Von Stefan Alius, Technischer Spezialist Geflügel
Jedes Jahr veröffentlichen nationale, regionale und globale Organisationen für menschliche Gesundheit das Auftreten der wichtigsten Zoonosen. Salmonellose, Campylobacteriose und Colibacillose sind die drei wichtigsten lebensmittelbedingten Krankheiten weltweit, die bei Millionen von Menschen Darmprobleme verursachen, die möglicherweise einen Krankenhausaufenthalt erforderlich machen und sogar zum Tod führen können.
Ein Teil der Inzidenz dieser Zoonosen wird auf Geflügel zurückgeführt – hauptsächlich auf Eier oder Geflügelfleisch (Masthähnchen oder Puten). Obwohl eine Kontamination mit Salmonellen oder Campylobacter im Allgemeinen keine negativen Auswirkungen auf die Gesundheit des Geflügels hat, beeinträchtigt eine Kontamination mit E. Coli häufig den allgemeinen Gesundheitszustand und die Leistung des Geflügels. Dies gibt dem Geflügelproduzenten bereits ein erstes Zeichen, dass er sich des erhöhten Risikos für den Verbraucher bewusst sein sollte, und dieses Risiko sollte in der Produktionskette weiterkommuniziert werden. Da Geflügel nur selten von den nicht wirtsspezifischen Serotypen von Salmonella oder Campylobacter negativ beeinflusst wird, ist die einzige Möglichkeit zur Risikobewertung die häufige Untersuchung des Vorhandenseins der Bakterien im Geflügel und im weiteren Verlauf des Produktionsprozesses. Dank strenger Vorschriften, die von den nationalen Behörden entwickelt wurden, sind in den letzten Jahrzehnten große Fortschritte erzielt worden. Doch trotz aller Bemühungen gibt es diese Zoonosen immer noch.
Salmonellen tragen zur Umwelt bei und werden daher immer vorhanden sein.
Da wir uns in diesem Artikel auf Salmonellen und Salmonellose konzentrieren, müssen wir betonen, dass Salmonellenbakterien in der gesamten Umwelt vorkommen und dass die nicht wirtsspezifischen Serotypen für den Menschen, nicht aber für Geflügel pathogen sind. Darüber hinaus sind sie für Pflanzen sogar nützlich, da sie Teil des ökologischen Prozesses sind, der komplexes organisches Material in kleinere und einfachere Moleküle aufspaltet. Selbst in der Geflügelproduktion können sich einige Serotypen positiv auf die Produktion auswirken. Diese Wiederverwertung von Nährstoffen verbessert die Bodenfruchtbarkeit und trägt zur Interaktion zwischen Pflanze und Boden bei. Dies erklärt auch, warum Salmonellen überall vorkommen und nicht nur in der Viehzucht.
Salmonellen selbst können unter rauen und extremen Bedingungen überleben. Sie können in einem Temperaturbereich von 5° bis 46° Celsius wachsen, wenn der pH-Wert der Kultur 5,5 oder mehr beträgt und die Wasseraktivität (Aw) mindestens 0,94 beträgt. Liegt der pH-Wert unter 4,5 und der Aw-Wert unter 0,94, wird das Wachstum schwierig. Dies ist auch der Grund, warum Salmonellen bei Geflügel eher im Blinddarm zu finden sind (höherer pH-Wert und höherer Aw-Wert). Die Kenntnis ihrer Reservoire und Übertragungswege ist für die Entwicklung einer Strategie zur Bekämpfung der Salmonellenkontamination bei Geflügel und zur Verringerung des Salmonelloserisikos von wesentlicher Bedeutung. Geflügel, welches das Bakterium ohne Symptome in sich trägt, stellt das größte Risiko für die Lebensmittelsicherheit dar. Ein einziges positives Tier in einer Herde kann einen erheblichen Einfluss auf die Verbreitung von Salmonellen innerhalb der Herde haben, und zwar aufgrund der vermehrten Ausscheidung im Kot unter stressigen Umständen wie Überbelegung, Fang und Transport.
