Tierärztliche Hochschule Hannover · 2.1.1 Anatomie 23 2.1.2 Verdauungsphysiologie 23 2.1.2.1...

ISBN 978-3-86345-262-9

Verlag: Deutsche Veterinärmedizinische Gesellschaft Service GmbH35392 Gießen · Friedrichstraße 17 · Tel. 0641 / 24466 · Fax: 0641 / 25375

E-Mail: [email protected] · Internet: www.dvg.de

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2015

Tierärztliche Hochschule Hannover

Vergleichende Untersuchungen zur Nährstoffverdaulichkeit und zur Empfänglichkeitfür eine experimentelle Salmonelleninfektion bei Lawsonieninfektionen

junger Schweine

vorgelegt vonJasmin Mischok

Lohne (i. O.)

Hannover 2015

INAUGURAL-DISSERTATION

zur Erlangung des Grades einer Doktorinder Veterinärmedizin

- Doctor medicinae veterinariae -(Dr. med. vet.)

Bibliografische Informationen der Deutschen Bibliothek

Die Deutsche Bibliothek verzeichnet diese Publikation in der

Deutschen Nationalbibliografie;

Detaillierte bibliografische Daten sind im Internet über http://dnb.ddb.de abrufbar.

1. Auflage 2015

© 2015 by Verlag: Deutsche Veterinärmedizinische Gesellschaft Service GmbH,

Gießen

Printed in Germany

ISBN 978-3-86345-262-9

Verlag: DVG Service GmbH

Friedrichstraße 17

35392 Gießen

0641/24466

[email protected]

www.dvg.de


Vergleichende Untersuchungen zur Nährstoffverdaulichkeit und zur Empfänglichkeit

für eine experimentelle Salmonelleninfektion bei Lawsonieninfektionen

junger Schweine


zur Erlangung des Grades einer Doktorin

der Veterinärmedizin

- Doctor medicinae veterinariae -

(Dr. med. vet.)

vorgelegt von

Jasmin Mischok

Lohne (i.O.)

Hannover 2015

Wissenschaftliche Betreuung: Jun.-Prof. Dr. C. Visscher

Institut für Tierernährung

1. Gutachter: Jun.-Prof. Dr. C. Visscher

2. Gutachter: Prof. Dr. N. Kemper

Tag der mündlichen Prüfung: 12.05.2015

Die Untersuchungen wurden finanziell von der Firma Boehringer Ingelheim Vetmedica

GmbH, Ingelheim/Rhein, unterstützt.

MEINEN ELTERN

und

BLITZ

Teile der vorliegenden Dissertation wurden bereits auf folgenden Tagungen präsentiert:

17th

Congress of the European Society of Veterinary and Comparative Nutrition

Ghent, Belgien, 19.-21. September 2013

MISCHOK, J., SANDER, S.J., VISSCHER, C.F., KAMPHUES, J. (2013):

Effects of Lawsonia intracellularis infection in young vaccinated and not vaccinated pigs

on nutrient digestibility (total tract) and growth rate.

Proc. 17th

ESVCN Congress, Ghent, S.18

Symposium on Gut Health in the Production of Food Animals

Kansas City, Missouri, Unites States, 11.-13. November 2013

VISSCHER, C.F., MISCHOK, J., SANDER, S.J., KAMPHUES, J. (2013):

Effects of a Lawsonia intracellularis infection in young vaccinated and non-vaccinated pigs

on the total tract digestibility of nutrients and performance?

Proc. Symposium on Gut Health in Production of Food Animals, Kansas City, Missouri, S. 21

68. Tagung der Gesellschaft für Ernährungsphysiologie

Göttingen, 18.-20. März 2014

MISCHOK, J., VISSCHER, C.F., SANDER, S.J., PEITZMEIER, E., KAMPHUES, J. (2014):

Influence of a Lawsonia intracellularis infection on the nutrient digestibility (total tract) and

growth rate in vaccinated or not vaccinated young pigs.

Proc. Soc. Nutr. Physiol. 23, S. 36

VISSCHER, C.F., MISCHOK, J., SANDER, S.J., PEITZMEIER, E., KAMPHUES, J. (2014):

The outcome of an artificial Salmonella infection after vaccination or antibiotic treatment in

naturally Lawsonia intracellularis infected young pigs.


6th

European Symposium of Porcine Health Management

Sorrento, Italien, 7.-9. Mai 2014


Spreading of an experimental Salmonella infection in groups of pigs naturally Lawsonia

intracellularis infected and either previously vaccinated or treated with antibiotics.

Proc. 6th

European Symposium of Porcine Health Management, Sorrento, S. 210


Nutrient digestibility (total tract) and growth rate in naturally Lawsonia intracellularis

infected and vaccinated or not vaccinated young pigs.

Proc. 6th

European Symposium of Porcine Health Management, Sorrento, S. 150

23rd International Pig Veterinary Society Congress

Cancun, Mexiko, 8.-11.Juni 2014


Effects of either previously vaccinated or antibiotic treated Lawsonia intracellularis naturally

infected pigs on spreading of an experimental Salmonella infection.

Proc. 23rd

IPVS Congress, Cancun, S.157


Natural Lawsonia intracellularis infection in young pigs: effects on nutrient digestibility

(total tract) and growth rate in vaccinated or not vaccinated animals.

Proc. 23rd

IPVS Congress, Cancun, S. 168

Tierärztliche Umschau

VISSCHER, C.F., MISCHOK, J. und J. KAMPHUES (2014):

Einfluss von Infektionen des Magen-Darm-Traktes (am Beispiel Lawsonien) auf die Energie-

und Nährstoffaufnahme und -verwertung bei wachsenden Schweinen.

Tierärztl. Umschau, 69, S. 325

18th

Congress of the European Society of Veterinary and Comparative Nutrition

Utrecht, Niederlande, 11.-13. September 2014

VISSCHER, C., J. MISCHOK, S.J. SANDER, J. KAMPHUES (2014):

Naturally Lawsonia intracellularis infected pigs: spreading of an experimental Salmonella

infection after antibiotic therapy in a seeder model.

Proc. 18th

ESVCN Congress, Utrecht, S.55

69. Tagung der Gesellschaft für Ernährungsphysiologie

Göttingen, 10.-12. März 2015


Korrelationen zwischen Leistungsparametern und Höhe der fäkalen Lawsonia intracellularis-

Ausscheidung in klinisch auffälligen bzw. unauffälligen und geimpften Ferkeln.


7th

European Symposium of Porcine Health Management

Nantes, Frankreich, 22.-24. April 2015


Correlations between faecal Lawsonia intracellularis excretion and individual performance

parameters in vaccinated piglets or pigs with or without clinical signs of infection.

13th Digestive Physiology of Pigs

Kliczków, Polen, 19.-21. Mai 2015

VISSCHER, C.F., MISCHOK, J., SANDER, S.J., PEITZMEIER, E, KAMPHUES, J. (2015):

Nutrient digestibility in naturally Lawsonia intracellularis infected young pigs.

VISSCHER, C.F., MISCHOK, J., SANDER, S.J., PEITZMEIER, E, KAMPHUES, J. (2015):

Spreading of Salmonella infection in naturally Lawsonia intracellularis infected

(antibiotic treated or vaccinated) pigs after experimental infection.

INHALTSVERZEICHNIS

___________________________________________________________________________

INHALTSVERZEICHNIS

INHALTSVERZEICHNIS I

ABKÜRZUNGSVERZEICHNIS V

TABELLENVERZEICHNIS 1

ABBILDUNGSVERZEICHNIS 1

1 EINLEITUNG 21

2 LITERATURÜBERSICHT 23

2.1 Der Magen-Darm-Trakt von Schweinen 23 2.1.1 Anatomie 23 2.1.2 Verdauungsphysiologie 23

2.1.2.1 Dünndarm 24

2.1.2.2 Dickdarm 25

2.1.3 Mikroflora des MDT 26

2.2 Auswirkungen von Infektionen des Magen-Darm-Traktes auf

Futteraufnahme und Wachstum 27 2.2.1 Auswirkungen von Infektionen auf die Futteraufnahme und das

Wachstum 28

2.2.1.1 Futteraufnahme 28 2.2.1.2 Wachstum 29

2.2.2 Einfluss von Infektionen auf Nährstoff-Verdaulichkeit und -

Metabolismus 29

2.3 Lawsonia intracellularis 31 2.3.1 Erreger 31 2.3.2 Ätiologie und Pathogenese 31

2.3.3 Epidemiologie und Infektionsdynamik 32 2.3.4 Symptomatik 34

2.3.4.1 Akuter Verlauf 34 2.3.4.2 Chronischer Verlauf 35

2.3.4.3 Subklinischer Verlauf 36 2.3.5 Diagnostik 36

2.3.5.1 Pathologische Untersuchung 37

2.3.5.2 Histologische Untersuchung 37 2.3.5.3 Polymerase Chain Reaction (PCR) 38

2.3.5.4 Serologische Untersuchung (ELISA/IFAT/IPMA) 39

2.3.5.5 Weitere diagnostische Untersuchungsmethoden 39

2.3.6 Differentialdiagnosen 39

2.3.7 Prävention und Therapie von Infektionen durch Lawsonia

intracellularis 43

2.3.7.1 Desinfektionsmaßnahmen 43

INHALTSVERZEICHNIS

___________________________________________________________________________

2.3.7.2 Antibiotische Behandlung 43 2.3.7.3 Vakzinierung 44

2.4 Bedeutung von Salmonellen in der Schweineproduktion 45 2.4.1 Erreger 45

2.4.2 Epidemiologie 46 2.4.3 Pathogenese und Symptomatik 47

2.4.4 Rechtlicher Hintergrund 49 2.4.5 Zoonotisches Potential 51

2.4.6 Prävention und Therapie von Infektionen durch Salmonellen 52

2.4.6.1 Präventive Maßnahmen 52

2.4.6.2 Antibiotische Behandlung 53 2.4.6.3 Vakzinierung 54

2.4.7 Zusammenfassung und Ausblick 54

3 MATERIAL UND METHODEN 57

3.1 Versuchsziel 57

3.2 Versuchstiere und Haltung 58

3.3 Versuchsablauf 63

3.4 Futter 64 3.4.1 Futtermittel und Fütterung 64 3.4.2 Futtermitteluntersuchungen 66

3.4.2.1 Bestimmung der Rohnährstoffe 67 3.4.2.2 Mengen- und Spurenelemente 69

3.4.3 Futterstrukturanalyse 71

3.5 Untersuchungen während der Versuchsphase 71 3.5.1 Erhebung von Leistungsdaten 71

3.5.1.1 Gesundheitsstatus 71

3.5.1.2 Futteraufnahme 71

3.5.1.3 Körpermasseentwicklung im 1. und im 2. Versuchsteil 72 3.5.1.4 Futteraufwand 72

3.5.2 Verdaulichkeitsstudie (erster Versuchsteil) 72 3.5.2.1 Gesamtverdaulichkeit 72

3.5.2.2 Praecaecale Verdaulichkeit 74 3.5.2.3 Praecolonale Verdaulichkeit 74

3.5.2.4 Kot- und Chymusanalysen 74

3.6 Untersuchungen im Hinblick auf die Lawsonien-Ausscheidung 75

3.7 Untersuchungen im Hinblick auf den Salmonellenstatus 75 3.7.1 Versuchsbeschreibung 75

3.7.1.1 Infektionsstamm 76

3.7.1.2 Herstellung und Verabreichung der Infektionsbouillon 77

3.7.2 Mikrobiologische Untersuchungen 77

3.7.2.1 Umgebungsproben 80 3.7.2.2 Mischfutter 80

INHALTSVERZEICHNIS

___________________________________________________________________________

3.7.2.3 Untersuchung der Versuchstiere 80

3.8 Sektion 81 3.8.1 Ablauf und Probenentnahme 81

3.8.2 Untersuchung von Sektionsproben 83

3.8.2.1 Chymusanalysen (erster Versuchsteil) 83 3.8.2.2 Bakteriologie 83

3.9 Histologische Untersuchungen 84 3.9.1 Probenentnahme und Präparation 84

3.10 Statistische Auswertung 85

4 ERGEBNISSE 88

4.1 Teil 1 88 4.1.1 Futtermittel 88

4.1.1.1 Chemische Zusammensetzung 88

4.1.1.2 Siebanalyse 89 4.1.2 Tiere 90

4.1.2.1 Gesundheitsstatus 90

4.1.2.2 Kotqualität 90

4.1.2.3 Leistungsparameter 91

4.1.2.4 Lawsonien-Ausscheidung mit dem Kot 92 4.1.3 Scheinbare Gesamtverdaulichkeit (oS, Rp, Rfe, Rfa und Stärke) 94

4.1.4 Zusammenhänge zwischen der faekalen Lawsonienausscheidung und

Leistungsparametern sowie der Verdaulichkeit von oS und Rp 95

4.1.5 Scheinbare praecaecale Verdaulichkeit von oS, Rp, Rfe und Stärke 97 4.1.6 Scheinbare „praecolonale“ Verdaulichkeit von oS, Rp und Stärke 98

4.1.7 Histologische Untersuchungen 99

4.2 Teil 2 101 4.2.1 Futtermittel 101

4.2.1.1 Chemische Zusammensetzung 101 4.2.1.2 Siebanalyse 102

4.2.2 Tiere 103 4.2.2.1 Gesundheitsstatus 103

4.2.2.2 Körpermasseentwicklung 103 4.2.2.3 Futteraufnahme und relativer Futteraufwand 106

4.2.3 Mikrobiologische Untersuchungen 106

4.2.3.1 Umgebungsproben 106 4.2.3.2 Rektaltupferproben vor Versuchsbeginn 106

4.2.3.3 Mischfutter 106

4.2.3.4 Rektaltupferproben während des Versuchs 106

4.2.3.5 Ileocaecallymphknoten und Caecumchymus 111

4.2.4 Serologische Untersuchungen 112

5 DISKUSSION 118

5.1 Kritik der Methodik 119

INHALTSVERZEICHNIS

___________________________________________________________________________

5.1.1 Auswahl des Betriebes, Versuchstiere und Haltung 119 5.1.2 Versuchsdurchführung 122

5.1.3 Versuchsfutter und Fütterung 123

5.1.4 Untersuchungsmethoden 124

5.1.5 Infektionsstamm und Infektionsversuch mit S. Derby 124

5.2 Diskussion der Ergebnisse 126 5.2.1 Erster Versuchsteil 126

5.2.1.1 Untersuchungen zur Kotqualität, Lawsonien-Ausscheidung und

Leistung 126

5.2.1.2 Scheinbare Gesamtverdaulichkeit, praecaecale und „praecolonale“

Verdaulichkeiten 132 5.2.1.3 Schlussfolgerungen 135

5.2.2 Zweiter Versuchsteil 136

5.2.2.1 Leistungsparameter 136 5.2.2.2 Untersuchungen hinsichtlich der experimentellen

Salmonelleninfektion 137

5.2.2.3 Schlussfolgerungen 141

6 ZUSAMMENFASSUNG 143

7 SUMMARY 146

8 LITERATURVERZEICHNIS 149

9 ANHANG 201

ABKÜRZUNGSVERZEICHNIS

___________________________________________________________________________


Abb. Abbildung

Abs. Absatz

ADFI durchschnittliche tägliche Futteraufnahme (average daily feed intake)

ADG durchschnittliche tägliche Zunahme (average daily gain)

Ak Antikörper

AMG Arzneimittelgesetz

AS Aminosäure

BfR Bundesinstitut für Risikobewertung

BPLS Brilliantgrün-Phenolrot-Laktose-Saccharose-Agar

bzw. beziehungsweise

ca. circa

dest. destilliert

d. h. das heißt

TS Trockensubstanz

E. coli Escherichia coli

EDTA Ethylendiamintetraacetat

EFSA European Food Safety Agency

EG Europäische Gemeinschaft

ELISA enzyme-linked immunosorbent assay

et al. et alii (und andere)

EU Europäische Union

EVDV Epizootisches Virusdiarrhoe Virus

evtl. eventuell

exp. infiz. experimentell infiziert

FCR Futteraufwand (feed conversion ratio)

GALT gut-associated lymphoid tissue

GE Genomäquivalente

GfE Gesellschaft für Ernährungsphysiologie

ggf. gegebenenfalls

GmbH Gesellschaft mit beschränkter Haftung

HE Hämatoxylin-Eosin

HPS Hämophilus parasuis

Hrsg. Herausgeber

i. d. R. in der Regel

IFT Immunfluoreszenztest

IHC Immunhistochemie

IL Interleukin

insbes. insbesondere

IVD Gesellschaft für innovative Veterinärdiagnostik, Hannover

KBE Kolonie bildende Einheiten

KGW Körpergewicht

KM Körpermasse

KH Kohlenhydrate

L. i. Lawsonia intracellularis


___________________________________________________________________________

LM Lebensmittel

LPS Lipopolysaccharid

MDT Magen-Darm-Trakt

ME metabolizable energy (umsetzbare Energie)

MF Mischfutter

n Anzahl

NE Nekrotisierende Enteritis

NfE N-freie Extraktstoffe

n. n. nicht nachweisbar (unterhalb der Nachweisgrenze)

NPN non-protein nitrogen (Nicht-Protein-Stickstoff)

Nr. Nummer

OD optische Dichte

o. g. oben genannt

p Irrtumswahrscheinlichkeit

Parvo Porzines Parvovirus

PBS phosphate buffered saline (phosphatgepufferte Salzlösung)

PCC Pearson-Korrelationskoeffizient

PCR Polymerase Chain Reaction

PCV-2 Porzines Circovirus Typ 2

pH potentia hydrogenii

PHE Porzine hämorrhagische Enteritis

PIA Porzine intestinale Adenomatose

p.inf. post infectionem

p.os per os

PPE Porzine Proliferative Enteropathie

PRRSV Porzines Respiratorisches und Reproduktives Syndrom Virus

Ra Rohasche

Rfa Rohfaser

Rfe Rohfett

Rp Rohprotein

rpm rounds per minute (Umdrehungen pro Minute)

RV Rappaport-Vassiliadis

SCC Spearman-Korrelationskoeffizient

SchwSalmVO Schweine-Salmonellen-Verordnung

Stabw. Standardabweichung

s. siehe

S. Seite

sog. sogenannt

Sojaextr. Sojaextraktionsschrot

s. u. siehe unten

sVQ scheinbare Verdaulichkeit

TBG Tetrathionat-Brilliantgrün-Galle-Bouillon

TGEV Transmissibles Gastroenteritis Virus

tgl. täglich

TierGesG Tiergesundheitsgesetz

TNF Tumornekrosefaktor

TS Trockensubstanz


___________________________________________________________________________

u. a. unter anderem

uS ursprüngliche Substanz

usw. und so weiter

v. a. vor allem

VDLUFA Verband Deutscher landwirtschaftlicher Untersuchungs- und

Forschungsanstalten

VO Verordnung

WHO Weltgesundheitsorganisation

z. B. zum Beispiel

zit. zitiert

z. T. zum Teil

® eingetragenes Warenzeichen

Ø im Durchschnitt

< kleiner als

> größer als

Chemische Elemente werden nach den Regeln der internationalen Nomenklatur (IUPAC)

abgekürzt.

