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Tierärztliche Fakultät - Digitale Hochschulschriften der LMU - Teil 07/07
In den letzten Jahren hat ein durch psychrophile und psychrotolerante Clostridium spp. ausgelöstes Verderbsgeschehen bei vakuumverpacktem Rindfleisch, bei dem es zum Aufgasen der Vakuumverpackungen kommt, immer mehr an Bedeutung gewonnen. Neben C. estertheticum und C. gasigenes wurden eine Reihe verschiedener psychrophiler Clostridien beschrieben, die die Fähigkeit für dieses Verderbsgeschehen besitzen. Da divergente Beschreibungen dieser verderbsverursachenden Bakterien vorliegen, wurden sechs psychrotolerante Clostridien-Referenzstämme phänotypisch untersucht und die Ergebnisse mit bereits bestehenden Studien verglichen. Dabei wurden insbesondere hinsichtlich des Hämolyseverhaltens auf Blutagarplatten sowie der Größe der vegetativen Zellen abweichende Ergebnisse ermittelt. Bei der Untersuchung von C. gasigenes wurden obendrein im letzten Drittel der Stäbchen deutliche Querfortsätze beobachtet, die nach derzeitigem Kenntnisstand bisher in der Literatur nicht beschrieben wurden. Ziel der vorliegenden Arbeit war es, mehr Erkenntnisse über das Vorkommen und die Verbreitung von psychrotoleranten Clostridien in fleischverarbeitenden Betrieben zu erlangen. Im Vorfeld dazu wurde die Nachweisbarkeit von C. estertheticum-Sporen von unterschiedlichen, häufig in fleischverarbeitenden Betrieben vorkommenden Oberflächen mittels Wattetupfern überprüft. Dabei konnten Sporen auf Kunststoff- und Edelstahloberflächen nachgewiesen werden, wobei die Nachweisintensität bei glatten Kunststoff- und Edelstahloberflächen annähernd gleich ausfiel, während die Nachweisintensität bei eingekerbten Kunststoffoberflächen deutlich abnahm. Da bislang kein PCR-System zum Nachweis von C. bowmanii und C. frigoris vorhanden war, wurde zur Beantwortung der Fragestellung ein neues PCR- System entwickelt sowie das von Broda et al. (2003a) entwickelte System zum Nachweis von C. gasigenes modifiziert. Bei Anwendung der konventionellen Gelelektrophorese lag die Nachweisgrenze von vegetativen Zellen im Bereich von 10 bis 10³ Organismen/ml Fleischtropfsaft. Bei Anwendung des Experion Automated Electrophoresis System mit vorangehender Aufreinigung der PCR-Produkte lag die Nachweisgrenze zwischen 10³ und 10^4 Organismen/ml Fleischtropfsaft. Die Nachweisgrenze für Sporen von C. frigoris und C. gasigenes war sowohl bei Anwendung der konventionellen Gelelektrophorese als auch bei Anwendung des Experion Automated Electrophoresis Systems für den jeweiligen Keim identisch. Sie lag bei C. frigoris bei 10^5 Organismen/ml Fleischtropfsaft, bei C. gasigenes bei 10² Organismen/ml Fleischtropfsaft. Die Nachweisgrenze für Sporen von C. bowmanii konnte aus technischen Gründen nicht ermittelt werden. Beim Vergleich des konventionellen sowie des automatisierten Elektrophorese-Systems zeigte sich, dass es bei einer Aufreinigung der PCR-Produkte zu DNA-Verlusten kommen kann, die sich in der Ermittlung der Nachweisgrenze widerspiegeln. Wird auf eine Aufreinigung verzichtet, führen beide Elektrophorese-Methoden zu gleich guten Ergebnissen. Abschließend wurden drei fleischverarbeitende Betriebe auf das Vorkommen von C. estertheticum, C. gasigenes, C. frigoris und C. bowmanii unter Anwendung der entwickelten Methoden untersucht. Die Ergebnisse zeigten, dass in jedem Betrieb C. estertheticum und C. estertheticum-like Organismen vorhanden waren. C. frigoris wurde ebenfalls in allen Betrieben detektiert, jedoch mit deutlich geringerer Häufigkeit, wohingegen C. bowmanii nur in einer Probe in Betrieb C nachweisbar war. C. gasigenes wurde ebenfalls nur in Betrieb C an zwölf verschiedenen Beprobungsstellen nachgewiesen. In den drei Betrieben wurden unterschiedliche Maßnahmen zur Eliminierung der psychrotoleranten Clostridien ergriffen und der Erfolg der Maßnahmen durch erneute Untersuchungen kontrolliert. Dabei wurde deutlich, dass durch die Verbesserung der allgemeinen Betriebshygiene und durch die Anwendung von peressigsäurehaltigen Desinfektionsmitteln die Nachweisbarkeit von psychrotoleranten Clostridien erheblich gesenkt werden konnte. Durch die Grundsanierung eines ursprünglich stark kontaminierten Betriebes wurde erreicht, dass keine der im Anschluss daran genommenen Tupferproben zu einem positiven Ergebnis auf psychrotolerante Clostridien führte.