Salmonellenzellen können das Einfrieren oder sogar das Trocknen überleben, ohne ihre Fähigkeit zu verlieren, pathogen zu werden. Salmonellen können sogar in einer salzreichen Umgebung überleben. So wie sich das Risiko von Mykotoxinen in Getreide aufgrund des Klimawandels erhöht hat, können Salmonellen aus demselben Grund vorkommen. Höhere Temperaturen und vermehrte Niederschläge tragen dazu bei, dass Salmonellen in der Natur überleben und sich schneller vermehren. Da Salmonellen Teil des Prozesses zur Aufrechterhaltung des ökologischen Gleichgewichts sind, sind die häufigsten natürlichen Ausgangspunkte die Wasserquellen und der Boden. Salmonellen sind in der Lage, einen Biofilm zu bilden, um sich vor widrigen Umständen oder antibakteriellen Produkten zu schützen. Sie verfügen aber auch über andere Mechanismen, um zu überleben und mit anderen Mikroorganismen um die notwendigen Nährstoffe zu konkurrieren oder sich an bessere Orte zu begeben, um zu überleben, zu wachsen und sich zu vermehren (z. B. Virulenzfaktor und Invasivität). Abbildung 1 zeigt die direkten und indirekten Übertragungswege von Salmonellen zwischen Tier und Mensch sowie die Mechanismen, mit denen sie sowohl im menschlichen als auch im tierischen Körper überleben, wachsen und sich vermehren können.
Zur Verringerung des Salmonellose-Risikos müssen diese Übertragungswege unterbrochen werden, entweder durch Verbesserung der Biosicherheit (persönliche Hygiene, Reinigung, Desinfektion, vogel- und nagetierfreie Unterbringung, keine Haustiere usw.) oder durch Verringerung der Salmonellenausscheidung (durch die der Boden oder das Wasser kontaminiert werden kann, wodurch ein Teufelskreis aus Kontamination, Kreuzkontamination und erneuter Kontamination entsteht).
Wie Sie das Risiko einer Salmonellenkontamination verringern können
In diesem Artikel werden keine Biosicherheitsmaßnahmen vorgestellt, die ergriffen werden können, um das Risiko des Eindringens von Salmonellen in die Geflügelproduktionskette zu verringern. Stattdessen wird kurz eine Strategie skizziert, mit der Sie das Risiko von Salmonellen bei Geflügel verringern können, indem Sie sich auf das Tier selbst und auf das Verhalten der Salmonellen im Tier konzentrieren.
1. Bestimmen Sie die Risikofaktoren
Um Ihre Marke zu schützen und das Risiko eines Rückrufs Ihres Geflügelfleischs oder Ihrer Eier aufgrund von Salmonellose zu verringern, müssen Sie ein Überwachungsprogramm einführen, um das Vorhandensein von Salmonellen im Geflügelstall sowie in der weiteren Umgebung außerhalb der Produktionseinheit festzustellen, und Sie müssen das Risiko einer Übertragung auf das Geflügel im Geflügelstall ermitteln. Konservative Daten zeigen, dass im Durchschnitt immer noch mehr als 4 % des Geflügelfleisches und der Eier weltweit positiv auf Salmonellen getestet werden, was darauf hindeutet, dass ein „Nullrisiko“ noch nicht existiert. Der erste Schritt besteht also darin, herauszufinden, wo in Ihrem Betrieb das Risiko des Auftretens von Salmonellen am höchsten ist.
2. Konzentrieren Sie sich auf die Reduzierung der Risikofaktoren in Ihrem Produktionsprozess
Der zweite Schritt besteht darin, sich auf dieses spezifische Risiko zu konzentrieren, um das mögliche Vorhandensein von Salmonellen in allem Equipment, den Tieren, Handhabungsaktivitäten, Vorräten usw. zu verringern.
Das Risiko des Auftretens von Salmonellen in der Umwelt kann von Betrieb zu Betrieb sehr unterschiedlich sein. Wenn Sie sich in einer feuchten tropischen Region in der Nähe eines stehenden Gewässers befinden, wo wilde Tiere weiden und trinken, ist das Risiko, dass kontaminierte Nagetiere und Insekten Ihren Geflügelstall umgeben (und wahrscheinlich auch in ihn eindringen), größer als wenn Sie sich in einer Region befinden, in der die Temperatur selten über 10° Celsius liegt und kein stehendes Gewässer in der Nähe ist. Untersuchungen haben ergeben, dass in Thailand zwischen 49 % und 75 % der Herden durch Nagetiere und Insekten mit Salmonellen infiziert werden.
Das größte Risiko für das Vorhandensein von Salmonellen besteht natürlich, wenn Ihr früherer Bestand mit Salmonellen kontaminiert war und Sie damit beginnen, die kontaminierte Einstreu aus Ihrem Geflügelstall zu entleeren – vor allem, wenn Sie sie einige Zeit in der Nähe des Stalls lagern, bevor sie abtransportiert wird. Dies ist eine der Hauptursachen für die Ausbreitung von Salmonellen in der Umgebung Ihres Betriebs, sehr oft ohne die Möglichkeit, die Außenumgebung zu kontrollieren, zu reinigen und zu desinfizieren. Das Risiko, dass Vektoren auf diese Weise positiv werden, ist hoch, was wiederum ein großes Risiko für die nächste Herde darstellt, sobald sie in den Geflügelstall kommt.