TABELLENVERZEICHNIS

___________________________________________________________________________

TABELLENVERZEICHNIS

Tabelle 1: Erreger von Durchfallerkrankungen, betroffene Altersgruppen und Lokalisation

der Darmveränderungen modifiziert nach WENDT ET AL. (2013) .................................... 40

Tabelle 2: Stichprobenschlüssel modifiziert nach SchwSalmoV 2007 .................................... 50

Tabelle 3: Mischfutter-Zusammensetzung nach Komponenten, Versuchsteil 1 ...................... 65

Tabelle 4: Zusammensetzung des im zweiten Teil in Kontroll- und Versuchsgruppe

verwendeten Alleinfutters ................................................................................................ 66

Tabelle 5: Zur experimentellen Infektion verwendete Infektionsdosis von S. Derby

KBE/Tier; alle exp. inf. Tiere eines Durchgangs (n=4) erhielten die gleiche

Infektionsdosis ................................................................................................................. 77

Tabelle 6: Im Infektionsversuch mit S. Derby verwendete Nährmedien ................................. 78

Tabelle 7: Nährstoff-, Energie- und Mineralstoffgehalt im Alleinfutter für Ferkel ................. 89

Tabelle 8: Anteile (%) der Partikel nach trockener Siebanalyse .............................................. 90

Tabelle 9: Mittlere Lawsonien-Ausscheidung während der Kotkollektion, Angabe als

Logarithmus der Genomäquivalente (Log GE) pro g Faeces; Gruppen: VAC + =

geimpft; VAC – CF - = nicht geimpft, klinisch unauffällig; VAC – CF + = nicht

geimpft, klinisch auffällig ................................................................................................ 93

Tabelle 10: Zusammenhänge der faekalen L. i. Ausscheidung mit Leistungsparametern

und ausgewählten Parametern der Verdaulichkeit, dargestellt als

Korrelationskoeffizient "r" im Vergleich zwischen den Gruppen VAC +, VAC- CF-

und VAC- CF+. ................................................................................................................ 96

Tabelle 11: Scheinbare praecaecale Verdaulichkeit von oS, Rp, Rfe, Stärke (%); Gruppen:

VAC + = geimpft; VAC – CF - = nicht geimpft, klinisch unauffällig; VAC – CF + =

nicht geimpft, klinisch auffällig ....................................................................................... 97

Tabelle 12: Scheinbare „praecolonale“ Verdaulichkeit von oS, Rp, Stärke (%); Gruppen:

VAC + = geimpft; VAC – CF - = nicht geimpft, klinisch unauffällig; VAC – CF + =

nicht geimpft, klinisch auffällig ....................................................................................... 98

Tabelle 13: Ergebnisse der histologischen Untersuchung der Gewebeproben, dargestellt

als Score, sowie der mittleren L. i. Ausscheidung mit dem Kot während der

Kotkollektion; Gruppen: VAC + = geimpft; VAC – CF - = nicht geimpft, klinisch

unauffällig; VAC – CF + = nicht geimpft, klinisch auffällig ......................................... 100

Tabelle 14: Nährstoff-, Energie- und Mineralstoffgehalte der drei Mischfutterchargen

(Angabe in g/kg TS) sowie der Durchschnitt aller Chargen .......................................... 102

Tabelle 15: Anteile (%) der Partikel nach trockener Siebanalyse in allen drei

Futtermittelchargen sowie im Ø aller drei Chargen ....................................................... 103

Tabelle 16: Startgewicht (G1), Endgewicht (G2) und tägliche Zunahme (ADG) von den

Tieren in den Durchgängen (D1, D2, D3) in kg (Angabe als arithmetisches Mittel mit

oberer und unterer Standardabweichung); Gruppen: VAC + = geimpft, nicht

TABELLENVERZEICHNIS

___________________________________________________________________________

behandelt; VAC - = nicht geimpft, behandelt ................................................................ 104

Tabelle 17: Durchschnittliche tägliche Futteraufnahme (kg uS) pro Tier und mittlerer

Futteraufwand (kg Futter uS/kg KM-Zunahme); Gruppen: VAC + = geimpft, nicht

behandelt; VAC - = nicht geimpft, behandelt; Ermittlung auf Gruppenbasis ................ 106

Tabelle 18: Verlaufsuntersuchung der S. Derby-Ausscheidung mit den Faeces, untersucht

mit Hilfe von Rektaltupfern; Gruppen: VAC + = geimpft, nicht behandelt; VAC - =

nicht geimpft, behandelt ................................................................................................. 107

Tabelle 19: Übersicht positiver (gelb) und negativer (grau) Rektaltupfer auf

Einzeltierbasis in der 4-wöchigen Verlaufsuntersuchung im ersten

Versuchsdurchgang; Gruppen: VAC + = geimpft, nicht behandelt; VAC - = nicht

geimpft, behandelt .......................................................................................................... 108


Einzeltierbasis in der 4-wöchigen Verlaufsuntersuchung im zweiten




Einzeltierbasis in der 4-wöchigen Verlaufsuntersuchung im dritten



Tabelle 22: Nachweis von S. Derby in Ileocaecallymphknoten und Caecuminhalt post

mortem; Gruppen: VAC + = geimpft, nicht behandelt; VAC - = nicht geimpft,

behandelt ........................................................................................................................ 112

Tabelle 23: Darstellung der Titerverläufe von L. i. im Zeitraum von Einstallung (E) bis

Sektion (S); Gruppen: VAC + = geimpft, nicht behandelt; VAC - = nicht geimpft,

behandelt; Angabe als Titer............................................................................................ 114

Tabelle 24: Darstellung des Nachweises von Antikörpern gegen Salmonellen im Zeitraum

von Einstallung (E) bis Sektion (S); Gruppen: VAC + = geimpft, nicht behandelt;

VAC - = nicht geimpft, behandelt; Angabe als OD-Wert in % ..................................... 116

Tabelle 25: Deklaration Movikalin speed 10, Mineralfutter für Ferkel ab 10 kg .................. 201

Tabelle 26: Grunddaten aller Einzeltiere Teil 1 (Gruppen: VAC + = geimpft; VAC – CF -

= nicht geimpft, klinisch unauffällig; VAC – CF + = nicht geimpft, klinisch auffällig) 202

Tabelle 27: Durchschnittliche tägliche Futteraufnahme (kg uS) (täglich erfasst,

Darstellung über Gesamtzeitraum); KM am Tag der Sektion (kg), durchschnittliche

tägliche Zunahme (kg) (errechnet aus KM zu Beginn und KM am Tag der Sektion)

und Futteraufwand (FCR) - Einzelwerte Teil 1; Gruppen: VAC + = geimpft; VAC –

CF - = nicht geimpft, klinisch unauffällig; VAC – CF + = nicht geimpft, klinisch

auffällig .......................................................................................................................... 203

Tabelle 28: Trockensubstanzgehalt (TS-Gehalt) im Kot und Lawsonienausscheidung

(Angabe in log GE) während des Kollektionszeitraumes; Teil 1 (Gruppen: VAC + =

geimpft; VAC – CF - = nicht geimpft, klinisch unauffällig; VAC – CF + = nicht

geimpft, klinisch auffällig) ............................................................................................. 204

TABELLENVERZEICHNIS

___________________________________________________________________________

Tabelle 29: Scheinbare Gesamtverdaulichkeit (%) von oS, Rp, Rfe und Stärke -

Einzelwerte Teil 1; Gruppen: VAC + = geimpft; VAC – CF - = nicht geimpft,

klinisch unauffällig; VAC – CF + = nicht geimpft, klinisch auffällig ........................... 205

Tabelle 30: Scheinbare praecaecale Verdaulichkeit (%) von oS, Rp, Rfe und Stärke -



Tabelle 31: Scheinbare „praecolonale“ Verdaulichkeit (%) von oS, Rp, Rfe und Stärke -



Tabelle 32: Grunddaten der Einzeltiere, Körpermasseentwicklung (KM) und tägliche

Zunahme (tgl. Zunahme) - Teil 2; Gruppe: VAC + = geimpft, nicht behandelt ............ 208


Zunahme (tgl. Zunahme) - Teil 2; Gruppe: VAC - = nicht geimpft, behandelt ............. 209

Tabelle 34: Futteraufnahme (Ø Einzeltier während des Versuchszeitraumes) und

Futteraufwand der einzelnen Versuchsgruppen – Gruppendaten Teil 2; Gruppen:

VAC + = geimpft, nicht behandelt; VAC - = nicht geimpft, behandelt ......................... 210

Tabelle 35: Ergebnisse der kulturellen Untersuchung auf S. Derby im

Ileocaecallymphknoten und Caecuminhalt - Einzeltiere Teil 2; Gruppen: VAC + =

geimpft, nicht behandelt; VAC - = nicht geimpft, behandelt; Durchgang 1 .................. 211







ABBILDUNGSVERZEICHNIS

___________________________________________________________________________

ABBILDUNGSVERZEICHNIS

Abbildung 1: Aufstallung der Ferkel im ersten Versuchsteil ................................................... 60

Abbildung 2: Aufstallung der Versuchstiere im zweiten Versuchsteil in einem S2-

Infektionsstall ................................................................................................................... 62

Abbildung 3: Schematische Darstellung des Versuchsablaufes Teil 1 vom Einstallen über

die Adaptationsphase und Bilanz bis zur Sektion; identisches Versuchsfutter ad lib.

für alle Tiere während der gesamten Aufstallung ............................................................ 63

Abbildung 4: Schematische Darstellung des Versuchsablaufs für den Teil 2 (Behandlung,

experimentelle Infektion, Verlaufsuntersuchung, Sektion) der Gruppe VAC + im

Vergleich zur Gruppe VAC -. .......................................................................................... 64

Abbildung 5: Durchschnittlicher TS-Gehalt im Kot; Gruppen: VAC + = geimpft; VAC –

CF - = nicht geimpft, klinisch unauffällig; VAC – CF + = nicht geimpft, klinisch

auffällig ............................................................................................................................ 91

Abbildung 6: Durchschnittliche tägliche Futteraufnahme (ADFI), mittlere tägliche

Zunahme (ADG) und durchschnittlicher Futteraufwand (FCR) pro Versuchsgruppe;

Gruppen: VAC + = geimpft; VAC – CF - = nicht geimpft, klinisch unauffällig; VAC

– CF + = nicht geimpft, klinisch auffällig ........................................................................ 92

Abbildung 7: Durchschnittliche Lawsonien-Ausscheidung der drei Versuchsgruppen im

Vergleich über drei Durchgänge; Gruppen: VAC + = geimpft; VAC – CF - = nicht

geimpft, klinisch unauffällig; VAC – CF + = nicht geimpft, klinisch auffällig ............... 94

Abbildung 8: Erläuterungen zur Auswertung der Gewebeschnitte aus Tabelle 13 ................. 99

Abbildung 9: Körpermasse zu Versuchsbeginn und –ende bei beiden Versuchsgruppen im

Durchschnitt über drei Durchgänge (n = 36 pro Versuchsgruppe); Gruppen: VAC + =

geimpft, nicht behandelt; VAC - = nicht geimpft, behandelt ......................................... 105

Abbildung 10: Tägliche Zunahmen der beiden Versuchsgruppen im Durchschnitt über drei

Durchgänge (n = 36 pro Versuchsgruppe); Gruppen: VAC + = geimpft, nicht

behandelt; VAC - = nicht geimpft, behandelt ................................................................ 105

Abbildung 11: Anzahl positiver Rektaltupfer im dem nach der Infektion folgenden 4-

wöchigen Beobachtungszeitraum bis zur Sektion. Dargestellt ist die Gesamtzahl

positiver Proben pro Untersuchungszeitpunkt (n=12) in beiden Gruppen; Gruppen:

VAC + = geimpft, nicht behandelt; VAC - = nicht geimpft, behandelt ......................... 111

Abbildung 12: Nutritive und extranutritive Einflüsse auf die Kotqualität beim Schwein

(nach KAMPHUES ET AL. 2009) ....................................................................................... 126

EINLEITUNG

___________________________________________________________________________

21

1 EINLEITUNG

Infektionen mit Lawsonia intracellularis beim Schwein führen weltweit zu wirtschaftlichen

Verlusten, sowohl durch klinisch manifeste Verläufe als auch durch subklinische Infektionen

(MCORIST ET AL. 1997a; LAWSON U. GEBHART 2000; MCORIST 2005; JACOBSON ET AL.

2010).

Leistungseinbußen ergeben sich durch verringerte Zunahmen und eine beeinträchtigte und

ungünstige Futterverwertung (BRANDT ET AL. 2010; PEDERSEN ET AL. 2012; JOHANSEN ET AL.

2013; COLLINS U. BARCHIA 2014). Das Resultat ist häufig eine in ihrer

Körpermassenentwicklung inhomogene Tiergruppe. Die damit verbundene insgesamt

verlängerte Mastdauer ist ein typisches Kennzeichen von subklinischen Infektionen

(MCORIST ET AL. 1997a; VEENHUIZEN ET AL. 1998; HARDGE ET AL. 2004). Dieses ist ein

häufiges Bild einer Lawsonieninfektion in der Praxis. Klinisch apparente Infektionen

verlaufen klassischerweise als Durchfallerkrankung und gehen in der hämorrhagischen

Verlaufsform (Porzine hämorrhagische Enteropathie; PHE) oftmals auch mit Tierverlusten

einher (JACOBSON ET AL. 2010). Diese können in einzelnen Beständen häufiger auftreten,

spielen aber insgesamt eine weniger bedeutende Rolle (MCORIST U. GEBHART 2012).

Bezugnehmend auf die sich im Darm L .i.-infizierter Schweine ergebenden

pathomorphologischen Veränderungen (VANNUCCI U. GEBHART 2014) ist zu vermuten, dass

es infolge der verringerten Permeabilität der Darmwand zu einer verminderten Absorption

bestimmter Nährstoffe kommt. Vor diesem Hintergrund sollten in der vorliegenden Arbeit in

einem ersten Teil folgende Fragestellungen geprüft werden:

Themenkomplex 1: Verdaulichkeit

Hat eine klinisch milde Erstinfektion mit Lawsonia intracellularis Auswirkungen auf

die Verdaulichkeit des Futters? – bestehen quantitative Unterschiede hinsichtlich der

Verdaulichkeit einzelner Nährstoffe bei mit Lawsonia intracellularis infizierten

wachsenden Schweinen, die klinisch auffällig, klinisch unauffällig oder geimpft sind?

Gibt es Unterschiede in zootechnischen Parametern, die mit den Ergebnissen aus der

Verdaulichkeitsstudie erklärt werden können?

Die Therapie einer Lawsonieninfektion erfolgt im Feld üblicherweise mittels einer

EINLEITUNG

___________________________________________________________________________

22

antibiotischen Behandlung (MARSTELLER ET AL. 2001; MCORIST ET AL. 1997a). Diese kann

die Erkrankung zwar eindämmen, die Erreger aber nicht aus dem Bestand eliminieren

(CONRADSEN 2006).