Tierärztliche Fakultät - Digitale Hochschulschriften der LMU - Teil 04/07
Zur Beurteilung der Resistenzlage aerober Bakterien des Wirtschaftsgeflügels wurden von September 2006 bis April 2008 insgesamt 2462 bakterielle Isolate aus Routineuntersuchungen von Organ- und Tupferproben auf deren in-vitro-Resistenzverhalten gegenüber antibiotischen Wirkstoffen hin untersucht. Von den erfassten Bakterienstämmen stammten 2227 von Mastküken oder Broilern, und die übrigen von Legehennenküken, Legehennen, Peking- und Moschusenten. Mit dem Agardiffusionstest erfolgte eine qualitative Beurteilung der Keime als resistent, intermediär oder sensibel. Von einem Teil dieser Bakterien wurde parallel hierzu die Antibiotikaempfindlichkeit mittels Bouillon-Mikrodilution bestimmt. Dabei wurden die entsprechenden MHK-Werte erhoben und beurteilt. Die qualitativen Ergebnisse beider Testmethoden wurden verglichen. Die Testdurchführung erfolgte auf der Grundlage von CLSI-Vorgaben. Im Ergebnis konnte ein Überblick über die aktuelle Antibiotikaempfindlichkeit bakterieller Keime des Wirtschaftsgeflügels im Einzugsbereich der Klinik für Vögel der LMU München erhoben werden. Unterschiede zu Ergebnissen anderweitiger Untersuchungen in Deutschland sind teilweise gegeben; so ergab sich in der vorliegenden Arbeit aus der MHK-Bestimmung für E. coli mit jeweils knapp 60 % sensiblen Isolaten eine höhere Resistenz gegenüber Enrofloxacin und Trimethoprim-Sulfamethoxacol, während sich Staph. aureus mit jeweils fast 80 % sensiblen Isolaten als deutlich empfindlicher gegenüber Ampicillin und Penicillin erwies. Es zeigt sich daher die Notwendigkeit Klinik- oder ggf. Praxiseigener Monitoring-programme, um den behandelnden TieräztInnen für eine antibiotische Erst- oder Notfallbehandlung von Geflügelbestände eine geeignete Entscheidungsgrundlage geben und damit den Anforderungen an einen vernünftigen Antibiotikaeinsatz gerecht werden zu können. Ampicillin und Penicillin zeigten die breiteste Wirksamkeit gegenüber grampositiven Bakterien. Über 85 % der untersuchten Keime waren empfindlich gegenüber diesen Antibiotika. Bei gramnegativen Keimen erwies sich Colistin als das am häufigsten wirksame Antibiotikum, mehr als 94 % der Isolate wurden als sensibel beurteilt. Die Resistenzlage vieler Bakterien des Geflügels stellte sich jedoch als relativ unsicher heraus. Daher sind Resistenztests für eine wirksame antibiotische Behandlung von Nutzgeflügelbeständen unabdingbar. Nur so kann ein falscher oder unnötiger Antibiotikaeinsatz vermieden und der Verbraucher vor resistenten Keimen tierischer Herkunft geschützt werden. Im Vergleich beider Testmethoden unterschieden sich die qualitativen Ergebnisse in 13,8 % der Fälle. In 9 % der Fälle lag ein kleiner Fehler (minor error) vor. Aufgrund der guten Korrelation der Ergebnisse wird gefolgert, dass sich beide Methoden gleichermaßen für die Resistenztestung bakterieller Keime des Geflügels eignen und einen Platz in der Routine- und Notfalldiagnostik haben. Die Problematik fehlender geflügelspezifischer Grenzwerte ist unabhängig von der Methode vorhanden. Die Bouillon-Mikrodilution zur Erhebung quantitativer und vergleichbarer MHK-Werte stellt aber die Methode der Wahl für das Resistenzmonitoring dar. Dabei sollte jedoch beachtet werden, dass eine möglichst große Anzahl an Konzentrationsstufen getestet werden sollte, da die erhobenen MHK-Werte zum Teil über einen großen Bereich verteilt lagen.
