Bekämpfung der. Campylobacter Besiedelung bei Broilerküken. Wael Abdelrahman Technischer Berater, Geflügel-Probiotika

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1 Bekämpfung der Campylobacter Besiedelung bei Broilerküken Wael Abdelrahman Technischer Berater, Geflügel-Probiotika

2 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. 2 Science & Solutions

3 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. Die 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 durchgegartem Geflügelfleisch oder die Kontamination von verzehrfertigen Nahrungsmitteln durch Kontakt mit rohem Geflügelfleisch als häufigste Infektionsquelle angesehen werden. Da der Verzehr und die falsche Behandlung von rohem oder nicht durchgegartem Ge flügelfleisch 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 Zusammenhang mit der Bekämpfung von Campylobakteriose ist die Tatsache, dass Campylobacter in gesundem Geflügel als kommensaler Mikroorganismus vorkommt und keine klinischen Erkrankungen hervorruft. Er bewohnt die Schleimhaut des Blinddarms, jedoch ohne in die Darmzellen einzudringen. Zur Bekämpfung enterischer Pathogene bei Geflügel stehen verschiedene Hilfsmittel zur Verfügung. Strategien der kompetitiven Verdrängung und der Einsatz spezifischer Probiotika und Synbiotika haben sich als wirkungsvolle Mittel erwiesen, die Zusammensetzung der Mikrobenpopulation 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 1,60 Hemmungsindex 1,40 1,20 1,00 0,80 0,60 Photo: Shutterstock-Sebastian Kaulitzki 0,40 0,20 0,00 Enterococcus Pediococcus Lactobacillus Lactobacillus faecium acidilactici salivarius reuteri Quelle: Ghareeb et al., 2012 Ein Magazin von BIOMIN 3

4 Wael Abdelrahman Technischer Berater, Geflügel-Probiotika Zur Bekämpfung enterischer Pathogene verwendet die Geflügelindustrie verschiedene Management-Tools, z. B. Antibiotika, Impfstoffe, Ansäuerungsmittel, phytogene Substan- zen 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 10 5 KBE/ml eines Feldstammes von Campylobacter jejuni an Tag 1, 2 mg/tier/tag Positivkontrolle Positivkontrolle 2 mg/tier/tag Tier/Alter Tag 8 Tag ,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 <3 >8 <2 11 >8 <3 >8 <2 12 <3 <3 >8 <2 Durchschnitt 6,67 a 4,10 b >8 a 3,82 b 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 finanziertes Projekt vereinte fünf Partner aus der Industrie und drei Partner aus dem Bereich der Forschung zum Zweck der Entwicklung eines wohl definierten und sicheren Mehrstamm Probiotikums für Geflügel. Zahlreiche Darmbakterien wurden aus dem Darm von mehreren gesunden Hühnern isoliert und mittels einer Kombination 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 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 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 10 5 KBE/ml eines Feldstammes von Campylobacter jejuni enthielt. 44 Eintagsküken wurden nach dem Zufallsprinzip zwei Gruppen zugeordnet, einer mit Campylobacter infizierten positiven Kontrollgruppe und einer mit Campylobacter infizierten Gruppe, in der jedes Tier täglich 2 mg 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 10 5 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 via Trinkwasser erhielt, und einer mit Campylobacter infizierten Gruppe, in der jedes Tier täglich zusätzlich 20 mg 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 Campylobacter- Kultur. 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. 4 Science & Solutions

5 Bekämpfung der Campylobacter-Besiedelung bei Broilerküken morphologischer, physiologischer und genotypischer Methoden vollständig charakterisiert. Es folgte eine Bewertung der vielversprechendsten Stämme hinsichtlich wichtiger probiotischer Kriterien, z. B. die Hemmung pathogener Bakterien. Auf der Grundlage dieser Ergebnisse wurde 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 (Hauptursache der Campylobakteriose beim Menschen) bewirken konnten, wurde die Wirksamkeit von PoultryStar auf Campylobacter jejuni in zwei Infektionsversuchen mit experimentell infizierten Broilern geprüft. Tag 8: 10 von 12 Tieren der -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 -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 -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. Tabelle 2a. Versuch 2, Tag 8. Gehalt von Campylobacter im Blinddarm (Log KBE/g) nach Infektion mit 10 5 KBE/ml eines Feldstammes von Campylobacter jejuni an Tag 1. Tier/Alter Positivkontrolle 2 mg/tier/tag Verbesserung der Immunität Die Ergebnisse dieser Studien zeigten, dass die Verwendung von Probiotika helfen kann, die natürliche Abwehr der Tiere gegen enterische Bakterien zu verbessern. Als wirkungs volle Alternative zum Einsatz von Antibiotika bei Nutztieren, kann das Probiotikum dazu dienen bakterielle Kontaminationen 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 Prävalenz von Campylobacter in Geflügel und dadurch die Verminderung der Inzidenz von Campylobakteriose beim Menschen. Literaturnachweise auf Anfrage erhältlich 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 7,81 a <2 b <2 b Tabelle 2b. Versuch 2, Tag 15. Gehalt von Campylobacter im Blinddarm (Log KBE/g) nach Infektion mit 10 5 KBE/ml eines Feldstammes von Campylobacter jejuni an Tag 1. Tier/Alter Positivkontrolle 2 mg/tier/tag 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 7,85 a <2 b <2 b a, b Mittelwerte innerhalb einer Reihe mit unterschiedlichen Indizes unterscheiden sich signifikant (P=0,001) Quelle: Ghareeb et al., 2012 Ein Magazin von BIOMIN 5

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