Die Gabe antibiotischer Wirkstoffe, die im gram-positiven Spektrum wirksam sind, wie auch

das gegen L. i. wirksame Tylosin, können zu einer Reduktion der gastrointestinalen

Kommensalflora bzw. zu einer Verschiebung derselben hin zum gram-negativen Spektrum

führen (GEDEK ET AL. 1992). Salmonellen als gram-negative und ubiquitär vorkommende

Erreger, teils mit erheblichem zoonotischen Potential, stellen in der Schweineproduktion ein

großes Problem dar, sowohl für die dort tätigen Personen, als auch hinsichtlich ihrer

möglichen Verschleppung entlang der Lebensmittelkette und damit für die

Lebensmittelsicherheit (VISSCHER ET AL. 2011; EVANGELOPOULOU ET AL. 2014a; MUGHINI-

GRAS ET AL. 2014; BFR 2014).

Im zweiten Teil der vorliegenden Arbeit stand daher folgende Frage im Vordergrund:

Themenkomplex 2: Salmonelleninfektion

Welches Ausbreitungsverhalten einer experimentellen Salmonelleninfektion läßt sich

in gegen Lawsonia intracellularis geimpften Tiergruppen und in nicht geimpften,

Lawsonien-infizierten und zuvor antibiotisch therapierten Tiergruppen feststellen?

Ergebnisse aus dieser Studie sollen zu quantitativen Vorstellungen führen, was die

Nährstoffverwertung durch das einzelne Tier betrifft, welches entweder präventiv mittels

einer Impfung mit einer Lawsonia intracellularis – Vakzine behandelt wurde oder aber nicht

vakziniert und klinisch auffällig oder unauffällig war. Des Weiteren zielen die

Untersuchungen darauf ab, die im Hinblick auf eine Ausbreitung von Salmonelleninfektionen

bestmögliche Optimierung von Konzepten (Impfung vs. Antibiose) zur Vermeidung

Lawsonien-bedingter Tiergesundheitsprobleme aufzuzeigen.

LITERATURÜBERSICHT

___________________________________________________________________________

23

2 LITERATURÜBERSICHT

2.1 Der Magen-Darm-Trakt von Schweinen

Nachfolgend erfolgt eine kurze allgemeine Beschreibung des Magen-Darm-Traktes des

Schweines. Weiterhin werden einige Aspekte hinsichtlich verdauungsphysiologischer

Vorgänge im Bereich der auch von L .i.-Infektionen betroffenden Darmabschnitte näher

erläutert, um die für diese Arbeit wichtigen Zusammenhänge erfassen zu können.

2.1.1 Anatomie

Das Schwein besitzt einen einhöhlig-zusammengesetzten Magen, ausgekleidet von

Magenschleimhaut, die sich in eine Pars nonglandularis (Bereich drüsenloser, kutaner

Schleimhaut) und eine Pars glandularis (Bereich mit Drüsenschleimhaut) aufteilt. Mit dem

Dünndarm schließt sich der längste Abschnitt des Verdauungskanals an, bestehend aus

Duodenum (0,7-1 m), Jejunum (15-20 m) und Ileum (1,5-2,5 m; SCHWARZE 1962; NICKEL ET

AL. 1999). Den größten Anteil am Dünndarmgeschlinge nehmen mit 90 % die

Jejunalschlingen ein (NICKEL et al. 1999). Das anschließende Ileum verfügt über die im

gesamten Darmtrakt stärkste Muskelschicht und zudem über einen Teil des darmassoziierten

Immunsystems, nämlich die beim Schwein deutlich ausgeprägten Peyer`schen Platten. Der

aus Caecum, Colon und Rektum bestehende Dickdarm mit einer Gesamtlänge von 3,5 – 6 m

bildet den Abschluss des Magen-Darm-Traktes (VOLLMERHAUS U. ROOS 1999).

2.1.2 Verdauungsphysiologie

Die Darmschleimhaut von Dünn- und Dickdarm weist morphologische Unterschiede auf. Das

Oberflächenrelief, welches allgemein der Oberflächenvergrößerung dient, stellt sich im

Dünndarm in Form von Zotten (Villi intestinales) und Krypten (Glandulae intestinales,

Lieberkühn`sche Drüsen) dar. Im gesamten Dickdarm sind dagegen keine Zotten ausgebildet,

die Schleimhaut weist allerdings Krypten auf (VOLLMERHAUS U. ROOS 1999). Aufgrund der

Komplexität des Themas beschränken sich die Ausführungen im Folgenden

schwerpunktmäßig auf die sekretorischen und absorptiven Leistungen von Dünn- und

Dickdarm.

LITERATURÜBERSICHT

___________________________________________________________________________

24

2.1.2.1 Dünndarm

Im Dünndarm findet der überwiegende Anteil der enzymatischen Verdauung und Absorption

der Nährstoffe statt. Kohlenhydrate, Proteine und Fette werden hier zu niedermolekularen

Stoffen gespalten, so dass diese (überwiegend durch Transportmechanismen) der Absorption

zugänglich gemacht werden (WOLFFRAM U. SCHARRER 2010).

Die Gallenflüssigkeit gelangt über den Ductus choledochus, welcher auf der Papilla duodeni

major mündet, in das Darmlumen. Der exokrine Anteil des Pankreas produziert zahlreiche

Verdauungsenzyme, NaCl und NaHCO3, welche, über den Ductus pancreaticus accessorius,

der auf der Papilla duodeni minor in das Lumen des Duodenums mündet, sezerniert werden

(NICKEL ET. AL. 1999; KÖNIG U. LIEBICH 2014). Das Alter der Tiere, die Sekretionsrate, die

Zusammensetzung des Futters, die Fütterungsfrequenz und die Haltungsbedingungen üben

hierbei einen Einfluss auf die Zusammensetzung und die Menge des Pankreassekretes aus

(KIDDER U. MANNERS 1978; WOLFFRAM U. SCHARRER 2010).

In der Gruppe der Kohlenhydrate stellen Stärke, Saccharose und Laktose die wichtigsten beim

Schwein zu verdauenden Nährstoffe dar. Die aus Glucoseeinheiten (Amylose und

Amylopektin) bestehende Stärke wird vorwiegend im proximalen Drittel des Dünndarmes

verdaut, da hier die Aktivität von pankreatischer Amylase und weiteren beteiligten Enzymen

am größten ist (KIDDER U. MANNERS 1978; CORRING 1982; DROCHNER 1993; WOLFFRAM U.

SCHARRER 2010). Im Vergleich zu anderen Tierarten weist das Schwein eine sehr effektive

Stärkeverdauung auf. Wird die Verdauungskapazität im Dünndarm diesbezüglich dennoch

überschritten, so findet eine (zumindest teilweise) Kompensation durch mikrobiellen Abbau

von Kohlenhydraten (KH) im Dickdarm statt (CORRING 1982; WOLFFRAM U. SCHARRER

2010). Die Lactose wird durch die bürstensaummembranständige Lactase zu Glucose und

Galactose hydrolysiert, während die Saccharose durch Saccharase zu Glucose und Fructose

gespalten wird (CORRING 1982; DROCHNER 1993; WOLFFRAM U. SCHARRER 2010).

Die Proteinverdauung beginnt bereits im sauren Milieu des Magens mit der Denaturierung

durch Peptidasen. Die weitere Verdauung der Proteine durch Peptidasen des Magen- und

Pankreassekrets sowie der Bürstensaummembran findet vorwiegend im Dünndarm statt

(WOLFFRAM U. SCHARRER 2010). Es entstehen kurzkettige Peptide und Aminosäuren die

überwiegend durch aktiven Transport resorbiert werden (SAUER U. OZIMEK 1986).

Ein nicht unbedeutender Anteil der Proteinverdauung entfällt auf die Verdauung und

LITERATURÜBERSICHT

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25

Resorption endogenen Proteins. Dieses besteht vor allem aus Muzinen, Enzymen und

abgeschilferten Epithelzellen und entspricht quantitativ in etwa der pro Tag über das Futter

zugeführten Proteinmenge (CORRING 1982; SAUER U. OZIMEK 1986; WOLFFRAM U. SCHARRER

2010). Ein wichtiger Umstand hierbei ist, dass die Muzine und Verdauungsenzyme

vorwiegend im Ileum und Dickdarm durch bakterielle Peptidasen verdaut werden. Die

Aufnahme der meisten Aminosäuren erfolgt auf der luminalen Seite der Enterozyten durch

einen Na+-Cotransporter. Peptide, Iminosäuren und einige kurzkettige AS können zusätzlich

über einen H+-Cotransporter aufgenommen werden, basische AS auch über erleichterte

Diffusion. Auf der basolateralen Seite erfolgt der Übergang von Peptiden und AS dann über

eine erleichterte Diffusion ins Blut (WOLFFRAM U. SCHARRER 2010).

Die wichtigsten aus der Nahrung aufgenommenen Fette sind Triacylglycerine (mengenmäßig

größter Anteil), Phospholipide und Cholesterine (KIDDER U. MANNERS 1978; DOREAU U.

CHILLIARD 1997). Eine Verdauung der Triacylglycerine beginnt bereits im Magen mittels

gastraler und lingualer Lipase. Hierbei entstehen Diacylglycerine, Monoacylglycerine und

Fettsäuren.

Die im Magen nicht vorverdauten Triacylglycerine werden im Dünndarm durch konjugierte

Gallensäuren und Phospholipide emulgiert, so dass Komplexe aus aktivierten

Lipasen/Colipasen die Fette weiter zu Monoacylglycerinen und Fettsäuren spalten können.

Als Mizellen, bestehend aus konjugierten Gallensäuren und Monoacylglycerinen/Fettsäuren,

halten sich diese im Darmlumen zunächst in wässriger Lösung, bevor sie an der

Bürstensaummembran des Dünndarmepithels diffundieren (DOREAU U. CHILLIARD 1997;

WOLFFRAM U. SCHARRER 2010).

Die Aufnahme der konjugierten Gallensäuren durch Diffusion ins Epithel des Dünndarms ist

gering, ihre Aufnahme erfolgt erst im Ileum durch einen Na+-abhängigen, sekundär aktiven

Transport (WOLFFRAM U. SCHARRER 2010).

2.1.2.2 Dickdarm

Die Verdauungsphysiologie des Dickdarms ist im Wesentlichen durch mikrobielle

Stoffwechselleistungen geprägt. Zudem findet hier der epitheliale Transport von Wasser und

Elektrolyten statt. Speziell beim Schwein findet sich ein großer Teil des gesamten

Darminhalts im Dickdarm (5 % des KGW; HORST 1956).

LITERATURÜBERSICHT

___________________________________________________________________________

26

Die von proximal nach distal im Darmtrakt ansteigenden Keimzahlen erreichen im Colon

Werte von bis zu 1011

Keimen/g Darminhalt (AMTSBERG 1984; GASKINS 2001; HUIJSDENS ET

AL. 2002). Als Substrat für deren Wachstum dienen in erster Linie pflanzliche

Zellwandbestandteile, die im Dünndarm nicht enzymatisch abgebaut werden konnten

(ANGUITA ET AL. 2006). Hinzu kommen nicht vollständig enzymatisch verdaute

Kohlenhydrate. Nach Fermentation der gesamten Kohlenydratfraktion entstehen Endprodukte

wie Acetat, Propionat und Butyrat, also kurzkettige Fettsäuren (ANGUITA ET AL. 2006). Im

Hinblick auf die postileale Stärkeverdaulichkeit besitzt der Dickdarm eine herausragende

Kapazität, so dass es beim Schwein kaum zu einer verringerten Gesamtverdaulichkeit der

Stärke kommen kann (VAGT 2014).

Die Verdauung des Nahrungsproteins wird zumeist im Dünndarm abgeschlossen, so dass der

N-Umsatz im Dickdarm vorwiegend durch die Aktivität der Bakterienpopulation bestimmt

wird, die ihr Wachstum aus N-Quellen endogener oder exogener Herkunft bestreitet (YEN

2001; BREVES U. DIENER 2010).

2.1.3 Mikroflora des MDT

Im MDT des Schweines kommen extrem viele Bakterienarten vor. Bezifferte man die Zahl

vor einigen Jahren noch auf etwa 400 (SIMON 2007), so wird heute von über 800 Spezies

ausgegangen (KIM ET AL. 2011; LOOFT ET AL. 2014; LE BON 2014). Abhängig von der

Lokalisation im MDT wird die Gesamtzahl an Bakterien pro Gramm Darminhalt mit 103

-

1012

angegeben (EWING U. COLE 1994; JANSEN ET. AL. 1999; DU TOIT ET AL. 2003), wobei die

Zusammensetzung der Mikroflora in strenger Relation zur Futterzusammensetzung steht, die

den pH-Wert des Darminhalts beeinflusst (GASKINS 2003). Ferner bestimmen Lokalisation

und die dort jeweils herrschenden physiologischen Bedingungen wie die Passagerate, das

Vorhandensein von Enzymen, Salzsäure und Gallenflüssigkeit die Zusammensetzung der

Mikroflora. Im Magen und oberen Abschnitt des Dünndarms kommen relativ wenige

Mikroorganismen aufgrund der physiologischen Bedingungen (niedriger pH-Wert, hohe

Passagerate) vor. Die dominate Gruppe sind hier die Milchsäurebakterien der Gattung

Lactobacillus sowie Streptokokken, während Enterobacteria, Clostridium, Eubacterium und

Bifidobacterium eine geringere Prävalenz aufweisen (CONWAY 1994; JENSEN 2001; MELIN

2001). Ferner finden sich im MDT Bakterien der Gattung Bacteroides und Escherichia

LITERATURÜBERSICHT

___________________________________________________________________________

27

(AMTSBERG 1984). Diese gehören alle der autochthonen Flora des MDT an und sind dessen

ständige Bewohner. Sie vermehren sich dort in einem Maße, dass die Balance durch den

natürlichen Verdauungsvorgang nicht deutlich beeinträchtigt wird. Bereits das Ileum bietet

günstigere Lebensbedingungen für die Mikroflora als die vorhergehenden Abschnitte, was

sich in einer größeren Vielfalt an Mikroorganismen zeigt. Es konnten dort Lactobacillus,

Streptococcus, Clostridium, Enterobakterien, Bacillus und Bacteroides nachgewiesen werden

(CONWAY 1994; JENSEN 2001; HILL ET AL. 2005). Der Dickdarm bietet die besten

Bedingungen für die Darmflora, was sich sowohl in der Menge, der Vielfalt als auch der

Stabilität der Mikroorganismenpopulation ausdrückt (JENSEN U. JORGENSEN 1994; EWING U.

COLE 1994). Nach AMTSBERG (1984) kommen außerdem apathogene oder fakultativ

pathogene Spezies wie z.B. Klebsiellen, Pseudomonaden und Staphylokokken in

verhälnismäßig geringen Mengen im Darm vor, welche der transienten, also den Darmtrakt

passierenden Flora angehören.

Physiologischerweise befindet sich die Magen-Darm-Flora im Zustand der Eubiose, d.h. die

quantitativen Anteile liegen im Gleichgewicht vor (HAENEL 1960). Wird dieses

Gleichgewicht durch Einflussfaktoren wie eine Fütterungsumstellung, eine antibiotische

Behandlung (LOOFT ET AL. 2014) oder aber allgemein eine Funktionsstörung des MDT

verändert, kann eine Dysbiose entstehen (HAENEL 1982; KAMPHUES 2010) in deren Folge es

zu einer Besiedelung des Darmes mit pathogenen Mikroorganismen kommen kann. Auch

GEDEK ET AL. (1992) konnten in einer Studie zum Einfluss verschiedener Wirkstoffe

(Fumarsäure, Salzsäure, Natriumformiat, Tylosin und Toyocerin) auf die Mikroflora des

Gastrointestinaltraktes feststellen, dass u.a. Tylosin die Summe der Repräsentanten der

Hauptflora im Ileum gesichert reduzierte.

VAN DER WAAIJ ET AL. (1971) beschrieben ein „colonization resistance“ genanntes

Phänomen, in dessen Zuge die stabile residente Flora die Ansiedlung pathogener

Mikroorganismen verhindert.

2.2 Auswirkungen von Infektionen des Magen-Darm-Traktes auf

Futteraufnahme und Wachstum

Klassischerweise sind bei Durchfallerkrankungen von Schweinen vier Grundmechanismen in

der Pathogenese zu unterscheiden: Hypersekretion, Malabsorption, Hypermotilität und eine

LITERATURÜBERSICHT

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28

erhöhte Permeabilität der Darmwand/-schleimhaut (MOON 1978). Den meisten

Durchfallerkrankungen des Schweines liegt allerdings eine Kombination dieser Mechanismen

zu Grunde (MOESER U. BLIKSLAGER 2007). Hinzu kommt, dass sehr häufig die intestinale

Barriere (erhöhte intestinale Permeabilität) auch bei sekretorischen und malabsorptiven

Diarrhoeformen beeinträchtigt ist. Letztendlich kann auch die relative Erhöhung der sich im

Darmlumen bzw. im Chymus befindenden Ionen (durch erhöhte Sekretion und reduzierte

Absorption) dazu führen, dass eine Durchfallerkrankung durch das erhöhte osmotische

Potential verstärkt wird. Diese Veränderungen in der Schleimhaut können nicht zuletzt dazu

führen, dass inflammatorische Kaskaden aktiviert werden, die wiederum eine erhöhte

Sekretion auslösen und insgesamt das Krankheitsgeschehen verschärfen (circulus vitiosus;

MOESER U. BLIKSLAGER 2007).