Tierärztliche Fakultät - Digitale Hochschulschriften der LMU - Teil 03/07
Zusammenfassung In der vorliegenden Arbeit sollte die Quelle der Kontamination von Würsten mit Lactobacillaceae im Produktionsverlauf herausgefunden werden. Der Betrieb hatte Probleme mit erhöhten Lactobacillaceaezahlen, so dass einzelne Verpackungen vor dem Mindesthaltbarkeitsdatum verdorben waren. In der vorliegenden Untersuchung wurden Würste nach den Arbeitsschritten „Brühen“, „Abkühlen“, „Würsteltrenner“ und „Verpacken“ entnommen und die Gesamtkeimzahl, die Enterobacteriaceae- und die Lactobacillaceaezahl bestimmt. Im Weiteren sind Proben mittels Abklatschplatten von den Euro-Kisten, den Verpackungsmaschinen und vom Würsteltrenner extrahiert worden. An Hand von Tupferproben wurden die Gestelle und die Messer des Würsteltrenners auf die oben genannten Keime untersucht. Außerdem sind Proben von der Kistenwaschanlage und dem Kühlraum auf L. monocytogenes überprüft und weitere Material- und Umgebungsproben auf Campylobacter spp. kontrolliert worden. Als Eingang der Kontamination wurde der Würsteltrenner ausfindig gemacht. Hier zeigten 28,9 % der Wurstproben einen Gehalt an Lactobacillaceae zwischen 101 und 105 KbE/g. Im Vergleich dazu waren es nach dem Brühen nur 2,2 % und nach dem Abkühlen 6,5 % der Proben. Auch an Hand der Umgebungsproben dieses Gerätes wurde eine deutliche Kontamination festgestellt. Durch die Beobachtungen im Betrieb während der Probennahme fiel auf, dass besonders das Reinigungsmanagement nicht optimal verlief. So waren beispielsweise vor Produktionsbeginn, also an frisch gereinigten Geräten, noch deutliche Wurstreste unter den Messerschienen des Würsteltrenners erkennbar. Daher sollte besonders das Hygiene- und Reinigungsmanagement in Bezug auf die Häufigkeit und Gründlichkeit hin verändert werden. Der Schwerpunkt sollte hierbei auf der Schulung der Mitarbeiter beruhen.