3. Salmonellen: von der Quelle zum Ziel – wie lässt sich die Übertragung reduzieren?
Der letzte Schritt ist die Verbesserung der Widerstandsfähigkeit von Geflügel, das für eine Salmonellenkontamination anfällig ist. Es ist bekannt, dass das Alter und der allgemeine Gesundheitszustand des Geflügels einen erheblichen Einfluss auf das Risiko der Übertragung von Salmonellen haben. Masthähnchen sind in den ersten 10 Tagen anfälliger für eine Salmonellenkontamination, weil ihr natürliches Immunsystem noch nicht voll funktionsfähig ist. Im Allgemeinen werden in einer gesunden Herde, die Salmonella- positiv ist, 5 bis maximal 10 % der Hühner positiv. Wenn Geflügel krank oder gestresst ist – zum Beispiel beim Ausdünnen oder beim Transport – werden viel mehr Salmonellen ausgeschieden, was das Risiko erhöht, dass ein höherer Prozentsatz Ihrer Herde zum Zeitpunkt der Schlachtung Salmonellen-positiv wird. Aber auch dies bedeutet nicht, dass Ihr Fleisch oder Ihre Eier positiv werden. Indem man sich auf das Tier selbst und das Verhalten der Salmonellen im Tier konzentriert, kann man Maßnahmen ergreifen, um den Erfolg des Übertragungsweges zu minimieren.
Der Übertragungsweg ist „erfolgreich“, wenn in einer Salmonellen-positiven Umgebung Geflügel und Geflügelfleisch Salmonellen-positiv werden. Um dies zu verhindern, können wir zwei Hauptprinzipien anwenden: erstens, indem wir auf die Bakterien einwirken, sobald sie in den Magen-Darm-Trakt gelangt sind, und zweitens, indem wir auf das Tier selbst einwirken, um sein Immunsystem zu stimulieren.
S-prove, ein funktioneller Futtermittelzusatzstoff von Agrimprove, funktioniert nach beiden Prinzipien.
| Buttersäure (0,03%) | S-Prove (0,03%) | |
|---|---|---|
| Tötung von (%) | 70,0 | 97,64 |
| Überleben (%) | 30,0 | 2,36 |
| Effizienz der Invasion (%) | 4,35 | 1,69 |
| Virtuelles Risiko von Salmonellen Verunreinigung (%) | 1,31 | 0,04 |
S-prove: Salmonellensicher dank seiner direkten und indirekten antibakteriellen Wirkung
S-prove hat eine starke antibakterielle Aktivität gegen Salmonellen, sowohl gegen wirtsspezifische (S. Gallinarum, S. Pullorum) als auch gegen nicht wirtsspezifische Serotypen (z. B. S. Enteritidis, S. Typhimurium, S. Java, S. Infantis usw.). S-prove zerstört die bakterielle Zellmembran, so dass der Zellinhalt auszulaufen beginnt, was die Bakterien schwächt und schließlich zum Zelltod führt. Darüber hinaus kann S-prove aufgrund seiner Zusammensetzung durch diese Löcher leicht in die Bakterien eindringen und Protonen freisetzen, die den Zellinhalt ansäuern, was schnell zum Zelltod führt. Sobald die Protonen freigesetzt werden, interkalieren die negativ geladenen Moleküle mit der DNA des Bakteriums, so dass es sich nicht mehr selbst duplizieren kann, bevor es stirbt.
Die antibakterielle Wirkung von S-prove in Verbindung mit der Begrenzung der Vermehrung der Bakterien wirkt sich positiv auf die Verringerung der Ausscheidung von Salmonellen über den Kot aus, wodurch die gesamte bakterielle Belastung im Geflügelstall und folglich auch das Risiko einer Kreuzkontamination verringert wird. Zusätzlich zu dieser antibakteriellen Wirkung auf Salmonellen beeinflusst S-prove auch die Genexpression, die für die Virulenz der Bakterien verantwortlich ist, was ihre Fähigkeit, in den Blutkreislauf einzudringen und sich auf andere Organe als den Magen-Darm-Trakt auszubreiten, stark reduziert. So wird auch verhindert, dass Muskeln und Organe vor dem schlachten kontaminiert werden.