Entzündungssymptome führen aber auch über bestimmte Regulationsmechanismen zu

Anpassungen im Organismus mit z.T. weitreichenden Auswirkungen – einer durch

Entzündungsmediatoren provozierten reduzierten Futteraufnahme, einem vermehrten

Katabolismus von Aminosäuren und weiteren für die immunologische Abwehr

aufzubringenden Kosten, welche die Minderleistung der Tiere erklären (SPURLOCK 1997;

WILLIAMS ET AL. 1997).

2.2.1 Auswirkungen von Infektionen auf die Futteraufnahme und das Wachstum

2.2.1.1 Futteraufnahme

Die bei nahezu allen Spezies erste Konsequenz einer Infektion ist eine Reduktion der

Futteraufnahme. Diese kann je nach Spezies allein schon zu erheblichen Einbußen in der

Leistung führen (KLASING 2006). Die Regulation der Futteraufnahme an sich ist ein sehr

komplexes Geschehen. Es gibt kurzfristige (von Mahlzeit zu Mahlzeit) und langfristige

Signalsysteme sowie periphere und zentrale Regulationsmechanismen (BUYSE U. DECUYPERE

2013). Zytokin-vermittelte Veränderungen im Nahrungsaufnahmeverhalten (reduzierter

Appetit) können die Verfügbarkeit von Energie und Nährstoffen erheblich mindern (JOHNSON

1998). Selbst bei einer nur moderaten Immunstimulation scheint eine gewisse Einschränkung

der Futteraufnahme aufzutreten (GANDRA U. SCRIMSHAW 1961). Wie bereits seit längerem

bekannt, gibt es eine gewisse „appetitmindernde“ Wirkung (reduzierte Futteraufnahme) von

endogenen Mediatoren der Akute-Phase-Antwort (IL-1β, TNF, Interferon-α, Interferon-γ;

LITERATURÜBERSICHT

___________________________________________________________________________

29

LANGHANS 1992; LANGHANS ET AL. 1993).

Der Einfluss von bakteriellen Darminfektionen auf die tägliche Futteraufnahme wird

unterschiedlich eingeschätzt. In einer neueren Metaanalyse konnte für die bakteriellen

Darminfektionen beim Schwein eine Reduktion der Futteraufnahme um etwa 15 %

nachgewiesen werden (PASTORELLI ET AL. 2012).

2.2.1.2 Wachstum

Die Entwicklung der KM-Zunahme ist bei jungen/wachsenden Tieren ein guter Indikator zur

Beurteilung des Schweregrades eines Infektionsgeschehens. Die KM-Zunahme (als Maß für

das Wachstum) ist von bakteriellen Infektionen des Magen-Darm-Traktes weitaus deutlicher

beeinträchtigt, als dies beispielsweise unter respiratorischen Erkrankungen zu beobachten ist

(PASTORELLI ET AL. 2012). Die jeweilige Reduktion in der KM-Zunahme ist aber nicht nur

eine Folge der reduzierten Futteraufnahme, sondern auch evtl. ein Resultat von veränderten

Verdauungs- und Stoffwechselvorgängen und einer erhöhten Aktivität des Immunsystems

(SANDBERG ET AL. 2007). Die bei Infektionen des Magen-Darm-Trakts besonders

ausgeprägten Einbußen an Tageszunahmen im Erkrankungszeitraum (bis zu 40 %) verdienen

besondere Erwähnung (PASTORELLI ET AL. 2012).

Einerseits dürften entzündliche Reaktionen in der Magen-Darm-Schleimhaut die Effizienz der

Verdauung und Absorption mindern, was die Folgen einer geringeren Futteraufnahme noch

verschärft. Besondere Erwähnung verdient aber, dass in der Metaanalyse von PASTORELLI ET

AL. (2012) die Einbußen in den Tageszunahmen zwei- bis dreifach stärker ausgeprägt waren,

als aufgrund der Reduktion in der Futteraufnahme zu erwarten war. Bei bakteriellen

Infektionen des Verdauungstraktes des Schweines bspw. waren die täglichen Zunahmen bei

identischer Futteraufnahme um 29,6 % ± 8,5 % reduziert (PASTORELLI ET AL. 2012).

Die Einbußen in den Zunahmen, die nicht auf die geringere Futteraufnahme (bzw. die auch

allein damit verbundene ungünstigere Futterverwertung) zurückzuführen sind, dürften dem im

Krankheitsfall erhöhten Erhaltungsbedarf, den Veränderungen in der Absorption und

Verwertung von Energie und Nährstoffen sowie dem veränderten Metabolismus geschuldet

sein (PASTORELLI 2012).

2.2.2 Einfluss von Infektionen auf Nährstoff-Verdaulichkeit und -Metabolismus

Schädigungen an der Darmschleimhaut beeinflussen immer auch die Verdauung (Vorgänge

LITERATURÜBERSICHT

___________________________________________________________________________

30

der enzymatischen Zerlegung) und die Nährstoffresorption (Übergang in den Körper) negativ,

wodurch die Verfügbarkeit von Aminosäuren und anderen Nährstoffen reduziert ist (TURK

1972). Eine erhöhte intestinale Sekretion kann ebenfalls durch Gewebeschäden verursacht

werden, wodurch dann beispielsweise die Proteinverdaulichkeit reduziert sein kann (HALE ET

AL. 1985).

Im Hinblick auf infektiöse Erkrankungen des Magen-Darm-Traktes ist auch zu beachten, dass

im Intestinum mitunter beträchtliche Proteinmengen umgesetzt werden (Aufbau/Abbau)

(STANGL 2010). Generell findet eine Proteinsynthese in allen Geweben des Organismus statt,

wobei sich die Syntheseleistung der einzelnen Organe und Gewebe (bezogen auf die Gesamt-

Proteinsynthese des Organismus) unterscheidet (STANGL 2010). Nur annähend 8 % des

Gesamtkörperproteins befinden sich im Darmgewebe (SUSENBETH U. KEITEL 1988). In der

Muskulatur hingegen befinden sich etwa 55 % des Gesamtkörperproteins (SUSENBETH U.

KEITEL 1988), welches aber in deutlich geringerem Umfang täglich erneuert wird (HALAS ET

AL. 2003). Während in der Muskulatur 2,4 bis 17,4 % des Proteins täglich umgesetzt werden,

sind es im Intestinum zwischen 16,2 und 79,4 % (HALAS ET AL. 2003).

Von besonderer Bedeutung sind die Aufwendungen, die der intermediäre Stoffwechsel im

Erkrankungsfall benötigt (nach dem Primat: Abwehr vor Ansatz). Nahezu jeder

immunologische Abwehrprozess benötigt auch gewisse Mengen an Aminosäuren zur

Proteinsynthese und Gluconeogenese (BEISEL 1992). Ein Teil der durch die

Nahrungsaufnahme und durch den Muskelabbau zur Verfügung stehenden Aminosäuren wird

von der Leber für die Gluconeogenese und die Synthese der Akute-Phase-Proteine verwendet

(KLASING 1998; LE FLOCH ET AL. 2004). Ein weiterer Anteil wird von den Immunzellen für

die Immunglobulinsynthese und die Zellvermehrung des Immunsystems sowie generell für

alle wichtigen Prozesse der immunologischen Abwehr benötigt (KLASING 1998; LE FLOCH ET

AL. 2004). Das für diese Prozesse notwendige Aminosäuren-Muster entspricht allerdings nicht

demjenigen, welches durch die Muskelproteolyse zur Verfügung steht (SANDBERG ET AL.

2007). Eine negative Stickstoffbilanz kann das Ergebnis einer klassischen Immunreaktion

sein. Das Ausmaß steigt proportional zum Schweregrad der Infektion an (BURCIAGA-ROBLES

ET AL. 2010).

LITERATURÜBERSICHT

___________________________________________________________________________

31

2.3 Lawsonia intracellularis

2.3.1 Erreger

Die zur Familie der Desulfovibrionaceae, Klasse Delta-Proteobacteria gehörende Gattung

Lawsonia enthält nur eine Art, Lawsonia intracellularis. Bei L .i. handelt es sich um gram-

negative, gebogene 0,25 – 0,50 x 1,25 – 1,75 µm große Stäbchen. Diese sind säurefest,

kapsellos und nicht sporenbildend. SMITH UND LAWSON (2001) fanden zudem heraus, dass

L. i. ein unipolares langes Flagellum besitzt, welches eine Eigenmotilität besitzt und somit

eine aktive Bewegung zu den Zielzellen ermöglicht. Dieses scheint aber nur im

extrazellulären Raum von Bedeutung zu sein, intrazellulär konnte das Flagellum nicht mehr

nachgewiesen werden.

Von besonderer Bedeutung ist zudem das streng intrazelluläre Wachstum unter

mikroaerophiler Atmosphäre, was die Kultivierung des Erregers aufwendig gestaltet

(VANNUCCI U. GEBHART 2014).

Bisher konnte nicht endgültig geklärt werden, ob noch weitere Varianten dieses Erregers

vorkommen. Die bisher bekannten Isolate von L. i. zeigen allerdings eine hohe genetische

Übereinstimmung (COOPER ET AL. 1997; KOYAMA ET AL. 2006; VANNUCCI U. GEBHART 2014).

Auch sind mögliche Virulenzfaktoren noch nicht abschließend entschlüsselt (GEBHART U.

GUEDES 2010), da die doch verhältnismäßig geringe Anzahl verfügbarer Isolate die Forschung

stark einschränkt (KOYAMA ET AL. 2006).

2.3.2 Ätiologie und Pathogenese

L. i. besiedelt den Darmkanal und hier insbesondere das Ileum von Schweinen. Die

fortschreitende Infektion kann sich zudem auf das Jejunum, das Caecum und das Colon

ausweiten (SMITH U. LAWSON 2001). Die Aufnahme erfolgt in erster Linie oral über Faeces

(POHLENZ 2005), als vorrangig natürliche Zielzellen fungieren unreife Enterozyten. Diese

reifen nicht mehr vollständig aus, teilen sich jedoch weiterhin, es kommt zu einer

Proliferation unreifer Enterozyten mit dem Bild der porzinen intestinalen Adenomatose (PIA).

Dies kann mit einer Reduktion der Becherzellen einhergehen, wodurch die

Schleimproduktion reduziert und somit die mechanische Schleimbarriere vermindert ist

(LOMAX U. GLOCK 1982). Folglich gehen Nährstoffe verloren, auch treten

Resorptionsstörungen auf. Im Rahmen der Infektion kommt es auf der apikalen Membran

LITERATURÜBERSICHT

___________________________________________________________________________

32

(zum intestinalen Lumen hin) zu einer Down-Regulation von diversen Genen in den

Enterozyten der infizierten Zellen (VANNUCCI ET AL. 2013). Diese Gene sind u.a. essentiell für

Mechanismen der Nährstoffaufnahme. Die Membrantransporter sind für die Aufnahme von

Kohlenhydraten, Aminosäuren, Gallensäuren, Fetten und Vitamin B12 von Bedeutung.

Während die apikale Elektrolytsekretion reduziert wird, indem die Expression von

Chloridkanalgenen herunterreguliert wird, kommt es in der apikalen Membran gleichzeitig zu

einer Hochregulation des Cu-Aufnahme-Proteins (CTR1) und auf der basolateralen Membran

der Enterozyten zu einer massiven Hochregulation der Gene für den Glucosetransport in

infizierten Zellen (VANNUCCI ET AL. 2013). MCORIST ET AL. (2003) nehmen an, dass L. i. mit

der Zyklin-Kinase-p27 interagiert, welche für die Differenzierung der Zellen eine wichtige

Rolle spielt, wodurch die Zellen der Proliferationen ein unreifes Erscheinungsbild aufweisen.

Nach überstandener Infektion kann es zu einer Regeneration der Darmschleimhaut oder aber

zu einer fibrinösen Entzündung kommen, beschrieben als Nekrotische Enteritis (MC ORIST ET

AL. 1996; DÜNSER 1998; POHLENZ 2005).

Eine schwere Verlaufsform, die proliferative hämorrhagische Enteropathie (PHE), tritt vor

allem akut bei älteren Tieren auf und äußert sich durch Epitheldegenerationen und –

desquamationen, die zu massiven Blutungen führen können (KROLL ET AL. 2005; JACOBSON

ET AL. 2010; MCORIST U. GEBHART 2012).

2.3.3 Epidemiologie und Infektionsdynamik

Die Infektion mit L. i. ist eine weltweit vorkommende Erkrankung in allen

schweineproduzierenden Ländern und in allen Haltungssystemen (MARSTELLER ET AL. 2003;

MCORIST ET AL. 2003; BRANDT ET AL. 2010; JACOBSON ET AL. 2012; PEDERSEN ET AL. 2012;

JOHANSEN ET AL. 2013; COLLINS U. BARCHIA 2014). MCORIST ET AL. (2003) schätzen die

Herdenprävalenz weltweit auf etwa 96 %, wovon etwa 30 % der Mastschweine zu einem

Zeitpunkt nachweisbar Läsionen zeigen, die zu wirtschaftlichen Einbußen führen.

In einer europaweit angelegten Studie von HARDGE ET AL. (2006) zeigten sich für Europa

insgesamt 93 % aller untersuchten Mastbetriebe und 97 % aller Zuchtbetriebe positiv, für

Deutschland ergaben sich sogar noch höhere Prävalenzen mit 94 % aller Mastbetriebe und

99 % der untersuchten Zuchtbetriebe. Auch in einer Studie von WENDT ET AL. (2006), die

insgesamt 694 Betriebe in Deutschland untersuchte, zeigten sich ähnlich hohe Prävalenzen

LITERATURÜBERSICHT

___________________________________________________________________________

33

mit im Schnitt 81,3 % positiven Betrieben. Es gibt Hinweise, dass sich die Prävalenzen

aktuell in jüngeren wachsenden Tieren (bis einschließlich Ferkelaufzucht) auf sehr geringem

Niveau befinden. So zeigte WENTING (2012) in einer neuen deutschen Untersuchung zur

Prävalenz auf Ebene der Ferkelerzeugung, dass insgesamt nur bei 5,2 % der Absetzferkel L. i.

spezifische AK im Serum nachgewiesen werden konnten. Auf Herdenebene konnte 39,2 %

der Betriebe (entspricht 40 Betrieben) mindestens ein serologisch positives Tier zugeordnet

werden. In vielen Fällen (n=26) war jeweils nur ein Seroreagent nachzuweisen. Die Prävalenz

bei Saugferkeln war ausgesprochen gering. Bei je einer Saugferkelkotprobe von vier

Betrieben (entspricht 0,7 %) waren Lawsonien direkt nachzuweisen (WENTING 2012).

Aus einer von GUEDES ET AL. (2003) durchgeführten Studie, die die Korrelation von

Infektionsdosis und Schwere der klinischen Symptomatik behandelt, geht hervor, dass die

Schwere der Klinik mit erhöhter Erregerkonzentration zuzunehmen scheint. Nach PEDERSEN

ET AL. (2012) sind steigende Erregerkonzentrationen im Kot ebenfalls signifikant assoziiert

mit reduzierten täglichen Zunahmen (p<0.001). Das Ausmaß dieser Abhängigkeit wurde

allerdings mit steigendem Trockensubstanzgehalt im Kot geringer (p<0.01). Auch JOHANSEN

ET AL. (2013) bestätigen, dass Diarrhoe ein signifikanter Risikofaktor für eine geringere

Wachstumsrate ist. Ein Anstieg der L. i. Erregeranzahl um eine Zehnerpotenz erhöht die

Chance eines Schweines auf eine unterdurchschnittliche Wachstumrate um den Faktor 1,97.

Waren mehr als 106 L. i. Erreger pro Gramm Kot nachzuweisen, war dies ebenfalls ein

signifikanter Risikofaktor für eine geringere Körpermassenzunahme (JOHANSEN ET AL. 2013).

COLLINS U. BARCHIA (2014) sehen die kritische Grenze bzgl. einer signifikant reduzierten

Körpermassenzunahme infolge einer L. i. Infektion bei einer Konzentration von mehr 107 L. i.

Erreger pro Gramm Kot. Eine Ausscheidung nur sehr geringer Anzahlen an L. i. muss die

täglichen Zunahmen nicht weiter beeinträchtigen (PEDERSEN ET AL. 2012).

Nach SMITH UND MCORIST (1997) kommt es bei infizierten Tieren zu einer verhältnismäßig

hohen Ausscheidung von ca. 7 x 108 Erregern pro g Kot. Bedenkt man zudem, dass schon

einzelne Ausscheider genügen können, um ganze, bisher erregerfreie, Gruppen zu infizieren

(JORDAN ET AL. 1997; SMITH U. MCORIST 1997), so wird klar, dass sich eine Infektion mit L. i.

sehr rasch im ungeschützten Bestand ausbreiten kann. Eine besondere Gefahr stellen hierbei

sogenannte Carrier (symptomlose Ausscheider) dar, die als Träger unerkannt zu

empfänglichen Tiergruppen gegeben werden.

