ZUSAMMENFASSUNG Milan Drča Seuchenhygienisch-mikrobiologische Untersuchungen an einer mesophil betriebenen Biogasanlage zur Verwertung von Speiseresten in Verbindung mit methodischen Untersuchungen zum Nachweis von Salmonellen und Escherichia coli aus biologischem Material Institut für Tierhygiene und Öffentliches Veterinärwesen der Veterinärmedizinischen Fakultät der Universität Leipzig und Institut für Umwelt- und Tierhygiene sowie Tiermedizin mit Tierklinik der Universität Hohenheim 156 Seiten, 17 Tabellen, 35 Abbildungen, 307 Literaturstellen, 1 Anhang Seuchenhygienisch-mikrobiologische Untersuchungen Es wurden folgende Versuchsvarianten an der Biogasanlage berücksichtigt: Keimträgerversuche während der Hygienisierung, Keimträgerversuche im mesophilen Reaktor und hygienisch-bakteriologische Untersuchungen des Substrates vor und nach der anaeroben Vergärung. Das Ziel der Tenazitätsversuche mit den Keimträgern Typ 1 und Typ 2 während der Pasteurisierung und im mesophilen Reaktor lag darin, nachzuweisen, ob eine sichere Inaktivierung seuchenhygienisch relevanter Bakterien und Viren zu erreichen ist. Es wurden folgende Bakterien und Viren verwendet: Listeria monocytogenes, Yersinia enterocolitica, Salmonella Senftenberg W775 H2S negativ, Escherichia coli, Campylobacter jejuni, Enterococcus faecalis, Felines Calicivirus, ECBO-Virus und Bovines Parvovirus. Zusätzlich zu den Keimträgerversuchen wurde das Substrat vor und nach der anaeroben Behandlung („Input- und Outputkontrolle“) auf seinen Gehalt an Salmonellen, Enterokokken und Gesamtcoliforme sowie Fäkalcoliforme untersucht. Das Ziel der durchgeführten Untersuchungen lag darin, die Effektivität der in der Biogasanlage ablaufenden Prozesse zu überprüfen. Die Ergebnisse der Versuche zur Tenazität der eingebrachten Bakterien während der Hygienisierung zeigten bei allen untersuchten Bakterien eine Inaktivierung bzw. Keimzahlreduktion um mehr als sieben Zehnerpotenzen. Die Ergebnisse der Versuche zur Tenazität der eingebrachten Viren während der Hygienisierung zeigten eine vollständige Inaktivierung von ECBO- und Felinen Caliciviren. Dagegen konnte das Bovine Parvovirus während des gesamten Hygienisierungsprozesses nicht inaktiviert werden. Am Ende der Hygienisierung betrug die Konzentration noch 102,0 (KID50/ml) bei einem Ausgangstiter von 104,50 (KID50/ml). Im mesophilen Reaktor wurden die ermittelten Konzentrationen von Salmonella Senftenberg W775 H2S negativ und Escherichia coli in einer Zeitspanne von 7 d um mehr als acht Zehnerpotenzen reduziert. Enterococcus faecalis erwies sich als wesentlich thermostabileres Testbakterium. Nach 14 d Aufenthaltszeit wurde die ermittelte Ausgangskonzentration von 108 KBE/ml um sechs Zehnerpotenzen reduziert. Die Ergebnisse der hygienisch-bakteriologischen Untersuchungen der Substrate nach der Hygienisierung bzw. die ermittelten Konzentrationen von Gesamtcoliforme, Fäkalcoliforme und Enterokokken zeigten eine Inaktivierung von 5 log 10. In keiner der untersuchten Input- und Outputproben konnten Salmonellen nachgewiesen werden. Untersuchungen zum Nachweis von Salmonellen aus biologischem Material Ziel der vorliegenden Untersuchungen war es, die entsprechenden vier CEN-Nachweismethoden für Salmonellen mit den Substraten Klärschlamm-, Gülle und Erde zu erproben, um deren Eignung für die Praxis beurteilen zu können. Es wurden artifiziell kontaminierte Proben untersucht. Als Testbakterien diente Salmonella Senftenberg. Alle drei verwendeten Salmonella-Konzentrationen (101, 102 und 103 KBE/ml) konnten durch die