In-vitro- und Ex-vivo-Studien haben gezeigt, dass auf diese Weise der Übertragungsweg zu 99,9 % blockiert werden kann (Tabelle 1). In-vivo-Arbeiten (Challenge-Versuch, infiziert am Tag 7 mit S. Enteritidis, 1.6* 10³ KBE/Vogel) zeigen, dass S-prove am Tag 12 in der Lage ist, das Vorhandensein von Salmonellen in den Kloakenabstrichen der Vögel zu verringern (mittlere logarithmische KBE/g Kloakenabstrich, p<0,053), die Anzahl der Vögel mit positivem Blinddarminhalt um 44 % zu reduzieren und die Anzahl der Vögel, die in der Leber positiv wurden (was auf eine Infektion hinweist), um 57 % im Vergleich zur Kontrollgruppe zu verringern (Abbildung 2).
Diese Forschung bestätigt, dass Geflügel in der Lage ist, einer Salmonellenkontamination zu widerstehen – und dass S-prove die Salmonellenkontamination von Organen (entweder Fleisch oder Eier) von 57 % auf 12 % reduzieren kann. Wie kann S-prove, abgesehen von der Wirkung auf Salmonellen selbst, diese signifikante Wirkung auf die Reduzierung der Übertragung auf das Tier haben? Dies ist hauptsächlich auf die zellvermittelte und humorale Immunantwort des angeborenen und adaptiven Immunsystems zurückzuführen. Becherzellen, die für die Sekretion von Schleim verantwortlich sind, gehören zur ersten Verteidigungslinie und verringern die Möglichkeit, dass Salmonellen an den Epithelzellen haften. Da S-prove die Zahl der Becherzellen erhöht, verringert es die Möglichkeit, dass Salmonellen an den Epithelzellen haften und in diese eindringen und in den Blutkreislauf und andere Organe gelangen.
Geflügel besitzt die Fähigkeit, aviäres β-Defensin 9 abzusondern, ein antimikrobielles Peptid, das als Teil des angeborenen und des adaptiven Immunsystems Salmonellen abtötet. Die Sekretion erfolgt in erster Linie durch die Milz, und S-prove stimuliert die Sekretion von aviärem β-Defensin 9 in der Milz erheblich – und erhöht damit die antibakterielle Aktivität des Tieres. Forschungen an der Veterinärmedizinischen Universität in Wien haben gezeigt, dass S-prove die Anzahl der T-Zellen erhöht. Sowohl die Anzahl der CD4+ als auch der CD8+ Zellen war erhöht, aber insbesondere die aktivierten zytotoxischen CD8+ Zellen (CD8CD25) waren signifikant erhöht, was darauf hindeutet, dass das zelluläre adaptive Immunsystem eine höhere Kapazität hat, die bakteriell kontaminierten Zellen zu töten. Zusätzlich zu dieser spezifischen Abtötungsaktivität der aktiven CD8+-Zellen initiieren CD4+-Zellen bei Bedarf auch die Ausschüttung mehrerer pro-inflammatorischer Zytokine. Dies bedeutet eine schnellere und effizientere Reaktion auf Antigene. Obwohl T-Zellen Teil des adaptiven Immunsystems sind, werden sie oft als Brücke zwischen dem angeborenen und dem adaptiven Immunsystem betrachtet. Frühere Forschungsarbeiten von Wang et al. (2023) haben gezeigt, dass Geflügel mit einem reduzierten H/L-Verhältnis (Heterophilen/Lymphozyten-Verhältnis oder „angeboren/adaptiv“) widerstandsfähiger gegen Salmonelleninfektionen ist.
Schlussfolgerung
Eine erfolgreiche Prävention der Salmonellenkontamination kann nur dann erfolgen, wenn eine angemessene Risikobestimmung stattgefunden hat, um die Hauptquellen der Kontamination oder Rekontamination zu ermitteln – nicht nur in den Geflügelställen, sondern auch in der weiteren Umgebung. Die Konzentration auf die Tätigkeiten oder Tiere, die ein Risiko darstellen, reicht nicht aus, um das Auftreten von Salmonellen-positiven Vögeln in Ihrem Betrieb zu verringern. Entscheidend für den Schutz Ihres Produkts, Ihres Markennamens und Ihrer Rentabilität ist es, den Übertragungsweg zu bekämpfen, indem die natürliche Resistenz des Geflügels gegenüber Salmonellenkontaminationen erhöht und die antibakterielle Aktivität gegen Salmonellen im Tier verbessert wird.