LITERATURÜBERSICHT

___________________________________________________________________________

34

Es ist davon auszugehen, dass die Infektionsdynamik betriebsspezifisch verläuft. Ein Beispiel

dafür erbrachten STEGE ET AL. (2004) in einer Feldstudie. In dieser schieden Tiere von zwei

Betrieben bereits im Absetzalter Lawsonien aus. Es folgte eine ausscheidungsfreie Phase und

sechs bzw. acht Wochen nach dem Absetzen schieden diese Schweine den Erreger erneut aus.

Weitere Untersuchungen zur Infektionsdynamik haben gezeigt, dass eine Serokonversion in

der Regel zwei Wochen nach der ersten Erregerausscheidung stattfinden kann (VESTERGAARD

ET AL. 2004). Die Ausscheidungsdauer variiert hingegen zwischen vier Wochen (JONES ET AL.

1993a) und bis zu zwölf Wochen. Die Ausscheidung des Erregers an sich erfolgt dabei

intermittierend (GUEDES U. GEBHART 2003), so dass es in Folge zu rezyklierenden Infektionen

im Bestand kommen kann.

Untersuchungen zur Reinfektion mit L. i. zeigen, dass für einen Zeitraum von 70 Tagen

(COLLINS U. LOVE 2007) bzw. etwa 40 Tagen (RIBER ET AL. 2011) ein bereits einmal

infiziertes Tier vor einer Reinfektion geschützt ist. Diese Tiere schieden nach einer

Reinfektion in der PCR messbar keine Lawsonien mehr mit dem Kot aus (COLLINS U. LOVE

2007; RIBER ET AL. 2011). CORDES ET AL. (2012) fanden auch nur sehr moderate Hinweise

einer Lawsonieninfektion mittels immunhistologischer Untersuchungen bei reinfizierten

Tieren. Eine Akute-Phase-Protein Antwort selbst blieb aus.

2.3.4 Symptomatik

Das klinische Bild einer Infektion mit L. i. ist sehr vielgestaltig, häufig auch unspezifisch.

Grob unterteilen lässt es sich in eine akute, eine chronische und eine subakute Verlaufsform

(WENDT ET AL. 2013). Diese sind jedoch in ihrer Ausprägung nicht pathognomonisch, da es

aufgrund verschiedener Faktoren (Immmunstatus, Alter der Tiere, Erregerdosis) zu

entsprechend milderen/intensiveren Verläufen oder aber Mischformen kommen kann (KROLL

ET AL. 2005; GEBHART U. GUEDES 2010; JACOBSON ET AL. 2010; MCORIST U. GEBHART 2012).

2.3.4.1 Akuter Verlauf

Ein akuter Verlauf der Infektion mit L. i. tritt vor allem bei älteren Mastschweinen oder

Jungsauen auf (JACOBSON ET AL. 2010). Auffällig ist, dass relativ häufig auch

Hochgesundheitsherden betroffen sind (JACOBSON ET AL. 2010). Es besteht die Vermutung,

dass die betroffenden Tiere bisher ohne Erregerkontakt waren, zu einem frühen Zeitpunkt

antibiotisch behandelt wurden und somit ohne Immunitätsaufbau blieben (WENDT ET AL.

LITERATURÜBERSICHT

___________________________________________________________________________

35

2013), mit einer sehr hohen Infektionsdosis konfrontiert wurden oder aber doch

Virulenzunterschiede zwischen verschiedenen Stämmen bestehen (JACOBSON ET AL. 2010).

Einige Autoren sind jedoch der Meinung, dass sich die bekannten Isolate von L. i. nicht oder

nur geringgradig unterscheiden, sodass ein ausgeprägter Virulenzunterschied nicht zu

erwarten ist (KOYAMA ET AL. 2006). Typischerweise tritt bei der Porzinen Hämorrhagischen

Enteritis schwarzer, teerartiger Kot auf, betroffene Schweine erscheinen zudem blass, bedingt

durch eine hämorrhagische Anämie (WENDT ET AL. 2013). Bei Tieren mit typischen

Krankheitssymptomen sind Mortalitätsraten bis an die 50 % üblich. Überstehen die Tiere die

Erkrankung nach erfolgter wirksamer Medikation, tritt in der Regel eine schnelle Genesung

innerhalb weniger Tage ein (MCORIST U. GEBHART 2012).

2.3.4.2 Chronischer Verlauf

Die typische Form einer chronischen Infektion mit L. i. stellt die Porzine Intestinale

Adenomatose dar. Zumeist sind Absetzferkel und Mastschweine im Alter von 6 bis 20

Wochen betroffen (MCORIST U. GEBHART 2012).

Häufig treten mehr oder minder schwere intermittierende Durchfälle auf, die Tiergruppen

erscheinen inhomogen, vereinzelte Schweine kümmern und die Zunahmen sind vermindert

(MCORIST U. GEBHART 2012). Die zur Schlachtung angestrebte Körpermasse wird erst zu

einem späteren Zeitpunkt erreicht, sodass sich die Mastdauer verlängert (MCORIST U.

GEBHART 2012). Untersucht man das Darmkonvolut von Schlachtschweinen auf

entsprechende makroskopische Veränderungen im Ileumbereich, findet man allerdings bei

auffälligen Tieren seltener einen positiven Lawsonien-Nachweis in der PCR, als man das

erwarten würde (JENSEN ET AL. 1999). JENSEN ET AL. (1999) schließen aus ihren

Untersuchungen, dass eine makroskopische Untersuchung entsprechender Darmabschnitte

Sinn macht. Werden entsprechende Verdickungen im Ileumbereich festgestellt, kann dies in

den meisten Fällen mit einer Erregerbeteiligung (PCR, Histologie) korreliert werden (JENSEN

ET AL. 1999). In seropositiven, gesunden Schweinen findet man zum Schlachtzeitpunkt mittels

erweiterter Analysemethoden Lawsonien nicht nur im apikalen Cytoplasma von

prolifierenden Epithelzellen, sondern auch supranuklear oder in freier Form nach Extrusion

und Lyse von infizierten Epithelzellen. Diese klinisch gesunden Schweine sind schwierig in

Kategorien einzuteilen. Sie können als sich in der Rekonvaleszenz befindend, als subklinisch

LITERATURÜBERSICHT

___________________________________________________________________________

36

oder als chronisch infiziert klassifiziert werden. Möglicherweise spielen sie auch eine Rolle

im Hinblick auf die Reaktivierung von Infektionen (VAN DER HEIJDEN ET AL. 2004).

Aus der PIA können sich eine nekrotisierende Enteritis (POHLENZ 2005) und aus dieser

wiederum in seltenen Fällen eine regionale Ileitis entwickeln. Die NE ist gekennzeichnet

durch hochgradig entzündliche bis nekrotisierende Veränderungen der Darmschleimhaut,

makroskopisch häufig ersichtlich als graugelbe Verkäsungen oder blutig-nekrotische

Veränderungen (POHLENZ 2005). BROWN ET AL. (2007) gehen davon aus, dass die

nekrotisierende Enteritis durch die Besiedlung PIA-verursachter Läsionen mit pathogenen

anaeroben Dickdarmkeimen entsteht. Klinisch ist die NE gekennzeichnet durch hochgradiges

Kümmern und dünnbreiigen bis wässrigen Kotabsatz (LAWSON U. GEBHART 2000).

Die regionale Enteritis entwickelt sich aus der chronischen Form heraus. Die Wand des

Ileums stellt sich starr und strangartig dar, es kann leicht zu einer Ruptur dieses

Darmabschnittes kommen (LOVE ET AL. 1977). Aufgrund der stark eingeschränkten

Ingestapassage und den ulzerativen Veränderungen der Darmschleimhaut kommt es zu

massivem Kümmern betroffener Tiere.

2.3.4.3 Subklinischer Verlauf

Subklinische oder sehr milde Verläufe sind in erster Linie gekennzeichnet durch verminderte

Zunahmen und eine schlechtere Futterverwertung. Die Gewichtsentwicklung in einer

Tiergruppe ist daher häufig inhomogen (PARADIS ET AL. 2012). Oftmals findet aber auch

lediglich eine Besiedlung des Darmtraktes mit L. i. statt, ohne dass Symptome auftreten

(JACOBSON ET AL. 2003; VAN DER HEIJDEN ET AL. 2004). Histologische Veränderungen sind

hingegen nachweisbar (KROLL ET AL. 2005). Es wird angenommen, dass die subklinische

Form die am weitesten verbreitete Form darstellt (KROLL ET AL. 2005; MCORIST ET AL. 2003),

was auch aus einer Studie von WENDT ET AL. (2006) hervorgeht, in welcher in 94,1 % aller

klinisch unauffälligen Betriebe Antikörper gegen L. i. mittels IFT nachzuweisen waren.

Subklinisch infizierte Tiere stellen ein besonderes Risiko für Tiere in Beständen mit sehr

geringer Prävalenz dar, die bisher keinen Kontakt zum Erreger hatten und somit voll

empfänglich sind (MCORIST U. GEBHARDT 2012).

2.3.5 Diagnostik

In Anbetracht der Tatsache, dass die mit dem Erreger Lawsonia intracellularis verbundenen

LITERATURÜBERSICHT

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37

Krankheitsbilder vielgestaltig sind, ist auch die diagnostische Vorgehensweise am Tier bzw.

in Proben vom Tier entsprechend komplex.

2.3.5.1 Pathologische Untersuchung

Die makroskopische Beurteilung erlaubt eine Verdachtsdiagnose, die durch weitere

diagnostische Maßnahmen ergänzt werden sollte. Als typische Veränderungen einer Porzinen

Proliferativen Enteropathie gelten eine verdickte Darmwand sowie ein vergrößerter

Durchmesser insbesondere des Ileums. Die hyperplastische Zellproliferation der Epithelzellen

(MCORIST ET AL. 1996; SMITH U. MCORIST 1997) verleiht der Darmschleimhaut ein

hirnwindungsartiges Aussehen, oft ist auch ein subseröses Ödem vorhanden. Aufgrund der

Infektion können die mesenterialen Lymphknoten vergrößert sein (HUERTA ET AL. 2003;

MCORIST U. GEBHART 2012). Je nach Verlaufsform kann sich in den infizierten

Darmsegmenten auch eine fibrinös-nekrotisierende Entzündung ausgebildet haben, oder aber

es befindet sich frisches oder koaguliertes Blut im Darmlumen (MCORIST U. GEBHART 2012).

Auch bei der subklinischen Form treten milde proliferative Veränderungen auf (MCORIST U.

GEBHART 2012).

2.3.5.2 Histologische Untersuchung

Die immunhistologische Untersuchung gilt im Rahmen der Lawsonien-Diagnostik als

Goldstandard. Für diese Methode wurden nach HUERTA ET AL. (2003) eine Sensitivität von

89 % und eine Spezifität von 97 % angegeben. JENSEN ET AL. (2010) sahen jeweils eine

Sensitivität und Spezifität von 100 %. Es handelt sich hierbei um einen direkten und L. i.-

spezifischen Erregernachweis, bei dem spezifisch bindende monoklonale Ak, mit einem

Fluoreszenzfarbstoff markiert, an den Erreger gekoppelt werden.

Weitere histologische Untersuchungen reichen in ihrer Sensitivität und in ihren

Nachweismöglichkeiten bei weitem nicht an die immunhistochemische Methode heran.

Histologische Untersuchungen von HE gefärbten Schnitten dienen z.B. mehr der Bestätigung

einer Diagnose. Es folgt eine Zusammenstellung der ansonsten möglichen Färbetechniken mit

einem Hinweis auf die entsprechende Sensitivität:

Hämatoxylin-Eosin-Färbung, Sensitivität 41 % (LADINIG ET AL. 2009)

Modifizierte Ziehl-Neelsen-Färbung, Sensitivität 55 % (DÜNSER ET AL. 2003)

Warthin-Starry-Färbung, Sensitivität 34 % (LADINIG ET AL. 2009)

LITERATURÜBERSICHT

___________________________________________________________________________

38

Abschließend bleibt zu erwähnen, dass jede histologische Untersuchung ergänzt werden sollte

durch einen direkten Erregernachweis, um die Ergebnisse im Hinblick auf deren Relevanz für

das klinische Bild beurteilen zu können.

2.3.5.3 Polymerase Chain Reaction (PCR)

Mittels PCR erfolgt der Erregernachweis aus Kotproben oder Darmschleimhaut. Sie eignet

sich demnach insbesondere für akut klinisch erkrankte Schweine, die den Erreger in größeren

Mengen ausscheiden, während subklinisch infizierte Schweine unter Umständen nur geringe

Erregermengen oder aber zeitweise gar keine Lawsonien ausscheiden und somit mittels PCR-

Untersuchung unerkannt bleiben könnten. Intermittierende Ausscheidungsmuster sind für L. i.

nachgewiesen und experimentell bestätigt (GUEDES U. GEBHART 2003). Im Vergleich zu

serologischen oder histologischen Nachweisverfahren ermöglicht die PCR eine Diagnose am

lebenden Tier sowie eine dem realen Infektionszeitpunkt zeitnahe Bestätigung des

Erregerkontaktes.

Betrachtet man die verschiedenen PCR-Protokolle zum Nachweis von L. i. aus dem Kot, so

kommen PEDERSEN ET AL. (2010) zu dem Schluss, dass auch PCR-Techniken in ihrer

diagnostischen Sensitivität (36-100 %) und Spezifität (50-100 %) eine sehr große

Schwankungsbreite haben. LADINIG ET AL. (2009) geben im Hinblick auf die Nachweisbarkeit

aufgrund des Vorkommens falsch positiver Ergebnisse eine Spezifität von 95 % und eine

Sensitivität von 70 % an.

Bereits zwölf Stunden nach experimenteller Infektion von Schweinen mit L. i. konnten

Lawsonien im Darmgewebe nachgewiesen werden (BOUTRUP ET AL. 2010). JONES ET AL.

(1993b) gehen davon aus, dass bereits Erregermengen von 103 L. i./g Kot für einen positiven

Nachweis ausreichen, für Darmschleimhaut liegt die Menge mit 101 L. i. /g sogar noch

deutlich darunter.

Das Risiko eines falsch-positiven Ergebnisses übersteigt aber doch letztendlich das eines

falsch-negativen Ergebnisses, wenn bis zu 30 % der Schweine in einer Herde histologische

Veränderungen haben, die auf eine Proliferative Enteropathie hindeuten (PEDERSEN ET AL.

2010). Die histologische Technik, die für die Evaluierung des PCR-Testsystems verwendet

wurde, sollte bei der Interpretation der Ergebnisse immer mit berücksichtigt werden.

Mittels einer quantitativen real-time PCR lassen sich zusätzlich die Erregermengen im Kot

LITERATURÜBERSICHT

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39

bestimmen. Spezifität und Sensitivität werden hier mit 34 % bzw. 97,3 % angegeben

(NATHUES ET AL. 2009).

2.3.5.4 Serologische Untersuchung (ELISA/IFAT/IPMA)

Unter den serologischen Tests stellt der ELISA derzeit das Nachweisverfahren der Wahl für

L. i. dar. Kommerziell erhältlich ist ein Sandwich blocking ELISA nach KELLER ET AL.

(2004), der eine Spezifität von 98,7 % und eine Sensitivität von 96,5 % aufweist und mit

spezifischen monoklonalen Antikörpern arbeitet. Dieser erlaubt sowohl ein Screening auf

Herdenebene als auch das Abbilden der spezifischen Infektionsdynamik bei regelmäßiger

Beprobung.

Als weitere serologische Tests sind zum einen der Indirect Immunofluorescent Antibody Test

(IFAT) und zum anderen der Immunperoxidase Monolayer Assay (IPMA) zu nennen. Der

IFAT dient dem Nachweis Lawsonien-spezifischer IgM- und IgG-Antikörper. Die Spezifität

liegt bei 97 %, die Sensitivität bei 91 % (CORZO ET AL. 2005). Die Spezifität des IPMA liegt

hingegen bei 100 %, die Sensitivität bei 90 % (GUEDES ET AL. 2002b). Beide Tests sind

aufgrund ihrer Sensitivität vorrangig für ein Herdenscreening nutzbar.

2.3.5.5 Weitere diagnostische Untersuchungsmethoden

Zwei weitere Methoden, die den Erreger im Kot nachweisen können, sind die

Immunomagnetic Beads (Immunomagnetische Separation = IMS) und ATP-Biolumineszenz

(WATARAI ET AL. 2005) sowie der Ileitis-Recognition-Test (IR-Test; TRAYER 2007). Beide

sind derzeit allerdings nicht als Alternative zu den bereits beschriebenen Methoden zu sehen,

weshalb sie hier auch nicht weiter erläutert werden. Klassisch kulturelle Methoden zur

Anzucht des Erregers sind bisher nicht etabliert.

2.3.6 Differentialdiagnosen

Die unterschiedlichen klinischen Leitsymptome einer Infektion mit L. i. spiegeln sich auch in

der Anzahl der differentialdiagnostisch zu berücksichtigenden Erreger wider. Leitsymptome

wie Diarrhoe, Kümmern und hämorrhagische Enteritiden sind nicht pathognomonisch mit

einem Erreger verbunden.

Tabelle 1 modifiziert nach Wendt (WENDT ET AL. 2013) liefert einen Überblick über Erreger

von Durchfallerkrankungen.

