Today, thermophilic Campylobacter spp. (besides Salmonella) represent one of the most common sources of human bacterial gastrointestinal infection. The main source of human C. jejuni infections is the consumption of insufficient heated chicken meat.
Quantitative data on the occurrence of thermophilic Campylobacter spp. on poultry carcasses and poultry meat are needed to perform quantitative risk assessments and to verify the effect of different intervention strategies.
The aims of the investigations presented here were (i) to generate accurate qualitative and quantitative data on the occurrence of Campylobacter spp. on within the primary production stage in at the abattoir and food, (ii) to study the behaviour of nine genotypically different C. jejuni strains in chicken meat juice supplemented with different concentrations of sodium chloride, curing salt and sodium nitrite, (iii) to detect the Campylobacter genotype distribution in poultry flocks by applying AFLP analysis and to describe a potential carry-over of Campylobacter strains among sequential and adjacent poultry flocks.
For the above mentioned purposes, a number of samples (171 neck skin samples, 1047 samples of different turkey meat products and 112 turkey minced meat samples from an abattoir) were investigated in accordance with themethod of ISO / TS 10272-2: 2006 and ISO10272-1: 2006 to the quantitative and qualitative presence of Campylobacter spp.. The Campylobacter-strains were inoculated in chicken juice at initial concentrations of 102 and 104 CFU/ml and incubated for 24h at 42°C. Furthermore, 18 flocks of four poultry species were monitored to investigate the distribution and spread of Campylobacter genotypes between sequential and adjacent flocks. Caecal and liver samples were obtained at frequent intervals from birds of all flocks and these samples were examined for Campylobacter. The amplified fragment length polymorphism (AFLP) analysis was performed to genotype Campylobacter isolates.
The prevalence of Campylobacter on neck skin was 83.0 % and the mean number was 2.00 log10 cfu/g. For turkey meat samples with skin (wings and thighs) the detected prevalence was 68.2 % and mean number 1.73 log10 cfu/g, respectively. Turkey meat samples without skin (breast filet) showed a prevalence of 79.0 % and a mean number of 1.58 log10 cfu/g. No Campylobacters were detectable in the turkey minced meat samples. Large variations between the detectable numbers of Campylobacter spp. were observed (maximum number up to 3.98 log10 cfu/g for turkey meat with skin) and confirm the importance of an early detection (before or during slaughter and processing) of these heavily contaminated slaughter lots.
Whereas the strains multiplied in the media supplemented without additional of NaCl or with 1% NaCl, the bacterial population was significantly reduced when 2% NaCl was added. Growth did not occur and the cell number gradually decreased in chicken meat juice containing 3% NaCl. Significant differences in the survival potential among the different strains were only visible in the extreme condition of 3% NaCl supplementation. There was no different behaviour of the strains under the influence of NaCl compared with the behaviour in meat juice containing curing salt. The addition of sodium nitrite did not alter the survival.
Of the 1643 caecal and liver samples investigated, 452 (27.5%) caecal samples and 11 (0.7%) liver samples contained Campylobacter. Of the caecal isolates 76.3% were identified as C. jejuni and 23.7% were identified as C. coli. Poultry flocks were largely colonized by more than one AFLP type and an intense exchange of Campylobacter genotypes between different poultry flocks occurred.
The results show clearly that poultry and poultry meat are regarded as one of the main sources of thermophilic Campylobacter spp. infection in humans in the food chain.
This is evident not only from the high rate of occurrence of these pathogens, but also from the often-high quantitative exposure samples. The risk of a foodborne infection is also enhanced by the comparatively very low minimum infectious dose for humans. At present, a complete elimination of thermophilic Campylobacter spp. from the food chain appears practically unreachable. This difficulty is reduced by the results of genetic strain diversity, because they suggest the existence of a variety of input sources. / hermophile Campylobacter (C.) spp. stellen heute neben den Salmonellen eine der häufigsten Ursachen für bakteriell bedingte Magen-Darm-Erkrankungen beim Menschen dar. Unzureichend erhitztes Geflügelfleisch und Geflügelfleischprodukte stellen eine der Hauptinfektionsquellen für humane C. jejuni-Infektionen dar. Quantitative Daten über die Belastung von Geflügelkarkassen und Geflügelfleisch mit thermophilen Campylobacter spp. werden benötigt, um einerseits quantitative Risikobewertungen durchführen zu können, andererseits aber auch den Erfolg verschiedener Interventionsmaßnahmen messen zu können.
Zur Minderung der Zahl alimentär bedingter humaner Campylobacter-Infektionen spielt neben der Senkung der Campylobacter-Belastung von Nutztieren und der Vermeidung von Kreuzkontaminationen auch die Reduktion des Vorkommens des Erregers in der Lebensmittelkette durch technologische Prozesse eine große Rolle. Campylobacter spp. sind während der Be- und Verarbeitung von Lebensmitteln verschiedensten Stressoren ausgesetzt.
Ziele der hier vorgestellten Untersuchungen waren,
(i) Exakte qualitative und quantitative Daten zum Vorkommen von Campylobacter spp. in der Primärproduktion, auf dem Schlachthof und in Lebensmitteln zu ermitteln.
(ii) Die Tenazität ausgewählter, genetisch unterschiedlicher C. jejuni-Stämme gegenüber verschiedenen Natriumchlorid-, Pökelsalz- und Natriumnitrit-Konzentrationen im Geflügelfleischsaftmodell zu untersuchen.