Tierärztliche Fakultät - Digitale Hochschulschriften der LMU - Teil 03/07
Wie auch in der Humanmedizin stellen Sepsis und SIRS den behandelnden Arzt in der Veterinärmedizin vor eine große Herausforderung. Eine optimale therapeutische Intervention setzt besonders die Früherkennung dieser Erkrankungen und damit auch die Verfügbarkeit von prognostischen Parametern voraus. Humanmedizinische klinische Studien und experimentelle Studien an Tiermodellen haben bereits erwiesen, dass eine massive Produktion von inflammatorischen Zytokinen wie TNF α, IL-1 und IL-6 eine große Rolle bei der Pathophysiologie der Sepsis spielen und als Marker dienen können. Bei natürlich erkrankten Hunden sind jedoch bezüglich der Zytokinausschüttung keine Informationen vorhanden. Ziel dieser prospektiven Arbeit war eine Erforschung des Nutzens von caninem IL-6 als Biomarker und prognostischem Parameter in der Sepsis. Für die vorliegende Arbeit wurden im Zeitraum von Juli 2004 bis Juli 2005 prospektiv alle Hunde, die in der Medizinischen Kleintierklinik der Universität München und der Klinik und Poliklinik für kleine Haustiere der freien Universität Berlin mit zur Untersuchung vorgestellt wurden und bei den der Verdacht auf eine Sepsis bestand, untersucht und für diagnostische Zwecke Blut entnommen. Bedingung für die Aufnahme in die Studie war die Erfüllung der SIRS (Systemic Inflammatory Response Syndrome)-Kriterien. Eine Einstufung in die Gruppe „Sepsis“ erfolgte, wenn zusätzlich ein histologischer, zytologischer oder mikrobiologischer Nachweis der Infektion möglich war. Des Weiteren wurden septische Patienten in die Untergruppen „Sepsis“, „schwere Sepsis“ und „septischer Schock“ unterteilt. Am Tag der Aufnahme oder Entwicklung der Entzündung (Tag 0) wurde eine Blutkultur aus der zentralen Halsvene abgenommen; in Einzelfällen erfolgte auch eine zweite Kultur. Die Bestimmung der Aktivität von Interleukin-6 an Tag 0, 1 und 2 wurde mit Hilfe eines auf Zellwachstum basierenden kolorimetrischen Bioassays durchgeführt. Bei 43 von 79 Patienten konnte ein Infektionsherd nachgewiesen werden (Sepsis-Gruppe), 36 Patienten gingen in die SIRS-Gruppe ein. Eine Besitzerbefragung nach Vorerkrankungen des Patienten konnte dies in 34 Patienten (43 %) bestätigen, bei 30 Fällen lagen keine Erkrankungen zugrunde (38 %) und unbekannt war dies bei 15 Hunden (19 %). Der Hauptgrund für die Vorstellung des Tieres an den Kliniken waren gastrointestinale Probleme (82 %), die sich durch Anorexie, Erbrechen und Durchfall äußerten. Die Hospitalisierungszeit lag im Mittel bei 6 Tagen. 38 Patienten (48 %) starben oder wurden aufgrund der schlechten Prognose euthanasiert, wobei eine auffällige Mortalitätsrate innerhalb der ersten drei Tage erreicht wurde (n= 24, 63 %). Die häufigsten klinischen Diagnosen konnten dem Gastrointestinaltrakt zugeordnet werden (65 %), gefolgt vom Reproduktionssystem (24 %). Der Anteil an positiven Blutkulturen lag bei 9/64 (14 %). Weitere 62 Proben (Urinkulturen, Tupferproben von Abszessen, Wunden oder Vaginalausfluss) wurden mikrobiologisch untersucht und eine bakterielle Besiedelung konnte bei 46 der 62 Proben (74 %) nachgewiesen werden. Das am häufigsten isolierte Bakterium war Escherichia coli mit einem Nachweis in 13 von 46 Isolaten (28 %). Staphylococcus spp. wurden in 8 von 46 Proben gefunden (17 %). Insgesamt lag der Anteil an gramnegativen Bakterien bei 19 von 62 Proben (41 %) und war damit am stärksten vertreten. Eine Korrelation zwischen der Höhe von IL-6 am Tag der Aufnahme und der Anzahl an erfüllten SIRS-Kriterien konnte statistisch mit einem p-Wert von 0,015 nachgewiesen werden. Bezüglich des Schweregrades der Erkrankung mit SIRS, Sepsis, schwere Sepsis und septischer Schock als definierte Grade konnte eine signifikante Korrelation zu hohen IL-6 Spiegeln im Blut festgestellt werden (p = 0,006). Durch ein logistisches Regressionsmodell wurde eine positive Assoziation zwischen IL-6 und Sepsis bzw. SIRS dargestellt (p = 0,022): ein höherer Anteil an IL-6 Plasmaaktivität war mit einer höheren Wahrscheinlichkeit, an einer nachgewiesenen Sepsis zu erkranken, verbunden (Odds Ratio = 1,177). Eine Korrelation zwischen höheren IL-6-Werten zum Zeitpunkt der Aufnahme und einer höheren Todeswahrscheinlichkeit konnte nachgewiesen werden (Odds Ratio = 1,146). Der Zeitpunkt des Todes war signifikant früher, je höher die gemessenen Plasmaaktivitäten von IL-6 an Tag 0 waren (p = 0,012). Schlussfolgernd zeigt diese Arbeit erstmals, dass die Messung des Interleukin-6 in der caninen Sepsis ebenso wie in der Humanmedizin als prognostischer Parameter genutzt werden kann.
