildendes
Bakterium und weltweit eine der
häufigsten Ursachen der Gastroenteritis beim Menschen.
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Science & Solutions
Wael Abdelrahman
Technischer Berater, Geflügel-Probiotika
In den vergangenen 20 Jahren hat sich die Campylobacter-Infektion
weltweit zu der am häufigsten angegebenen Ursache bakterieller
Gastroenteritis beim Menschen entwickelt. Die Betroffenen weisen
die klinischen Anzeichen einer akuten Diarrhö oder schwererer
Krankheitsformen auf, einschließlich dem Guillain-Barré-Syndrom und der
Arthritis. Die dem öffentlichen Gesundheitswesen entstehenden Kosten
der Campylobakteriose sowie die Kosten für Produktionsverluste in der
EU werden von der Europäischen Behörde für Lebensmittelsicherheit
(EFSA) auf etwa 2,4 Milliarden EUR pro Jahr geschätzt.
D
ie Rolle des Geflügels
im Zusammenhang
mit Campylobakteriose
beim Menschen wird
generell als bedeutend
angesehen, wobei der
Verzehr von oder der
falsche Umgang mit rohem oder nicht durch­
gegartem Geflügelfleisch oder die Konta­
mination von verzehrfertigen Nahrungsmit­
teln durch Kontakt mit rohem Geflügelfleisch
als ­häufigste Infektionsquelle angesehen wer­
den. Da der Verzehr und die falsche Behand­
lung von rohem oder nicht durchgegartem
Ge­flügelfleisch die Hauptursache der Campylobacter-Übertragung beim Menschen ist,
könnte die Reduzierung der Besiedelung der
Hühner durch dieses Bakterium die Inzidenz
von Infektionen beim Menschen verringern.
Eine der Herausforderungen im Zusam­
menhang mit der Bekämpfung von Campylo­
bakteriose ist die Tatsache, dass Campy­lobacter
in gesundem Geflügel als kommensaler
Mikroorganismus vorkommt und keine kli­
nischen Erkrankungen hervorruft. Er be­
wohnt die Schleimhaut des Blinddarms, je­
doch ohne in die Darmzellen einzudringen.
Zur Bekämpfung enterischer Pathogene
bei Geflügel stehen verschiedene Hilfsmittel
zur Verfügung. Strategien der „kompetiti­
ven Verdrängung“ und der Einsatz spezi­
fischer Probiotika und Synbiotika haben
sich als wirkungsvolle Mittel erwiesen, die
Zusammensetzung der Mikrobenpopula­
tion im Verdauungstrakt von Geflügel zu
beeinflussen oder zu managen und so die
Geflügelherden vor pathogenen Keimen zu
schützen.
Abbildung 2. Antimikrobielle Aktivität probiotischer Bakterienstämme (Enterococcus faecium, Pediococcus acidilactici, Lactobacillus salivarius und Lactobacillus reuteri und deren
Kombination mit Bifidobacterium animalis) aus dem Verdauungstrakt von Hühnern gegen
Campylobacter jejuni in Co-Kultivierung auf Agarplatten, dargestellt als Hemmungsindex
(Durchmesser der Hemmungszone [cm]/Durchmesser des Teststamms [cm].
2,00
1,80
Hemmungsindex
1,60
1,40
1,20
1,00
0,80
Photo: Shutterstock-Sebastian Kaulitzki
0,60
Ein Magazin von BIOMIN
0,40
0,20
0,00
Enterococcus
faecium
Pediococcus Lactobacillus Lactobacillus
acidilactici salivarius
reuteri
PoultryStar®
Quelle: Ghareeb et al., 2012
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Wael Abdelrahman
Technischer Berater, Geflügel-Probiotika
Zur Bekämpfung
enterischer Pathogene verwendet die
Geflügelindustrie verschiedene Management-Tools, z. B. Antibiotika, Impfstoffe,
Ansäuerungsmittel,
phytogene Substanzen sowie Prä- und
Probiotika.
Immer mehr Länder
außerhalb Europas
verbieten den Einsatz
antibiotischer Wachstumsförderer (AGPs)
in Futtermitteln für
Tiere. Im Hinblick auf
die zunehmenden
Bedenken der Verbraucher bezüglich
eines unüberlegten
Antibiotikaeinsatzes
wird es für die Geflügelindustrie daher
immer attraktiver,
Alternativen zum
Antibiotikaeinsatz in
Betracht zu ziehen.