(iii) Die Verwandtschaftsgrade der isolierten Stämme mit Hilfe einer molekularbiologischen Fingerprintingmethode (AFLP-Typisierung) darzustellen sowie das Vorkommen von thermophilen Campylobacter in verschiedenen Geflügelarten in einem Betrieb zu ermitteln.
Dazu wurden 171 Halshautproben, 783 Proben verschiedener Putenfleischerzeugnisse und 233 Putenhackfleischproben aus einem Schlacht- und Zerlegebetrieb in Anlehnung an die Methode ISO/TS 10272-2: 2006 und ISO10272-1:2006 auf das quantitative und qualitative Vorkommen von Campylobacter spp. untersucht.
Der Keimzahlverlauf wurde in experimentell kontaminiertem Geflügelfleischsaft (Zusatz von C. jejuni: 102 und 104 KbE/ml) über einen Zeitraum von 24 h (Bebrütungstemperatur 37°C) untersucht.
19 verschiedene Wirtschaftsgeflügel-Herden wurden untersucht, um die Verteilung und Ausbreitung von Campylobater-Genotypen zwischen sequentiellen und angrenzenden Herden festzustellen. Blinddarm- und Leber-Proben wurden in kurzen Abständen von Vögeln aller Herden gewonnen und untersucht . Für die Genotypisierung von Campylobacter spp. wurde die AFLP-Methode eingesetzt.
Im Ergebnis wurden auf 83,0 % der Halshautproben Campylobacter spp. nachgewiesen, wobei der Mittelwert der quantitativen Belastung von Putenhalshautproben bei 2,00 log10 KbE/g lag. Putenfleischproben mit Haut waren zu 54,8 % Campylobacter positiv. Hier betrug die quantitative Belastung 1,79 log10 KbE/g. Bei Putenfleisch ohne Haut lagen die Nachweisraten bei 52,2,% bzw. 2,03 log10 KbE/g. In keiner der Putenhackfleischproben war Campylobacter nachweisbar. Große Schwankungen in der quantitativen Belastung (Maximalwerte bis 4,0 log10 KbE/g bei Putenfleisch mit Haut) bestätigen die Notwendigkeit, vor allem die stark belasteten Schlachtpartien schon vor bzw. während der Schlachtung und Verarbeitung identifizieren zu können.
In Geflügelfleischsaft ohne bzw. mit Zusatz von 1% NaCl konnten sich alle Stämme vermehren, während das Wachstum bei 2% NaCl-Zusatz gehemmt wurde. Darüber hinaus konnte bei höherer NaCl-Konzentration (3%) eine Reduktion der Keimzahl nach 6 h Bebrütung bzw. ein Absterben von C.jejuni nach 24 h festgestellt werden. Dabei zeigten die Stämme im Geflügelfleischsaft mit 3% NaCl-Zusatz signifikante Unterschiede in ihrer Absterberate. Es konnte gezeigt werden, dass unterschiedlich ausgeprägte Salztoleranzen innerhalb der untersuchten Stämme mit unterschiedlichem Genotyp existieren, diese jedoch nur unter Extremsituationen signifikant ausgeprägt waren. Durch die Zugabe von praxisüblichen Pökelsalzkonzentrationen anstelle von Kochsalz und von Natriumnitrit konnte das Verhalten von C. jejuni in keinem Versuchsansatz beeinflusst werden.
452 Caecalproben (27,5%) und 11 Leberproben (0,7%) von insgesamt 1643 Caecal- und Leberproben wurden positiv auf Campylobacter spp. getestet. Von den 1643 aus dem Caecum stammenden getesteten Isolaten wurden 76,3% der Isolate als C. jejuni und (23,7%) der Isolate als C. coli identifiziert. Die AFLP- Analyse zeigte einen signifikanten Unterschied in der Diversität der AFLP-Typen aus den individuellen Herden und Proben aus unterschiedlichen Herden. Dies deutet auf eine große Zahl von Infektionsquellen hin.
Die Ergebnisse belegen insgesamt sehr deutlich, dass Geflügel- Geflügelfleisch eine bedeutsame Quelle des Eintrags von Campylobacter-Keimen in die Nahrungskette ist. Das geht nicht nur aus der hohen Rate des Vorkommens dieser Erreger hervor, sondern auch aus der oftmals hohen quantitativen Belastung der Proben. Das Risiko einer Lebensmittelinfektion wird zudem durch die vergleichsweise sehr geringe minimale Infektionsdosis für den Menschen erhöht. Eine vollständige Elimination von thermophilen Campylobacter spp. aus der Lebensmittelkette erscheint derzeit praktisch nicht erreichbar. Diese Schwierigkeit wird durch die Ergebnisse zur genetischen Stammdiversität untersetzt, denn sie legen die Existenz einer Vielzahl unterschiedlicher Eintragsquellen nahe.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:DRESDEN/oai:qucosa:de:qucosa:11763 |
| Date | 18 September 2012 |
| Creators | Hamedy, Ahmad |
| Contributors | Fehlhaber, Karsten, Alter, Thomas, Universität Leipzig |
| Source Sets | Hochschulschriftenserver (HSSS) der SLUB Dresden |
| Language | German |
| Detected Language | German |
| Type | doc-type:doctoralThesis, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis, doc-type:Text |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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