Tierärztliche Fakultät - Digitale Hochschulschriften der LMU - Teil 03/07
Einige Stämme des Darmbakteriums Escherichia coli sind in der Lage Shiga- Toxine zu produzieren, die gastrointestinale Erkrankungen auslösen können. Wiederkäuer, vor allem Rinder, Schafe und Ziegen gelten als Hauptreservoir für STEC. STEC-Infektionen treten weltweit vor allem in Ländern mit hoch entwickelter Landwirtschaft auf. Als wichtigste Infektionsquelle gelten vor allem rohe oder nicht ausreichend erhitzte Lebensmittel tierischen Ursprungs wie unzureichend gegartes Rinderhackfleisch, Rohmilch und Rohmilchprodukte. Aber auch Rohwürste wurden bereits mit humanen Infektionen in Verbindung gebracht. Vorrangiges Ziel dieser Studie war es, mögliche STEC- Kontaminationsquellen in zwei Rohwurst- produzierenden Betrieben abzuklären. Begleitend wurden mikrobiologische Untersuchungen durchgeführt sowie die Wasseraktivität und der pH- Wert gemessen. Ein Betrieb umfasst Schlachtung, Zerlegung und Produktion sowohl in der konventionellen Herstellungsschiene wie auch in der Bio- Produktion. Der zweite untersuchte Betrieb ist ein reiner Biobetrieb. Insgesamt wurden 323 Proben aus Betrieb 1 untersucht. 206 Proben stammen aus der Bio-, 117 aus der konventionellen Produktion. Dabei wurden Rinder- Schlachttierkörper, Proben aus der Zerlegung sowie kurz- und langgereifte Rohwürste in unterschiedlichen Reifungsstadien ausgewählt. Für den STEC- Nachweis wurden sowohl die Lebensmittel und die nach der Schlachtung und Zerlegung entnommenen Tupferproben nach Anreicherung in modifizierter Tryptose- Soja- Bouillon (mTSB) auf das Vorhandensein des Shiga Toxin- Gens mittels PCR und anschließender Gelektrophorese gemäß der Amtlichen Sammlung nach §64 LFBG (L.07.18) untersucht. Der Nachweis von Enterobacteriaceae, E.coli, Milchsäurebakterien und Laktobazillen erfolgte in Anlehnung an die Amtliche Methode nach §64 LFBG. Der pH- Wert und die Wasseraktivität wurde gemäß der amtlichen Sammlung nach §64 LFBG ermittelt. Der Warnwert bezüglich Enterobacteriaceae nach DGHM wurde von 25,5% der untersuchten fertigen Würste überschritten. Konventionell hergestellte Produkte waren dabei mit 42,9% der fertigen Produkte über dem DGHM- Warnwert erheblich mehr belastet als Bio- Produkte (11,5%). Der DGHM- Warnwert bezüglich E. coli wurde von 6,4% der fertig gereiften Produkte überschritten. Säuernde Mikroorganismen waren in den untersuchten Produkten zu wenig vorhanden. In 8 der 323 untersuchten Proben wurde STEC nachgewiesen. Insgesamt 5 der 96 beprobten Schlachttierkörper (Rind) waren STEC- positiv: 4 Tiere aus der Bio-Produktion und 1 Tier aus der konventionellen Produktion. 3 von 62 untersuchten kurzgereiften Rohwürsten waren STEC- positiv: 1 aus der Bio- Produktion und zwei aus der konventionellen Produktion. Alle untersuchten Proben aus der Zerlegung und alle langgereiften Rohwürste reagierten STEC- negativ. Aus Betrieb 2 wurden 108 Proben untersucht. Hier wurde nur bei einem Endprodukt Enterobacteriaceae über dem DGHM- Warnwert festgestellt. In keinem Endprodukt fanden sich E. coli. In keiner Probe wurde STEC nachgewiesen.