Methode 2 (MPN-Verfahren) und Methode 3 (Filtrationsmethode) bei allen drei beimpften Substraten wiedergewonnen werden. Der qualitative Nachweis von Salmonella Senftenberg (Methode 4) konnte ebenfalls bei allen untersuchten Proben erbracht werden. Ein Vergleich der beiden Methoden 1 und 2, die jeweils der Ermittlung der wahrscheinlichsten Keimzahl dienen, zeigte die Ungenauigkeit der Methode 1. Das angewandte MPN-Verfahren der Methode 1 lieferte bei allen untersuchten Substraten, die mit einer Konzentration von 102 und 103 KBE/ml beimpft waren, einen ungenauen Wert von >2,4 x 102 KBE/ml. Aufgrund der angewandten Nachweisverfahren sowie der gewonnenen Ergebnisse (mit Ausnahme der Methode 1) konnte festgestellt werden, dass die vorgeschlagenen Entwürfe zum Nachweis von Salmonellen für alle drei untersuchten Substrate geeignet sind. Untersuchungen zum Nachweis von Escherichia coli aus biologischem Material 120 natürlich kontaminierte Gülle-, Klärschlamm-, Speiserest- und Bioabfallproben wurden mittels zweier quantitativen MPN- Nachweismethoden (Makro- und Mikromethode) untersucht. Die gewonnenen Maximal- und Medianwerte der Makromethode lagen bei allen untersuchten Substraten durchschnittlich zwischen einer halben und einer Zehnerpotenz höher als bei der Mikromethode. Eine Ausnahme stellten allerdings die Medianwerte der untersuchten Gülleproben und die Maximalwerte der untersuchten Speiseabfallproben dar. Hierbei zeigten die beiden Methoden vergleichbare Werte. Aufgrund der Ergebnisse und der Tatsache, dass die Makromethode drei biochemische Eigenschaften von Escherichia coli umfasst, und damit eine sicherere Identifizierung von Escherichia coli gewährleistet, empfiehlt sich daher, bei Untersuchungen von biologischem Material die Makromethode anzuwenden.

ZUSAMMENFASSUNG Milan Drča Seuchenhygienisch-mikrobiologische Untersuchungen an einer mesophil betriebenen Biogasanlage zur Verwertung von Speiseresten in Verbindung mit methodischen Untersuchungen zum Nachweis von Salmonellen und Escherichia coli aus biologischem Material Institut für Tierhygiene und Öffentliches Veterinärwesen der Veterinärmedizinischen Fakultät der Universität Leipzig und Institut für Umwelt- und Tierhygiene sowie Tiermedizin mit Tierklinik der Universität Hohenheim 156 Seiten, 17 Tabellen, 35 Abbildungen, 307 Literaturstellen, 1 Anhang Seuchenhygienisch-mikrobiologische Untersuchungen Es wurden folgende Versuchsvarianten an der Biogasanlage berücksichtigt: Keimträgerversuche während der Hygienisierung, Keimträgerversuche im mesophilen Reaktor und hygienisch-bakteriologische Untersuchungen des Substrates vor und nach der anaeroben Vergärung. Das Ziel der Tenazitätsversuche mit den Keimträgern Typ 1 und Typ 2 während der Pasteurisierung und im mesophilen Reaktor lag darin, nachzuweisen, ob eine sichere Inaktivierung seuchenhygienisch relevanter Bakterien und Viren zu erreichen ist. Es wurden folgende Bakterien und Viren verwendet: Listeria monocytogenes, Yersinia enterocolitica, Salmonella Senftenberg W775 H2S negativ, Escherichia coli, Campylobacter jejuni, Enterococcus faecalis, Felines Calicivirus, ECBO-Virus und Bovines Parvovirus. Zusätzlich zu den Keimträgerversuchen wurde das Substrat vor und nach der anaeroben Behandlung („Input- und Outputkontrolle“) auf seinen Gehalt an Salmonellen, Enterokokken und Gesamtcoliforme sowie Fäkalcoliforme untersucht. Das Ziel der durchgeführten Untersuchungen lag darin, die Effektivität der in der Biogasanlage ablaufenden Prozesse zu überprüfen. Die Ergebnisse der Versuche zur Tenazität der