Tabelle 1, Versuch 1, Tag 8 und 15, Gehalt von Campylobacter im Blinddarm (Log KBE/g) nach
Infektion mit 105 KBE/ml eines Feldstammes von Campylobacter jejuni an Tag 1,
Positivkontrolle
Tier/Alter
1
PoultryStar®
2 mg/Tier/Tag
Positivkontrolle
Tag 8
PoultryStar®
2 mg/Tier/Tag
Tag 15
7,92
<3
>8
3,59
2
7,74
3,00
>8
3,72
3
3,90
<3
>8
4,10
4
6,45
4,38
>8
3,30
5
4,85
<3
>8
<2
6
7,53
<3
>8
2,78
7
6,79
<3
>8
<2
8
7,86
<3
>8
<2
9
7,51
<3
>8
4,18
10
5,18
<3
>8
<2
11
>8
<3
>8
<2
12
<3
<3
>8
<2
Durchschnitt
6,67a
4,10b
>8a
3,82b
a,b
Mittelwerte innerhalb einer Reihe mit unterschiedlichen Indizes unterscheiden sich signifikant (P=0,001)
Quelle: Ghareeb et al., 2012
Probiotika für Geflügel
Ein multinationales, von der EU finan­
ziertes Projekt vereinte fünf Partner aus der
Industrie und drei Partner aus dem Bereich
der Forschung zum Zweck der Entwick­
lung eines wohl definierten und sicheren
Mehrstamm­Probiotikums für Geflügel.
Zahlreiche Darmbakterien wurden aus
dem Darm von mehreren gesunden Hüh­
nern isoliert und mittels einer Kombination
PoultryStar® und die Bekämpfung von Campylobacter bei Broilerküken
Die im CESAG (Centre de Sanitat Avícola de Catalunya i Aragó) erzielten Forschungsergebnisse zeigten auf, dass die prophylaktische
Fütterung von Broilern mit dem geflügelspezifischen Mehrstamm-Probiotikum PoultryStar® bei zwei unabhängigen Infektionsversuchen
mit experimentell infizierten Broilern zu einem signifikanten Rückgang der Besiedelung des Blinddarms mit Campylobacter jejuni führte.
Eintags-Broilerküken mit Ursprungs- und Gesundheitszertifikat
(Ross 308, männlich und weiblich) wurden aus einer kommerziellen Brüterei bezogen. Von 10 nach dem Zufallsprinzip ausgewählten Küken wurde jeweils der Blinddarm entfernt und auf das
Vorhandensein von Bakterien der Spezies Campylobacter untersucht, um sicherzustellen, dass die im Versuch verwendeten Tiere
Campylobacter-negativ waren.
Die verbleibenden Tiere wurden am Flügel markiert und in Einzelboxen mit Einstreu aus frischen Sägespänen gesetzt. Futter und
Wasser wurden ad libitum angeboten. Die Tiere erhielten ein wirkstofffreies auf Mais/Soja basierendes Standardfutter. Die Einstellung von Temperatur, Heizung und Lüftung erfolgte anhand der
kommerziellen Empfehlungen.
Methode
Zur Bewertung der Wirksamkeit von PoultryStar® gegen eine
Besiedelung mit Campylobacter jejuni bei Broilern wurden zwei
Versuche durchgeführt.
Versuch 1: An Tag 1 erhielten alle Tiere oral (per Gavage) 0,1 ml
einer Lösung, die 105 KBE/ml eines Feldstammes von Campylobacter jejuni enthielt.
44 Eintagsküken wurden nach dem Zufallsprinzip zwei Gruppen
zugeordnet, einer mit Campylobacter infizierten positiven Kon-
4
trollgruppe und einer mit Campylobacter infizierten Gruppe, in
der jedes Tier täglich 2 mg PoultryStar® via Trinkwasser erhielt.
Versuch 2: Bei allen Tieren erfolgte an Tag 1 eine Infektion mit
Campylobacter jejuni durch 4 experimentell infizierte Tiere
(seeder birds), die oral (per Gavage) 0,1 ml einer Lösung mit 105
KBE/ml eines Feldstammes von Campylobacter jejuni erhalten
hatten.
78 Eintagsküken wurden nach dem Zufallsprinzip drei Gruppen
zugeordnet: einer mit Campylobacter infizierten positiven Kontrollgruppe; einer mit Campylobacter infizierten Gruppe, in der
jedes Tier täglich zusätzlich 2 mg PoultryStar® via Trinkwasser erhielt, und einer mit Campylobacter infizierten Gruppe, in der jedes
Tier täglich zusätzlich 20 mg PoultryStar® via Trinkwasser erhielt.
An den Tagen 8 und 15 wurden in beiden Experimenten jeweils 10
Tiere einer Gruppe euthanasiert, danach erfolgte die Entnahme
des Blinddarms für eine individuelle quantitative CampylobacterKultur.
Ergebnisse
Versuch 1: Die Gabe von 2 mg/Tier/Tag Poultry-Star® mit dem Trinkwasser führte zu einer signifikanten Verminderung (P=0,001) der
Blinddarmbesiedelung mit Campylobacter jejuni.
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Bekämpfung der
Campylobacter-Besiedelung
bei Broilerküken
morphologischer, physiologischer und ge­
notypischer Methoden vollständig charakte­
risiert. Es folgte eine Bewertung der vielver­
sprechendsten Stämme hinsichtlich wichtiger
probiotischer Kriterien, z. B. die Hemmung
pathogener Bakterien.
Auf der Grundlage dieser Ergebnisse wur­
de aus Stämmen vom Genus Enterococcus,
Pediococcus, Lactobacillus und Bifidobacterium ein probiotisches Mehrstamm- Produkt
(PoultryStar®, BIOMIN GmbH) konzipiert.