Tierärztliche Fakultät - Digitale Hochschulschriften der LMU - Teil 01/07
Im Zeitraum von Juni bis August 2001 wurde in acht verschiedenen Metzgereien im Raum München eine Gesamtzahl von 298 Proben gesammelt. 115 Tupferproben stammten von rohem Schweinefleisch und Innereien, 183 von Gerätschaften und Oberflächen, die mit Lebensmitteln, insbesondere rohem Fleisch, in Berührung kommen. Die Proben wurden auf Yersina enterocolitica untersucht. Die Nachweismethode erfolgte in Anlehnung an die ISO DIN 10273: „Microbiology – General guidance for the detection of presumptive pathogenic Yersinia enterocolitica“ und an den Vorschlag des NCFA (Nordic Committee On Food Analysis: „Yersinia enterocolitica – Detection in foods“). Unmittelbar nach der Probennahme wurde ein Direktausstrich auf Cefsulodin-Irgasan-Novobiocin (CIN)-Agar durchgeführt und die Proben anschließend für ca. drei Monate tiefgefroren. Nach diesem Zeitraum wurde ein CIN-Agar-Ausstrich nach Inkubation der tiefgefrorenen Probe in Tryptose-Soja-Bouillon (TSB) durchgeführt. Ein Ausstrich wurde nach Vorbehandlung der Über-Nacht-Anreicherung dieser Probe mit 0,25%iger KOH angefertigt. Außerdem erfolgten selektive Anreicherungen in Irgasan-Ticarcillin-Kaliumchlorat-Nährbouillon (ITC-Nährbouillon) bzw. modifizierter Rappaport-Bouillon (MRB-Bouillon) mit anschließendem Ausstrich auf CIN-Agar. Typische Kolonien auf CIN-Agar (sog. „Kuhaugen“), die sich als Urea-positiv erwiesen, wurden mit dem API 20E weiterdifferenziert. Die gefundenen Y. enterocolitica-Isolate wurden bio- und serotypisiert und die Pathogenität mit Hilfe des Kongorot-Magnesium-Oxalat (CRMOX)-Agars bestätigt. Die meisten der pathogenen Isolate (68,8%) wurden bereits nach Direktausstrich auf selektive CIN-Agar-Platten gefunden, weitere pathogene Yersinien konnten erst nach selektiver Anreicherung in ITC und MRB identifiziert werden. Pathogene Y. enterocolitica 4/O:3 wurden in sechs der acht Metzgereien aus rohen Produkten vom Schwein nachgewiesen. Insgesamt stammten 9,5% der positiven Ergebnisse aus rohem Schweinefleisch (von 95 Proben erwiesen sich neun als positiv) und 25,0% aus Schlachtnebenprodukten (Zunge, Niere und Leber; von 20 Proben erbrachten fünf ein positives Ergebnis). In einem Betrieb konnten pathogene Y. enterocolitica auch in zwei Umgebungsproben gefunden werden. Alle pathogenen Isolate gehörten zum Bioserotyp 4/O:3. Neben den pathogenen Y. enterocolitica konnten an apathogenen Yersinien drei Mal Y. kristensenii und je ein Mal Y. intermedia, Y. frederiksenii, Y. rohdei und ein apathogener Y. enterocolitica-Stamm nachgewiesen werden. Die Ergebnisse dieser Arbeit zeigen, dass pathogene Y. enterocolitica in Metzgereien vorhanden sind, wobei der Großteil der Nachweise in unbehandeltem Schweinefleisch und in Nebenprodukten der Schlachtung gelang. Der geringe Nachweis pathogener Y. enterocolitica in den Umgebungsproben ist insofern nicht erstaunlich, als die vorhergehende Reinigung und Desinfektion eine entscheidende Verminderung der Keimflora bewirkt hatte. Die meisten Y. enterocolitica-Isolate wurden ohne Anreicherung gefunden. Dies weist auf eine große Menge an pathogenen Isolaten in den untersuchten Proben hin. Damit wird deutlich, dass das Vorkommen und die Ausbreitung von pathogenen Y. enterocolitica 4/O:3 in nicht selbstschlachtenden Metzgereien ein nicht zu vernachlässigendes Problem darstellt.