eingebrachten Bakterien während der Hygienisierung zeigten bei allen untersuchten Bakterien eine Inaktivierung bzw. Keimzahlreduktion um mehr als sieben Zehnerpotenzen. Die Ergebnisse der Versuche zur Tenazität der eingebrachten Viren während der Hygienisierung zeigten eine vollständige Inaktivierung von ECBO- und Felinen Caliciviren. Dagegen konnte das Bovine Parvovirus während des gesamten Hygienisierungsprozesses nicht inaktiviert werden. Am Ende der Hygienisierung betrug die Konzentration noch 102,0 (KID50/ml) bei einem Ausgangstiter von 104,50 (KID50/ml). Im mesophilen Reaktor wurden die ermittelten Konzentrationen von Salmonella Senftenberg W775 H2S negativ und Escherichia coli in einer Zeitspanne von 7 d um mehr als acht Zehnerpotenzen reduziert. Enterococcus faecalis erwies sich als wesentlich thermostabileres Testbakterium. Nach 14 d Aufenthaltszeit wurde die ermittelte Ausgangskonzentration von 108 KBE/ml um sechs Zehnerpotenzen reduziert. Die Ergebnisse der hygienisch-bakteriologischen Untersuchungen der Substrate nach der Hygienisierung bzw. die ermittelten Konzentrationen von Gesamtcoliforme, Fäkalcoliforme und Enterokokken zeigten eine Inaktivierung von 5 log 10. In keiner der untersuchten Input- und Outputproben konnten Salmonellen nachgewiesen werden. Untersuchungen zum Nachweis von Salmonellen aus biologischem Material Ziel der vorliegenden Untersuchungen war es, die entsprechenden vier CEN-Nachweismethoden für Salmonellen mit den Substraten Klärschlamm-, Gülle und Erde zu erproben, um deren Eignung für die Praxis beurteilen zu können. Es wurden artifiziell kontaminierte Proben untersucht. Als Testbakterien diente Salmonella Senftenberg. Alle drei verwendeten Salmonella-Konzentrationen (101, 102 und 103 KBE/ml) konnten durch die Methode 2 (MPN-Verfahren) und Methode 3 (Filtrationsmethode) bei allen drei beimpften Substraten wiedergewonnen werden. Der qualitative Nachweis von Salmonella Senftenberg (Methode 4) konnte ebenfalls bei allen untersuchten Proben erbracht werden. Ein Vergleich der beiden Methoden 1 und 2, die jeweils der Ermittlung der wahrscheinlichsten Keimzahl dienen, zeigte die Ungenauigkeit der Methode 1. Das angewandte MPN-Verfahren der Methode 1 lieferte bei allen untersuchten Substraten, die mit einer Konzentration von 102 und 103 KBE/ml beimpft waren, einen ungenauen Wert von >2,4 x 102 KBE/ml. Aufgrund der angewandten Nachweisverfahren sowie der gewonnenen Ergebnisse (mit Ausnahme der Methode 1) konnte festgestellt werden, dass die vorgeschlagenen Entwürfe zum Nachweis von Salmonellen für alle drei untersuchten Substrate geeignet sind. Untersuchungen zum Nachweis von Escherichia coli aus biologischem Material 120 natürlich kontaminierte Gülle-, Klärschlamm-, Speiserest- und Bioabfallproben wurden mittels zweier quantitativen MPN- Nachweismethoden (Makro- und Mikromethode) untersucht. Die gewonnenen Maximal- und Medianwerte der Makromethode lagen bei allen untersuchten Substraten durchschnittlich zwischen einer halben und einer Zehnerpotenz höher als bei der Mikromethode. Eine Ausnahme stellten allerdings die Medianwerte der untersuchten Gülleproben und die Maximalwerte der untersuchten Speiseabfallproben dar. Hierbei zeigten die beiden Methoden vergleichbare Werte. Aufgrund der Ergebnisse und der Tatsache, dass die Makromethode drei biochemische Eigenschaften von Escherichia coli umfasst, und damit eine sicherere Identifizierung von Escherichia coli gewährleistet, empfiehlt sich daher, bei Untersuchungen von biologischem Material die Makromethode anzuwenden.