Da die probiotischen Stämme in vitro eine
Hemmung von Campylobacter jejuni (Haupt­
ursache der Campylobakteriose beim Men­
schen) bewirken konnten, wurde die Wirk­
samkeit von PoultryStar® auf Campylobacter
jejuni in zwei Infektionsversuchen mit expe­
rimentell infizierten Broilern geprüft.
Verbesserung der Immunität
Die Ergebnisse dieser Studien zeigten,
dass die Verwendung von Probiotika helfen
kann, die natürliche Abwehr der Tiere ge­
gen enterische Bakterien zu verbessern. Als
wirkungs­volle Alternative zum Einsatz von
Antibiotika bei Nutztieren, kann das Probio­
tikum dazu dienen bakterielle Kontaminatio­
Tabelle 2a. Versuch 2, Tag 8. Gehalt von Campylobacter im Blinddarm (Log KBE/g) nach Infektion mit 105 KBE/ml eines Feldstammes
von Campylobacter jejuni an Tag 1.
Tier/Alter
Positivkontrolle
PoultryStar®
2 mg/Tier/Tag
PoultryStar®
20 mg/Tier/Tag
1
8,52
<2
<2
2
7,78
<2
<2
3
8,15
<2
<2
4
6,48
<2
<2
5
6,30
<2
<2
6
9,02
<2
<2
7
7,60
<2
<2
8
9,60
<2
<2
9
8,38
<2
<2
10
6,30
<2
<2
Durchschnitt
7,81a
<2b
<2b
Tabelle 2b. Versuch 2, Tag 15. Gehalt von Campylobacter im Blinddarm (Log KBE/g) nach Infektion mit 105 KBE/ml eines Feldstammes
von Campylobacter jejuni an Tag 1.
Tag 8: 10 von 12 Tieren der PoultryStar®-Gruppe
wiesen Campylobacter-Werte von <3 Log KBE/g
auf, was signifikant unter dem mittleren Log
Wert der Positivkontrolle von 6,67 Log KBE/g
(P=0,001) lag.
Tag 15: Alle Tiere der Positivkontrolle hatten Werte über 8 Log KBE/g. In der
PoultryStar®-Gruppe war der Höchstwert
jedoch signifikant auf 4,10 Log KBE/g reduziert
(P=0,001), und die Hälfte der Tiere wies Werte <
2 Log KBE/g auf (Tabelle 1).
Versuch 2: Die Gabe von 2 mg/Tier/Tag sowie von
20 mg/Tier/Tag Poultry-Star® mit dem Trinkwasser führte zu einer signifikanten Verminderung
(P=0,001) der Blinddarmbesiedelung mit Campylobacter jejuni.
Tag 8 und 15: Die Campylobacter-Werte im Blinddarminhalt der PoultryStar®-Gruppe betrugen
<2 Log KBE/g, wogegen die mittleren Log-Werte
in der positiven Kontrollgruppe 7,81 Log KBE/g
an Tag 8 bzw. 7,85 Log KBE/g an Tag 15 (P=0,001)
betrugen (Tabellen 2a und 2b).
Im Vergleich zu den Kontrollgruppen zeigten
die Poultry-Star®-Gruppen eine Verminderung
der Blinddarmbesiedelung mit Campylobacter
jejunium um 6 Log. Auch die niedrigere
Dosis von Poultry-Star® war zur Reduzierung der
Campylo­bacter-Werte wirksam.
Ein Magazin von BIOMIN
Tier/Alter
Positivkontrolle
PoultryStar®
2 mg/Tier/Tag
PoultryStar®
20 mg/Tier/Tag
1
8,00
<2
<2
2
7,78
<2
<2
3
7,85
<2
<2
4
7,00
<2
<2
5
7,48
<2
<2
6
8,77
<2
<2
7
7,30
<2
<2
8
8,11
<2
<2
9
8,20
<2
<2
10
8,00
<2
<2
Durchschnitt
7,85a
<2b
<2b
a, b
Mittelwerte innerhalb einer Reihe mit unterschiedlichen Indizes unterscheiden sich signifikant (P=0,001)
Quelle: Ghareeb et al., 2012
nen von ­rohem Geflügelfleisch zu reduzieren.
Die Fütterung des Mehrstamm-Synbiotikums
PoultryStar® in dem Versuch reduzierte, durch
seine antimikrobielle Aktivität, signifikant die
Besiedelung des Blinddarms durch Campylobacter jejuni bei Broilern.
Dies zeigt die positive Wirkung von
PoultryStar® bei der Reduzierung der Prä­
valenz von Campylobacter in Geflügel und
dadurch die Verminderung der Inzidenz von
Campylobakteriose beim Menschen.
Literaturnachweise auf Anfrage erhältlich
5
©2015 BIOMIN Holding GmbH
ART_No34_PS_DE_0115_WAB_#7
BIOMIN Holding GmbH
Industriestrasse 21, A-3130 Herzogenburg, AUSTRIA
Tel: +43 2782 803 0, Fax: +43 2782 803 11308, e-Mail: [email protected], www.biomin.net
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