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Maßnahmen und ihre Wirksamkeit zur Reduzierung von ESBL/AmpC-produzierenden Escherichia coli in der Hühnermast

  • In drei verschiedenen Teilanalysen wurden Erkenntnisse über die Wirksamkeit von Interventionsmaßnahmen gegen das Vorkommen und die Verbreitung von ESBL/AmpC-bildenden E. coli in der Hühnermast gewonnen. Literaturdaten und praktische Laborergebnisse, die teilweise selbst erhoben wurden, flossen in ein mathematisches Modell ein, um die Auswirkungen von Haltungsparametern und konkreten Interventionsmaßnahmen prädiktiv berechnen zu können. Die zusammengefassten Ergebnisse zeigen einen Einfluss der Maßnahmen „Competitive Exclusion“, „Reinigung und Desinfektion“ sowie den Haltungsparametern „Rasse“, „geringe Besatzdichte“ und „erhöhte Einstreumenge“ auf das Vorkommen von bestimmten ESBL/AmpC-bildenden E. coli. Zusätzlich zu den Einzelmaßnahmen wurden im Modell mehrere Kombinationen getestet, wobei zwei unterschiedlichen Szenarien verwendet wurden, entweder der Stall oder die Eintagsküken waren zu Beginn der Mastperiode positiv. Diese Kombinationen ergaben eine deutliche Reduktion der resistenten E. coli in den infizierten Tieren, in deren Ausscheidungen und in der Einstreu. In diesem Zusammenhang wären Daten aus tierexperimentellen Studien zu kombinierten Maßnahmen interessant. Weitere wissenschaftliche Ergebnisse könnten zu einem optimierten Modell beitragen, damit es die realen Bedingungen besser widerspiegelt. Zu einer weiteren Präzisierung könnte zum Beispiel die dezidierte mathematische Berechnung des Wachstums von resistenten E. coli in den unterschiedlichen Teilen des Gastrointestinaltrakts des Huhns und in der Einstreu führen, unter Berücksichtigung von pH-Wert und Temperatur. Ungeachtet dessen bietet die vorliegende Version des Modells eine nützliche Unterstützung bei der Vorhersage der Auswirkung unterschiedlicher Maßnahmen auf das Auftreten und die Verbreitung von ESBL/AmpC-bildenden E. coli in Masthuhnbetrieben. Diese Ergebnisse können zu einer umfassenden Quantitativen mikrobiologischen Risikobewertung (QMRA) beitragen, mittels derer die Effizienz von Risikominderungsmaßnahmen in der gesamten Broilerproduktionskette, von der Brüterei und Aufzucht über die Mast, Schlachtung, Verarbeitung und den Einzelhandel bis hin zum Verzehr - from farm to fork, bestimmt werden kann.
  • In three different sub-analyses, insights were gained into the effectiveness of intervention measures against the occurrence and spread of ESBL/AmpC-resistant E. coli in chicken fattening farms. Literature data and practical laboratory results, some of which were self-obtained, were incorporated into a mathematical model to predictively calculate the effects of husbandry parameters and specific intervention measures. The summarized results show an influence of the measures “competitive exclusion”, “cleaning and disinfection” as well as the husbandry parameters "breed", “low stocking density” and "increased amount of litter" on some of the tested bacterial strains. In addition to the individual measures, several combinations were tested in the model, using two different scenarios, either the pen or the day-old chicks were positive before the start of fattening period. These different combinations resulted in a reduction of resistant E. coli in the infected animals, in their excreta, and in the litter. In this context, data from experimental animal studies on combined measures would be interesting. Further scientific results could contribute to an improved model to better reflect real conditions. For example, further refinement could be achieved by a dedicated mathematical calculation of the growth of resistant E. coli in the different parts of the chicken gastrointestinal tract and in the litter, taking into account pH and temperature. Regardless, the present version of the model provides useful support in predicting the impact of different measures on the occurrence and spread of ESBL/AmpC-resistant E. coli in broiler chicken farms. These results can contribute to a comprehensive Quantitative Microbiological Risk Assessment (QMRA) by means of which the efficiency of risk mitigation measures can be determined throughout the broiler production chain, from hatchery and rearing to fattening, slaughter, processing, retail, and consumption – from farm to fork.

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Metadaten
Author: Evelyne Becker
URN:urn:nbn:de:gbv:9-opus-78492
Title Additional (English):Measures and their effectiveness in reducing ESBL/AmpC-producing Escherichia coli in chicken fattening
Referee:Prof. Dr. Sebastian Günther, PD Dr. Roswitha Merle
Advisor:Prof. Dr. Sebastian Günther, Prof. Dr. Annemarie Käsbohrer
Document Type:Doctoral Thesis
Language:German
Year of Completion:2023
Date of first Publication:2023/02/03
Granting Institution:Universität Greifswald, Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät
Date of final exam:2023/01/23
Release Date:2023/02/03
Tag:ESBL; Interventionsmaßnahmen; Masthähnchen; Mathematische Modellierung; Nutztierhaltung
animal husbandry; broiler; extended-spectrum beta-lactamases; one health; public health
GND Keyword:1048715485, 4070959-0, 4274237-7, 4628922-7, 7651795-0
Page Number:177
Faculties:Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät / Institut für Pharmazie
DDC class:500 Naturwissenschaften und Mathematik / 590 Tiere (Zoologie)
600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / 610 Medizin und Gesundheit