LITERATURÜBERSICHT

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40

Tabelle 1: Erreger von Durchfallerkrankungen, betroffene Altersgruppen und

Lokalisation der Darmveränderungen modifiziert nach WENDT ET AL. (2013)

Saug-

ferkel

0-7

Tage

Saug-

ferkel

>7

Tage

Absetz-

ferkel

Vormast-

schwein

Endmast-

schwein

Zucht-

schwein Lokalisation

Lawsonia

intracellularis ++ ++ + +

DüDa u.

(DiDa)

PCV2 + + + DüDa u.

DiDa

Salmonella spp. ++ ++ ++ + (DüDa) u.

DiDa

Escherichia coli ++ + ++ + DüDa (u.

DiDa)

TGEV, EVDV + + ++ + + + DüDa

Brachyspira

hyodysenteriae + ++ ++ + DiDa

Brachyspira

pilosicoli + + + + DiDa

Rotavirus + ++ + DüDa

Clostridium

perfringens Typ A + + + DüDa

Clostridium

perfringens Typ C ++ + DüDa

Isospora suis ++ DüDa

Strongyloides

ransomi + + DüDa

Oesophagostomum

spp. + + + + DiDa

Hyostrongylus

rubidus + + + ++ Magen

Trichuris suis + ++ + + DiDa

DüDa= Dünndarm; DiDa= Dickdarm; + = selten; ++ = häufig

Im Folgenden erfolgt eine kurze Darstellung der wichtigsten differentialdiagnostisch zu

betrachtenden Erreger/Krankheitsbilder:

LITERATURÜBERSICHT

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41

Dysenterie

Der Erreger der Dysenterie des Schweines ist Brachyspira (B.) hyodysenteriae, ein gram-

negatives anaerobes Bakterium, welches Schleim und Krypten des Dickdarms besiedelt und

durch übermäßige Schleimproduktion und toxinbedingten Zelltod zu Resorptionsstörungen

und Diarrhoe führt (WILCOCK U. OLANDER 1979a,b). Klinisch stellt sich dieser Durchfall

zunächst weich bis wässrig graugelb dar, später treten Schleim, Blut und Fibrin hinzu

(POHLENZ ET AL. 1983). Aufgrund der Manifestation im Dickdarm zeigen die betroffenen

Tiere deutlich eingefallene Flanken. Auch wenn sich betroffene Tiere erholen können, so

kommt es doch zu einem verzögerten Wachstum und einer verminderten Futterverwertung

(WENDT ET AL. 2013).

Die Diagnose kann mittlerweile mittels einer Multiplex-PCR erfolgen, die zum einen

verschiedene Brachyspira-Spezies und Lawsonia intracellularis differenzieren kann, zum

anderen ist hiermit auch eine quantitative Aussage zur Erregermenge in den Proben möglich

(LA ET AL. 2003; SONG ET AL. 2009; WILLEMS U. REINER 2010).

Weitere Brachyspiren Spezies können Symptome ähnlich denen der Dysenterie verursachen.

So wird angenommen, dass B. suanatina eine Colitis bei Schweinen auslösen kann (RASBÄCK

ET AL. 2007), ebenso wurde 2010 mit B. hampsonii in Nordamerika eine neue Brachyspiren-

Spezies nachgewiesen, die zu ähnlichen Symptomen wie B. hyodysenteriae führt (CHANDER

ET AL. 2012). Der Nachweis von B. hampsonii gestaltet sich oftmals schwierig. So

detektierten ROHDE ET AL. (2014) in einem belgischen Schweinebestand zunächst

B. hyodysenteriae via kultureller Methode. In der nachfolgenden PCR konnte diese Diagnose

jedoch nicht bestätigt werden, sodass mithilfe weiteren diagnostischer Methoden und der

Sequenzierung der Genome letztlich B. hampsonii als ursächlicher Erreger detektiert wurde.

Auch konnten in diesem Zusammenhang moderate und für eine Infektion mit Brachyspiren

typische histopathologische Läsionen festgestellt werden.

Spirochaeten-Diarrhoe

Der Erreger der Spirochaeten-Diarrhoe ist Brachyspira pilosicoli. Die klinischen Symptome

gleichen denen der Dysenterie, treten allerdings wesentlich milder in Erscheinung,

Blutbeimengungen sind nur selten vorhanden. An einer Spirochaetendiarrhoe erkrankte

Schweine haben eine schlechtere Futterverwertung und erreichen das Schlachtgewicht damit

LITERATURÜBERSICHT

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42

erst später, sodass betroffene Betriebe wirtschaftliche Einbußen erleiden. (DUHAMEL 1998).

Der Nachweis des Erregers erfolgt identisch wie der Erregernachweis im Falle einer

Dysenterie, doch wird der Erreger in Deutschland vergleichsweise selten gefunden (2,5 % der

Betriebe mit Durchfallproblematik; WENDT ET AL. 2013).

Es sei weiterhin erwähnt, dass auch ein massiver Befall mit weiteren Brachyspiren-Spezies zu

klinischen Symptomen führen kann, zu nennen sind hier B. intermedia, B. innocens und B.

murdochii (KOMAREK ET AL. 2009; PHILIPS ET AL. 2010; JENSEN ET AL. 2010).

Salmonellose

Eine ausführliche Erläuterung der Salmonella spp. sowie der entsprechenden Symptomatik

findet in Kapitel 2.4. statt.

Colidiarrhoe

Fakultativ oder obligat pathogene Serovare von Eschericha coli können beim Schwein

verschiedene klinische Symptome, unter anderem auch enterische Symptome auslösen. Zwar

können Tiere aller Altersgruppen erkranken, doch tritt die Infektion vorrangig bei jüngeren

Tieren auf (Saugferkel und Absetzferkel; FAIRBROTHER U. GYLES 2012). Diese zeigen

Septikämie und/oder Diarrhoe, bei Absetzferkeln kommt ggf. die Enterotoxämie

(Ödemkrankheit) hinzu (WENDT ET AL. 2013).

Die ätiologische Diagnose sollte über einen direkten Erregernachweis erfolgen, möglichst mit

anschließender Charakterisierung der Virulenzfaktoren (FAIRBROTHER U. GYLES, 2012).

Endoparasiten

Insbesondere Nematoden (Ascaris suum, Oesophagostomum spp., Hyostrongylus rubidus,

Trichuris suis), aber auch die den Protozoen zuzuordnenden Isospora-Arten können zu

Diarrhoe führen. Neben Durchfall kommt es oft auch zum Kümmern, alle Altersgruppen

können betroffen sein (GREVE 2012).

MANSFIELD U. URBAN (1996) konnten zeigen, dass Trichuris suis eine Rolle bei der

nekrotisierenden proliferativen Kolitis des Schweines spielt. Hierbei interagiert Trichuris suis

mit der residenten Flora, um eine mucohaemorraghische Enteritis zu initiieren. MANSFIELD U.

URBAN (1996) nehmen weiterhin an, dass Trichuris suis die mukosale Immunität supprimiert.

LITERATURÜBERSICHT

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43

Ein Nachweis erfolgt erregerspezifisch durch mikroskopische Untersuchung aus Kotproben.

PCV2 assoziierte Enteritis

Ein Symptom einer Infektion mit dem porcinen Circovirus Typ 2 kann eine Enteritis bei

Absetz- oder Läuferschweinen sein (OPRIESSNIG ET AL. 2011; SEGALES 2012). Diese kann

auch alleine und ohne weitere für PCV2 typische Anzeichen auftreten. Auch tritt die

Erkrankung unter Umständen zusammen mit weiteren darmpathogenen Erregern auf

(OPRIESSNIG ET AL. 2011, WENDT ET AL. 2013). Während die Diarrhoe dünnbreiig bis wässrig

und somit recht unspezifisch erscheint, ähneln die makroskopisch sichtbaren pathologischen

Veränderungen im Darm stark denen bei einer L. i.-Infektion (WENDT ET AL. 2013).

Eine Diagnose erfolgt durch Erregernachweis bzw. -ausschluss.

2.3.7 Prävention und Therapie von Infektionen durch Lawsonia intracellularis

Ausgehend von üblichen auf die moderne Schweineproduktion angepassten

Managementmaßnahmen soll hier nur auf die spezifische Einflussnahme mittels Desinfektion,

Vakzination oder antibiotischer Therapie eingegangen werden.

2.3.7.1 Desinfektionsmaßnahmen

WATTANAPHANSAK ET AL. (2010) evaluierten in einer Studie die in vitro Wirksamkeit von

sieben kommerziell erhältlichen Desinfektionsmitteln gegen Lawsonia intracellularis. Dies

waren im Einzelnen: quaternäre Ammoinumverbindungen, quaternäre Ammonium-

Verbindungen mit Formaldehyd, quaternäre Ammonium-Verbindungen mit Glutaraldehyd,

Biguanide, Iodine, Oxidationsmittel und Phenol. WATTANAPHANSAK ET AL. (2010) kamen zu

dem Schluss, dass die quaternären Ammoniumverbindungen sowie die quaternären

Ammoniumverbindungen in Kombination mit Aldehyd und Oxidationsmittel eine sehr gute

Wirksamkeit von ≥ 99 % gegen L. i. zeigen. Dies bestätigtigen die Untersuchungen von

COLLINS ET AL. (2000), auch hier zeigten die quaternären Ammoniumverbindungen die beste

Wirkung.

2.3.7.2 Antibiotische Behandlung

Die übliche Vorgehensweise bei einer klinisch manifesten Infektion mit L. i. erfolgt durch

LITERATURÜBERSICHT

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44

eine antibiotische Therapie. Als Futter- oder Wassermedikation wird eine Therapiedauer von

mindestens 14 Tagen empfohlen. Aufgrund der schwierigen kulturellen Anzüchtung können

keine regelmäßigen Resistenzprüfungen stattfinden, folgende Präparate haben sich jedoch als

wirksam erwiesen: Chlortetracyclin, Valnemulin, Tylosin, Tylvalosin, Tiamulin und

Lincomycin. In Deutschland sind derzeit 19 Produkte zum Einsatz gegen Lawsonia

intracellularis zugelassen, die Wirkstoffe dieser Produkte sind Tylosin, Tylvalosin, Tiamulin

und Lincomycin (VETIDATA 2015).

Auch WATTANAPHANSAK ET AL. (2007) zeigten in einer vergleichenden Untersuchung von

europäischen und amerikanischen Isolaten von L. i., dass Tiamulin, Tylosin und Valnemulin

eine gute Wirksamkeit zeigen.

MCORIST ET AL. (1997b) führten eine Studie durch, in der sie Tylosinphosphat in

Dosierungen von 40 g/t bzw. 100 g/t Futter einsetzten. Eine sowohl therapeutische als auch

prophylaktische Wirksamkeit konnte bestätigt werden. Die Behandlung infizierter Schweine

mit Tylosin konnte das Auftreten makroskopischer und mikroskopischer Läsionen im Darm

reduzieren und führte zudem zu verbesserten täglichen Zunahmen (MARSTELLER ET AL.

2001). NATHUES (2007) zeigte allerdings auf, dass eine Serokonversion auch unter der

Behandlung mit Tylosin möglich ist. Ebenso verhält es sich bei einer Behandlung mit

Tiamulin (RITZMANN ET AL. 2004). Durchaus üblich ist zudem die sog. Pulsmedikation im

Fall eines klinischen Lawsonien-Problems im Mastbestand. Hierbei wird nach einer ersten

antibiotischen Medikation eine Ruhephase von 4-5 Wochen eingehalten, um dann erneut über

4-5 Tage zu behandeln (SCHAFZAHL U. SCHALK 2007).

2.3.7.3 Vakzinierung

Es steht ein gegen L. i. gerichteter, attenuierter Lebendimpfstoff zur Verfügung, welcher oral

via Drench oder über das Trinkwasser an Schweine ab dem 21. Lebenstag verabreicht werden

kann (Enterisol®

Ileitis, Boehringer Ingelheim Vetmedica, Ingelheim). Art der Verabreichung

sowie Impfzeitpunkt richten sich dabei nach der Infektionsdynamik im Betrieb, eine

belastbare Immunität wird 3 – 4 Wochen nach der Impfung erreicht (WALTER ET AL. 2005).

Zahlreiche Studien konnten bisher die Wirksamkeit und den ökonomischen Nutzen der

Impfung belegen (KROLL ET AL. 2004b; VOETS U. HARDGE 2007; MCORIST AND SMITS 2007;

BAK U. RATHKJEN 2009; NOGUEIRA ET AL. 2013). Der Impfstoff ist in der Lage, eine

LITERATURÜBERSICHT

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45

Reduktion der durch L. i. verursachten Darmläsionen und eine Verringerung der L. i.

bedingten Gewichtsreduktion herbeizuführen. Auch konnte nachgewiesen werden, dass

geimpfte Tiere signifikant weniger Lawsonien ausschieden (KROLL ET AL. 2004b). KROLL ET

AL. (2004b) stellten zudem fest, dass sich makroskopische und mikroskopische Läsionen im

Darm geimpfter Tiere signifikant milder darstellten.

Durch den Einsatz einer Vakzine lässt sich außerdem der Antibiotikaverbrauch in betroffenen

Beständen reduzieren (BAK U. RATHKJEN 2009).

2.4 Bedeutung von Salmonellen in der Schweineproduktion

Infektionen durch Salmonellen sind beim Schwein aus zwei Gründen von großer Bedeutung:

Sie können zum einen klinische Verläufe bei der Spezies Schwein hervorrufen

(Salmonellose), zum anderen können sie als Erreger von Zoonosen durch kontaminiertes

Schweinefleisch und Schweinefleischprodukte ein Risiko für die Lebensmittelsicherheit und

somit für den Verbraucher, zuvor natürlich auch für das Schlachtpersonal, darstellen.

2.4.1 Erreger

Die Gattung Salmonella beinhaltet mehr als 2500 Serovare unterschiedlicher Virulenz und

Wirtspräferenz (SELBITZ 2011). Es handelt sich um 0,7 – 1,5 x 2,0 x 5,0 µm große, gram-

negative und fakultativ anaerobe Stäbchenbakterien, die bis auf wenige Ausnahmen zudem

peritrich begeißelt und somit beweglich sind. Salmonellen bilden keine Sporen und sind

morphologisch nicht von anderen Enterobacteriaceae zu unterscheiden (SELBITZ 2011). Die

Tenazität der Salmonellen ist hoch. Eine Vermehrung findet bei Temperaturen zwischen 5 –

45 °C statt, sie überleben auch in gekühlten und tiefgefrorenen Lebensmitteln und tolerieren

pH-Werte zwischen 4,5 und 9 (DEDIÉ ET AL. 1993). Salmonella spp. können bei minimalem

Nährstoffangebot längere Zeit in Kot, Schlamm, Wasser, Staub, Erdboden und Lebensmitteln

überleben. In Tierkot liegt die Überlebenszeit sogar bei bis zu drei Jahren (BÖHM 1993). Noch

länger wird sie für Staub angegeben, hier beträgt sie bis zu vier Jahren. Bei Temperaturen ab

60 °C sterben sie dagegen innerhalb von 5 bis maximal 25 Minuten ab (BÖHM 1993).

Die Gattung Salmonella erfährt eine Einteilung in zwei Spezies: Salmonella (S.) enterica

(sechs Subspezies) und S. bongori. Nur die Serovare der Subspezies Salmonella enterica ssp.

LITERATURÜBERSICHT

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46

enterica werden mit Eigennamen versehen. Die serologische Einteilung der Serovare erfolgt

auf Basis der O- und H-Antigene durch das White-Kauffmann-Minor-Schema. In

Zusammenarbeit mit der Weltgesundheitsorganisation (WHO) gibt das französische Institut

Pasteur regelmäßig eine Aktualisierung in Buchform heraus (ISSENHUTH-JEANJEAN ET AL.

2014). Diese Antigenformel definiert jedes Serovar (SELBITZ 2011), so lautet die

Antigenformel des Serovars S. Derby: O 1, 4, [5], 12; H:f, g, [1,2]. O-Antigene als

Oberflächenantigene werden durch thermostabile Lipopolysaccharide (LPS) in der äußeren

Hülle gebildet, während H-Antigene aus Proteinen (Flagellin) der Geißeln bestehen.

2.4.2 Epidemiologie

Der Darmtrakt von warm- und kaltblütigen Tieren sowie des Menschen stellt ein Reservoir

für Salmonellen dar. Bedeutende Eigenschaften der Salmonellen sind ihr breites

Wirtsspektrum, eine hohe Tenazität in der Umwelt, eine leichte Übertragbarkeit über

zahlreiche Vektoren sowie ein effektiver Ausscheidungsmechanismus über Träger-Tiere

(SELBITZ 2011). Diese als „Carrier“ bezeichneten Schweine zeigen keine augenscheinliche

Klinik, scheiden den Erreger allerdings intermittierend aus (CARLSON ET AL. 2012). Diese

Summe an Eigenschaften ermöglicht den Salmonellen eine weiträumige und sichere

Verbreitung (CARLSON ET AL. 2012).

Die Übertragung erfolgt in erster Linie fäkal-oral, d.h. über die Aufnahme von

Ausscheidungen infizierter Tiere (CARLSON ET AL. 2012). Da infizierte Tiere sich zum einen

nicht klinisch auffällig darstellen müssen und Salmonellen zum anderen intermittierend

ausgeschieden werden (KRANKER ET AL. 2003), stellt die unumgängliche Aufnahme von

Ausscheidungen unverdächtiger, aber möglicherweise ausscheidender Tiere ein großes

Problem bei der Bekämpfung der Salmonellen dar. Die fehlende Wirtsspezifität der Serovare

hat zudem zur Folge, dass Infektionsketten durch die Beteiligung verschiedener Tierarten, des

Menschen und der Umwelt oftmals nur schwer zu überschauen sind (SELBITZ 2011).

SELBITZ (2011) nimmt eine Einteilung der Serovare aufgrund ihrer Wirtspräferenz und

Relevanz als Krankheitserreger vor:

An den Menschen angepasste Serovare

Zu dieser Gruppe zählen S. Typhi und S. Paratyphi, diese Erreger haben keine Bedeutung

LITERATURÜBERSICHT

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47

beim Tier.

An bestimmte Tierarten angepasste Serovare

Zu dieser Gruppe zählen Serovare wie S. Dublin (Rind), S. Cholerasuis (Schwein), S.

Abortusovis (Schaf), S. Gallinarum (Huhn). Diese Serovare führen bei der betreffenden

Tierart zu klinischen Erscheinungen, die oftmals einen seuchenhaften Verlauf annehmen.

Menschen sind nur selten betroffen, bei einer Infektion kann es jedoch zu schweren Verläufen

kommen.

Nicht an bestimmte Tierarten angepasste, aber z.T. invasive Serovare

Zu dieser Gruppe zählen Serovare wie S. Enteritidis oder S. Typhimurium. Diese gehören zu

den potentiellen Zoonoseerregern, die beim Menschen vor allem enterische Symptome

auslösen. Beim Tier können sowohl latente Verläufe als auch schwere klinische Verläufe

verursacht werden. Auch S. Derby, vom BfR (2013) in 8 von 86 Isolaten aus Mastbetrieben

beim Schwein nachgewiesen, wird dieser Gruppe zugeordnet und kann beim Menschen

enterische Symptome hervorrufen (MCCULLOUGH U. EISELE 1951; SANDERS ET AL. 1963).

Nicht an bestimmte Tierarten angepasste, nicht invasive Serovare

Zu dieser Gruppe zählen mehr als 2000 Vertreter, so dass sie die größte Gruppe darstellt.

Tiere werden vorwiegend latent infiziert, beim Menschen kommt diesen Serovaren nur selten

eine Bedeutung als Zoonoseerreger zu.

2.4.3 Pathogenese und Symptomatik

Salmonellen besitzen spezifische Eigenschaften, die es ihnen ermöglichen, einen

Wirtsorganismus als Lebensraum zu nutzen. Nach oraler Aufnahme kommt es zu einer

Passage durch den Magen hin zu Dünndarm und Dickdarm (ȂLVAREZ-ORDÓŇEZ ET AL.

2011). Als weitere Möglichkeiten der primären Invasion und späteren Ausbreitung der

Salmonellen werden die Lunge und die Tonsillen diskutiert (FERDORKA-CRAY ET AL. 1995;

VIEIRA-PINTO ET AL. 2012). Mit Hilfe der Fimbrien und Flagellen können sich die

Salmonellen an Enterozyten und Mikrofold-Zellen (M-Zellen) anheften (BARROW ET AL.

2012). Nach der Adhäsion der Salmonellen an die Enterozyten kommt es zu einer

morphologischen Veränderung der Mikrovilli und tight junctions. Diese morphologische

Veränderung ermöglicht es den Salmonellen, mithilfe bestimmter Effektorproteine ihre

LITERATURÜBERSICHT

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48

endozytotische Aufnahme in die Enterozyten zu vermitteln und so bis an die Basis der

Enterozyten zu wandern (ZHOU ET AL. 2001; RAMOS-MORALES 2012).

Die Invasion erfolgt zum einen durch die Endozytose dendritischer Zellen, welche sich

zusammen mit Makrophagen in der Lamina propria unterhalb des Epithels befinden und deren

Pseudopodien sich bis in das Lumen hinein erstrecken (VASQUEZ-TORRES ET AL. 1999;

RESCIGNO ET AL. 2001). Einen weiteren möglichen Weg der Invasion stellt die Aufnahme

über die microfold (M)-Zellen des Ileums dar (JONES ET AL. 1994). Die sehr schnelle und

effektive Transzytose stellt die Haupteintrittspforte für Salmonellen dar (NEUTRA ET AL.

1992). Auch eine aktive Aufnahme über eine bakterienvermittelte Makropinozytose in nicht-

phagozytierende Enterozyten ist möglich, wobei eine starke inflammatorische Immunantwort

ausgelöst wird, welche es dem Erreger wiederum ermöglicht, in die Submukosa einzudringen

(LIBBY ET AL. 2004; RAMOS-MORALES 2012).

Salmonellen besitzen nicht nur die Möglichkeit invasiv in die Darmmukosa einzudringen,

sondern auch die Fähigkeit, tight junctions zu zerstören und so über den parazellulären Weg

in das Epithelgewebe zu gelangen (JEPSON ET AL. 1995). Nach der Aufnahme systemischer

Erreger, wie Salmonellen, erfolgt deren Ausbreitung vom gut-associated lymphoid tissue

(GALT) aus über die daran angeschlossenen Lymphgefäße und den Ductus thoracicus in die

Vena cava, von wo aus sie die extraintestinalen Organe kolonisieren (ALPUCHE-ARANDA ET

AL. 1994; GARAI ET AL. 2012).

Infektionen des Schweines mit Salmonella-Serovaren variieren in einem breiten Spektrum,

das von symptomlosem Trägertum bis hin zu letalen Verläufen reicht (SELBITZ 2011).

Schwere systemische Verläufe treten beim Schwein durch das wirtsadaptierte Serovar S.

Choleraesuis auf, während das ebenfalls wirtsadaptierte Serovar S. Typhisuis durch einen

schleichenden Krankheitsprozess mit intermittierenden Durchfällen und darauffolgenden

geschwürartigen Veränderungen im Dickdarm gekennzeichnet ist. Die Häufigkeit des

Auftretens dieser Serovare ist für einen gewissen Zeitraum stark zurückgegangen (UZZAU ET

AL. 2000; SCHWARTZ 2004). PEDERSEN ET AL. (2015) konnten in einem Ausbruch in

Dänemark 2012-2013 hingegen vermehrt S. Choleraesuis nachweisen.

Von den nicht wirtsadaptierten Serovaren stellt in Deutschland S. Typhimurium das beim

Schwein am häufigsten vorkommende Serovar dar (BOYEN ET AL. 2008; FOLEY ET AL. 2008).

LITERATURÜBERSICHT

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49

Klinische Symptome einer S. Typhimurium-Infektion treten vorrangig bei Absetzern und

jungen Tieren auf (SELBITZ 2011) und sind durch Fressunlust, Mattigkeit, Fieber und

Durchfall gekennzeichnet. Es kommt nur selten zu einer Septikämie.

WALDMANN U. VON ALTROCK (2005) differenzierten die Salmonellose beim Schwein wie

folgt:

1. Salmonellose mit klinisch manifestiertem Krankheitsbild

2. Salmonellose ohne klinische Krankheitsanzeichen

Mögliche Varianten der Erregerausscheidung sind hierbei:

- Infektion ohne Erregerausscheidung latente Erregerträger

- Infektion mit Erregerausscheidung Salmonellenausscheider

- Aufnahme und Ausscheidung des Erregers ohne Invasion des Wirtsorganismus

passive Carrier

Die Salmonellose des Schweines tritt demnach vielgestaltig auf, wobei ein besonderes

Augenmerk auf der Auffindung der Tiere liegen sollte, die als „stumme“ Ausscheider

fungieren und somit dazu beitragen, Salmonellen lange Zeit unerkannt zu verbreiten.

2.4.4 Rechtlicher Hintergrund

Gesetzliche Grundlagen in Bezug auf die Prävalenz von Salmonellen in der Schweinemast

werden durch die „Verordnung zur Verminderung der Salmonellenverbreitung durch

Schlachtschweine“ (SCHWSALMOV 2007) formuliert. Diese Verordnung sieht eine

regelmäßige Beprobung auf Stichprobenbasis (Stichprobenschlüssel siehe Tabelle 2) mit

anschließender Antikörperbestimmung schweinehaltender Betriebe (Endmastbetriebe mit

mehr als 50 Mastplätzen) vor, um diese hinsichtlich ihrer Salmonellenbelastung

kategorisieren zu können.

Stichprobenschlüssel modifiziert nach SCHWSALMOV (2007):

LITERATURÜBERSICHT

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50

Tabelle 2: Stichprobenschlüssel modifiziert nach SchwSalmoV 2007

Anzahl

der voraussichtlich zur Schlachtung

abgegebenen Schweine pro Jahr

Anzahl

der zu untersuchenden Schweine

weniger als 45 26*)

45 bis 100 38

101 bis 200 47

mehr als 200 60

*) Sofern weniger als 26 Schweine voraussichtlich zur Schlachtung abgegeben werden, sind

alle Schweine zu untersuchen.

Ein Befund gilt dabei als positiv, wenn die serologische Untersuchung

(Antikörperbestimmung) einen OD-Wert > 40 % ergibt (cut-off Wert).

Die Kategorisierung der untersuchten Betriebe erfolgt in drei Stufen:

Kat I - 0-20 (%) positive Befunde

Kat II - 20- 40 (%) positive Befunde

Kat III - mehr als 40 (%) positive Befunde

Werden Betriebe in Kat III eingestuft, so muss eine Meldung der Einstufung an das

zuständige Veterinäramt erfolgen. Auch muss der Hoftierarzt informiert und beauftragt

werden, Untersuchungen einzuleiten, um die Ursache für die erhöhte Prävalenz zu finden. Der

Halter ist im Übrigen verpflichtet, Maßnahmen, die zur Reduktion der Salmonellenbelastung

dienen, durchzuführen. Die Maßnahmen sind zu dokumentieren und über einen bestimmten

Zeitraum aufzubewahren.

Bei Nichteinhaltung der Untersuchungspflicht drohen Bußgelder von Seiten des Staates.

Hinzu kommt eine erschwerte Vermarktung der Schlachtschweine durch die verarbeitende

Industrie, da der Erregernachweis von Salmonellen zum einen einen Mehraufwand an

Reinigung, Desinfektion und Logistik im Schlachthof verursachen, zum anderen kann das

Fleisch dieser Tiere nicht als Frischfleisch vermarktet werden, sondern muss z.B. dem

(kontrolliert erhitzten) Convenience-Bereich zugeführt werden (HILDEBRANDT 2008). Eine

„Grundlagenstudie zum Vorkommen von Salmonella ssp. in Zuchtschweinebeständen“ des

LITERATURÜBERSICHT

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51

BFR (2009) zeigt auf, dass ein Salmonellen-Eintrag oft schon in den der Mast vorgeschalteten

Bereichen stattfindet.

In Deutschland gehören Salmonellosen des Menschen zu den meldepflichtigen Krankheiten

laut Infektionsschutzgesetz (§ 6 ABS. 1 NR. 2 IFSG 2000). Dieses besagt, dass der Verdacht

auf oder die Erkrankung an akuter infektiös bedingter Gastroenteritis meldepflichtig ist,

insofern es sich um eine Person handelt, die im Lebensmittelbereich tätig ist oder aber zwei

oder mehr Fälle auftreten und ein epidemiologischer Zusammenhang wahrscheinlich oder

nachgewiesen ist. Nach dem seit Mai 2014 geltenden Tiergesundheitsgesetz (TIERGESG 2014)

besteht eine Anzeigepflicht für die Salmonellose der Rinder (S. Dublin, Salmonella ssp.)

sowie eine Meldepflicht für die Salmonellose (Salmonella ssp.) aller weiteren Tierarten.

2.4.5 Zoonotisches Potential

In Deutschland gehört die endemisch auftretende Salmonellose zu den häufigsten

Infektionskrankheiten überhaupt. Im Jahr 2012 war sie die zweithäufigste bakterielle

Erkrankung (HARTUNG U. KÄSBOHRER 2014). Dabei stellt S. Typhimurium die häufigste

Ursache dar (41 %), gefolgt von S. Enteritidis (39 %), S. Infantis (12 %), S. Panama (2,3 %),

S. Derby (1,2 %), S. Brenderup (0,8 %) und S. Newport (0,7 %; HARTUNG U. KÄSBOHRER

2014). Weiterhin gibt das BFR zu bedenken, dass vielfältige Faktoren einen Einfluss darauf

haben, ob ein Mensch erkrankt oder nicht. Hierzu zählen die Handhabung der Lebensmittel

(mangelnde Kühlung, Unterbrechung von Kühlketten) und die individuelle Empfindlichkeit

von Seite des Verbrauchers. Von Seiten der Produktion haben unter anderem die Tierhaltung

(Management, Hygiene), die Schlachtung und Vermarktung einen wesentlichen Einfluss auf

das Vorkommen der Salmonellen (HARTUNG U. KÄSBOHRER 2014).

Von den über 2500 Serovaren sind S. Typhi und S. Paratyphi diejenigen, die an den Menschen

als Wirt adaptiert sind und bei diesem systemische Infektionen mit Darmbeteiligung

hervorrufen können (ROBERT-KOCH-INSTITUT 2014). Weitere etwa 500 Serovare sind

nachweislich humanpathogen. Typische Symptome sind gastrointestinale Beschwerden wie

Durchfall, Abdominalschmerz und Erbrechen, die meist schon 5-72 Stunden nach dem

Verzehr auftreten können. Die Ausscheidung dauert drei bis sechs Wochen an, es kommt im

Gegensatz zu humanadaptierten Serovaren jedoch nicht zu einem „Carrier“-Status (SELBITZ

2011). Die Bedeutung der Infektion lässt sich aus der Anzahl an gemeldeten Fällen ableiten,

LITERATURÜBERSICHT

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52

die 2014 (bis zum Jahresende) in Deutschland auf 15.939 (Vergleich zum Vorjahr 2013:

18.297 gemeldete Fälle) beziffert wurde (RKI 2015).

Obwohl die Primärproduktion, also die Erzeugung von Lebensmitteln tierischen Ursprungs

im Betrieb, als Ursache weit hinter den Fällen, die durch lebensmittelverarbeitende Betriebe

(Gastronomie) verursacht werden, liegt (HARTUNG U. KÄSBOHRER 2014), ist ihre Bedeutung

als Ursprungsquelle ungebrochen. HARTUNG U. KÄSBOHRER (2014) zeigten weiterhin auf,

dass die als Ursprungsquellen ermittelten Nahrungsmittel zu einem Großteil tierischen

Ursprungs waren (Fleisch oder Eier).

Der direkte Kontakt mit Tieren, die Salmonellen ausscheiden, spielt eine untergeordnete Rolle

mit Ausnahme von Haustieren, wobei hier insbesondere Reptilien als potentielle Überträger

von Salmonellen zu nennen sind (BERTRAND ET AL. 2008; ZAJAC ET AL. 2013).

2.4.6 Prävention und Therapie von Infektionen durch Salmonellen

2.4.6.1 Präventive Maßnahmen

Präventive Maßnahmen in Schweinebeständen begründen sich vorrangig auf ein effektives

Management (Stressreduktion, Salmonellen-unverdächtige Zukäufe, Schadnagerbekämpfung,

effektive Reinigung und Desinfektion, Stabilisierung der Tiergesundheit, kontrollierter

Tierverkehr, Isolierung kranker Tiere, Schwarz-Weiß-Prinzip). Hierbei muss allerdings

betriebsspezifisch das vorliegende Salmonellenproblem behandelt werden. Ein wichtiger

Punkt hierbei ist das Auffinden der Eintragsquelle, erst dann kann ein auf den Betrieb

abgestimmter Maßnahmenkatalog erstellt werden (BLAHA 2005). Die Bedeutung sogenannter

betriebsindividueller Reinfektionsketten bei Salmonellen des Mastgeflügels beschreibt schon

MISCHOK (1996). Weiterhin sollte eine selbstkritische Überprüfung der Hygiene und der

Arbeitsabläufe erfolgen, um mögliche weitere Einflussfaktoren aufzudecken (BLAHA 2005).

Das Ziel eines Maßnahmenkatalogs liegt in der deutlichen Reduzierung der

Salmonellenbelastung des Betriebes. Dieses Ziel ist allerdings nur schrittweise und unter der

Voraussetzung zu erreichen, dass alle Beteiligten bereit sind die Maßnahmen umfassend und

auch langfristig umzusetzen (BLAHA 2005).

Neben dem Management kann die Fütterung als weitere, zusätzliche präventive Maßnahme

gewertet werden. Zahlreiche Forschungsarbeiten konnten zeigen, dass die Struktur des Futters

einen Einfluss auf die Salmonellenprävalenz haben kann, indem die Fütterungsstrategien den

LITERATURÜBERSICHT

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53

Verdauungstrakt der Schweine dahingehend beeinflussen, dass ein Anheften der Salmonellen

im Darm reduziert wird (OFFENBERG 2007; KAMPHUES ET AL. 2007; NEU 2007; VISSCHER

2009). Eine weitere und weit verbreitete Methode ist das Ansäuern des Futters mittels Säuren.

Der primäre Effekt dieser Säuren liegt in der Absenkung des pH-Wertes im

Gastrointestinaltrakt, hierdurch ist ein Überleben vieler Mikroorganismen, so auch S.

Typhimurium, nicht möglich (KIRCHGESSNER ET AL. 1992). Häufig eingesetzt werden

Ameisensäure, Propionsäure, Milchsäure, Fumarsäure, Sorbinsäure, Zitronensäure,

Benzoesäure und deren Salze (CREUS ET AL. 2007; TAUBE ET AL. 2009).

2.4.6.2 Antibiotische Behandlung

SELBITZ (2011) stellte bereits fest, dass es mit einer antimikrobiellen Therapie nicht möglich

ist, Salmonellen aus einem infizierten Schweinebestand völlig zu eliminieren. Aus diesem

Grunde sollte die antibiotische Behandlung klinisch manifesten Infektionen vorbehalten sein.

Mittel der Wahl sind in diesem Fall Enrofloxacin und Aminopenicilline (SELBITZ 2011).

Aufgrund der sich stets verschlechternden Resistenzlage bei Salmonellen (BFR 2010) sollte

der Schwerpunkt jedoch auf anderen, der Minimierung der Salmonellenprävalenz dienenden,

Konzepten liegen.

Ein weiterer Aspekt ist in diesem Zusammenhang die Tatsache, dass Antibiotika, die sich

allein gegen eine gram-positive Flora richten, den Salmonellen (gram-negativ)

möglicherweise einen gewissen Selektionsvorteil schaffen können, die wirtseigene

„colonization resistance“ gegenüber pathogenen Erregern also geschwächt wird (VAN DER

WAAIJ ET AL. 1971). KNOTHE (1977) konnte bereits zeigen, dass antibiotische

Leistungsförderer wie Tylosin einen Einfluss auf die (vorwiegend gram-positive)

Kommensalflora des Magen-Darm-Traktes ausüben. Eine, wenn auch nur kurzfristige

Störung dieser Erregergemeinschaft könnte möglicherweise die Anheftung der Salmonellen

im Darmtrakt fördern, da der kompetitive Effekt durch die physiologische Flora wegfällt

(CROSSWELL 2009). Sollte sich herausstellen, dass diese Theorie auch für das Schwein sicher

belegbar ist, so kommt der angestrebten Antibiotikareduktion mit dem Ziel der

Resistenzverhütung (16. AMG-NOVELLE 2014) auch unter dem Aspekt des Schutzes vor

potentiell zoonotischen Erregern eine Bedeutung zu.

LITERATURÜBERSICHT

___________________________________________________________________________

54

2.4.6.3 Vakzinierung

In Deutschland steht derzeit ein attenuierter Lebendimpfstoff (Salmoporc®

, Fa. IDT) für

Schweine zur Verfügung. Laut Zulassung dient dieser Impfstoff der aktiven Immunisierung

von Sauen, Ferkeln und Läuferschweinen gegen Salmonella Typhimurium-Infektionen zum

Schutz vor klinischen Erkrankungen und zur epidemiologisch relevanten Reduzierung der

Erregerausscheidung- und persistenz.

2.4.7 Zusammenfassung und Ausblick

Da eine vollkommene Abschirmung der Schweine in der Tierhaltung gegen Salmonellen

nahezu unmöglich ist, gilt es, neben der konsequenten Umsetzung hilfreicher

Managementmaßnahmen, die Widerstandsfähigkeit der Schweine möglichst zu erhöhen sowie

alle Möglichkeiten zu nutzen, um die Prävalenz der Salmonellen im Bestand und in der

Produktionskette zu senken.

Auch SELBITZ (2011) sieht die Möglichkeiten einer Reduktion der Kontamination von

Lebensmitteln – mindestens unter die für Menschen infektiöse Dosis von 105 bis 10

6

vermehrungsfähigem Erreger pro g in einer Kombination der Minimierung des

Erregereintrags aus Primärproduktion mit hygienischer Handhabung durch verarbeitende

Betriebe und Endverbraucher. D`AOUST (2000) nimmt an, dass bereits eine einzelne

Salmonelle eine infektiöse Dosis für den Menschen darstellen kann, die Möglichkeit einer

Infektion durch eine höhere Infektionsdosis allerdings verstärkt wird.

Um diese Minimierung des Erregereintrags von seiten der Primärproduktion zu ermöglichen,

ist es notwendig, betriebsspezifische Reduktionsprogramme auf Ebene der Tierhaltung zu

gestalten. Neben der Ermittlung potentieller Eintragsquellen muss ein Fokus darauf liegen,

epidemiologische Fragestellungen zu beantworten, die auch einen direkten Erregernachweis

aus dem Kot erfordern (BLAHA 2005). Eine Erschwernis bei der Umsetzung ist der Umstand,

dass sich innerhalb eines Betriebes die wahre Prävalenz durch Untersuchung von Kot nicht

leicht ermitteln lässt, da eine intermittierende Erregerausscheidung stattfindet (WOOD ET AL.

1989). FEDORKA-CRAY ET AL. (1994) stellten beispielsweise nach experimenteller Infektion

eine intermittierende Ausscheidung über 4 – 5 Monate fest. MARG ET AL. (2001) provozierten

LITERATURÜBERSICHT

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55

zudem bereits vor einiger Zeit die vermehrte Ausscheidung von S. Typhimurium, indem sie

Schlachtschweine mit Transportstress konfrontierten. Dieser Transportstress führte zu einer

vermehrten Ausscheidungsrate von S. Typhimurium. Serologische Untersuchungen der

EUROPEAN FOOD SAFETY AGENCY (EFSA; 2009) zeigten zudem auf, dass EU-weit 31,8 % der

untersuchten schweineerzeugenden Betriebe positiv waren, in Mastbetrieben lag dabei der

Anteil bei 33,3 %. Untersuchungen des BUNDESINSTITUTES FÜR RISIKOBEWERTUNG (BFR;

2013) ergaben, dass 17,5 % der insgesamt untersuchten schweinehaltenden Betriebe in

Deutschland positiv waren, bei der Betrachtung reiner Mastbestände waren sogar 20,3 % der

untersuchten Betriebe Salmonellen-positiv.

Führt man die Gedanken zur Prävalenz und zum Einfluss des Transportstresses zusammen, so

wird klar, dass es bei Tieren, die im Herkunftsbetrieb sogar möglicherweise gänzlich

unauffällig in Bezug auf Salmonellen waren, im Zusammenhang mit dem notwendigen

Transport zum Schlachthof zu einer reaktivierten Salmonellenausscheidung kommen kann.

Hinzu kommt: bereits der Transport der Tiere mit einem kontaminierten Fahrzeug oder aber

der kurzfristige Aufenthalt in kontaminierter Umgebung (Schlachthof) können ausreichen, um

eine Infektion zu gewährleisten (MORGAN ET AL. 1987; ROSTAGNO ET AL. 2002; BELOEIL ET

AL. 2004). Dies hat im verarbeitenden Betrieb selbst zur Folge, dass die mögliche

Kontamination von Schlachtkörpern durch Verunreinigung der Umgebung wahrscheinlicher

wird (SMID ET AL. 2014).

Es gilt somit, das Möglichste zu unternehmen um die Ausbreitung von Salmonellen zu

minimieren und damit einen Beitrag zum Verbraucherschutz zu leisten (VO (EG)

Nr.2160/2003; AMTSBLATT DER EUROPÄISCHEN UNION 2003). Ein Baustein hierbei kann

neben weiteren, bereits unter 2.4.7 genannten Möglichkeiten, die Stabilisierung bzw.

Gesunderhaltung der Kommensalflora des Magen-Darm-Traktes sein (HELLWEG ET AL. 2005).

Antibiotische Behandlungen üben einen Einfluss auf die Zusammensetzung dieser Flora aus

(PÉREZ-COBAS ET AL. 2012). Während eine physiologische Zusammensetzung der im Darm

befindlichen Bakterien pathogenen Erregern nur wenig Möglichkeiten zur Anheftung und

somit zur Infektion des Tieres bietet (DOHMS 2004), besteht die Möglichkeit, dass die

Empfänglichkeit für pathogene Erreger bei einer Störung der physiologischen Flora zunimmt.

Dieser Aspekt soll in der vorliegenden Arbeit näher untersucht werden, so dass sich bei einer

Bestätigung dieser Theorie ein Synergismus aus der bereits vorgeschriebenen Reduktion der

LITERATURÜBERSICHT

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56

antibiotischen Behandlungen (16. AMG-NOVELLE 2014) und einer Senkung der

Salmonellenprävalenz in schweinehaltenden Betrieben ergibt.

MATERIAL UND METHODEN

___________________________________________________________________________

57

3 MATERIAL UND METHODEN

3.1 Versuchsziel

Teil 1 – Verdaulichkeit

Wachstums- und Leistungseinbußen durch eine Infektion mit Lawsonia intracellularis stellen

in der Schweineproduktion ein großes Problem dar. Während Verdaulichkeitsuntersuchungen

klassischerweise an gesunden Tieren durchgeführt werden, sind Kenntnisse bezüglich der

exakten Bestimmung der Gesamtverdaulichkeit des Futters bei Vorliegen einer Infektion mit

Lawsonia intracellularis bislang nicht auf Einzeltierbasis vorhanden. Diese sind aber von

erheblichem Interesse, nicht zuletzt vor dem Hintergrund der damit möglichen Erklärung für

die bekannten Leistungseinbußen betroffener Tiere (SMITH u. McORIST 1997).

Aufgrund der Lokalisation und Art (Epithelhyperplasie) der Darmwandveränderungen ist im

Falle einer Lawsonieninfektion mit einer Minderung der Nährstoffabsorption im terminalen

Dünndarmbereich zu rechnen.

Aus anderen experimentellen Studien (Ausschaltung des exokrinen Pankreas) ist andererseits

bekannt, dass eine beeinträchtigte Dünndarmverdauung nicht zwingend mit massiven fäkalen

Verlusten von Nährstoffen (insbes. Kohlenhydraten) einhergehen muss, da bei reduzierter

Verwertung im Dünndarm die Flora im Dickdarm erheblich kompensatorisch wirksam sein

kann (MÖSSELER ET AL. 2006). Zu den Dickdarmverdauuern zählend ist es dem Schwein

möglich, leichtverdauliche Kohlenhydrate und Eiweiß, welche im Dünndarm nicht resorbiert

werden konnten, im Dickdarm mikrobiell abzubauen (WOLFFRAM U. SCHARRER 2010).

Ziel des ersten Teils dieser Untersuchungen war somit die Bestimmung der scheinbaren

Verdaulichkeit von Protein, Stärke und Fett mittels Sammlung der Faeces der Versuchstiere

während eines definierten Zeitraumes und anschließender Analyse dieses Materials

(Kollektionsmethode). Zusätzlich erfolgte entsprechend die Bestimmung der präcaecalen

Verdaulichkeit mit dem Ziel, zu prüfen, ob eine Infektion mit Lawsonia intracellularis zu

einer beeinträchtigten Dünndarmverdauung und somit zu vermeidbaren fäkalen Verlusten an

Nährstoffen führt.

Die im ersten Versuchsteil verwendeten Tiere bzw. die Ferkel in den einzelnen Gruppen

wiesen folgende Charakteristika auf:


___________________________________________________________________________

58

- gegen Lawsonia intracellularis geimpfte Tiere (VAC +)

- nicht geimpfte, klinisch gesunde Tiere (VAC- CF -)

- nicht geimpfte, klinisch auffällige Tiere (VAC – CF +)

Teil 2 – Experimentelle Infektion mit Salmonella Derby

In Teil 2 der Untersuchungen wurden in drei aufeinanderfolgenden Durchgängen mit

insgesamt 72 zur Mast vorgesehenen Läuferschweinen die möglichen Auswirkungen einer

antibiotischen Therapie Lawsonien-positiver Tiere auf die Empfänglichkeit für eine

experimentelle Salmonelleninfektion geprüft. Hierzu wurden je zwei Tiergruppen eingestallt,

zum einen klinisch unauffällige, gesunde und geimpfte Tiere (im Folgenden Gruppe „VAC

+“), zum anderen Lawsonien ausscheidende, nicht geimpfte und therapeutisch mit Tylosin

behandelte Tiere (im Folgenden Gruppe „VAC -).

3.2 Versuchstiere und Haltung

Teil 1

Vorbereitung und Auswahl

Der Herkunftsbetrieb der in den Versuchen verwendeten Tiere war ein Ferkelerzeugerbetrieb

mit zum Zeitpunkt der Untersuchungen etwa 420 Sauen dänischer Genetik (Dänische

Landrasse 50 % x Yorkshire 50 %), die Bewirtschaftung erfolgte im 2-Wochen-Rhythmus. Es

fanden im Erzeugerbetrieb regelmäßig Impfungen statt, wobei die Sauen gegen PRRSV, SIV,

PPV und Erysipelothrix rhusiopathiae, die Ferkel (DKxPietrain) gegen PCV2, Mykoplasmen

und HPS vakziniert wurden. Zudem wurde eine stallspezifische Muttertier-Vakzine

eingesetzt, die sich gegen E.coli und Clostridieninfektionen bei Saugferkeln richtete. Im

Rahmen regelmäßiger und langjähriger Screeningprogramme zeigte sich der Betrieb zudem

unauffällig im Hinblick auf Salmonellen und Brachyspiren. Klinische Erscheinungen einer

Lawsonia intracellularis Infektion (bestätigt durch Erregernachweis) waren in diesem Betrieb

hingegen ein regelmäßig auftretendes Problem in einem Lebensalter der Ferkel von etwa

sieben bis neun Wochen. Für die Versuche wurden vier bis fünf komplette Würfe von

insgesamt jeweils etwa 42 Würfen im Alter von 21 Tagen mit Enterisol®

Ileitis per os mittels

Drench vacciniert.

Diese Ferkel wurden durch eine individuelle Kennzeichnung markiert. Nach dem Absetzen


___________________________________________________________________________

59

erfolgte die Aufstallung aller Ferkel je nach Stallabteil in der Ferkelaufzucht in Gruppen von

etwa 12 bis etwa 30 Tieren. Hierbei wurden die vakzinierten Ferkel im Herkunftsbetrieb nicht

separat in einzelne Abteile bzw. Buchten in den Abteilen aufgestallt, sodass es zu einer

Durchmischung von vakzinierten und nicht vakzinierten Tieren (nur im Herkunftsbetrieb bis

zum Zeitpunkt des Transportes) kam. Die Gestaltung der Buchten erlaubte zudem einen

intensiven Austausch von Se- und Exkreten sowie Staub zwischen benachbarten Gruppen,

teilweise haben einzelne Tiere die Buchtenwände aufgrund der geringen Höhe der

Abtrennungen überwunden, sodass es auch nach Aufstallung in die Ferkelaufzucht zur

fortwährenden Durchmischung der Gruppen kommen konnte.

Die Beprobung erfolgte zunächst einmal die Woche mittels Sammelkotprobe. Sobald diese

sich positiv darstellte (PCR) und die nicht vakzinierten Schweine anfingen, dünnbreiigen Kot

abzusetzen, fand eine individuelle Kotentnahme aus dem Rektum (alle 2-3 Tage) und eine

Untersuchung derselben via PCR statt. Wenn die Infektion soweit um sich gegriffen hatte,

dass an einem Untersuchungstag genügend für den jeweiligen Versuchsdurchgang

erforderliche Individuen zur Verfügung standen, wurde die Beprobung auf dem Betrieb

zunächst eingestellt, bis wieder Tiere für den nächsten Durchgang gefunden werden mussten.

Jeweils drei dieser Schweine (VAC – CF +) wurden zusammen mit drei geimpften Tieren

(VAC +) und drei nicht geimpften und klinisch unauffälligen Tieren (VAC – CF -) desselben

Durchgangs ins Institut für Tierernährung nach Hannover verbracht, sodass die Versuche

möglichst zeitnah zum bestätigten Infektionsbeginn begannen (zwei Tage zw. Beprobung und

Abtransport der Tiere an die Universität). Alle Schweine eines Durchgangs entstammten

derselben Altersgruppe. Die Auswahl der Tiere aus Gruppe VAC + und Gruppe VAC – CF -

orientierte sich am Gewicht der ausgewählten Tiere der Gruppe VAC – CF +, sodass für alle

Schweine diesbezüglich gleiche Ausgangsbedingungen herrschten.


An insgesamt 27 Mastläufern wurden im zentralen Tierhaus der Stiftung Tierärztliche

Hochschule Hannover Bilanzversuche durchgeführt. Es handelte sich um 13 männliche

kastrierte und 14 weibliche Tiere.

Diese wurden als Mastläufer mit etwa sieben bis acht Wochen und einer durchschnittlichen

Körpermasse von 19,0 ± 1,50 kg in drei Durchgängen zu je neun Tieren im Tierhaus


___________________________________________________________________________

60

eingestallt.

In jedem Versuchsdurchgang wurden drei verschiedene Versuchsgruppen zu je drei Tieren

gebildet:

Gruppe 1: gegen Lawsonia intracellularis geimpft (VAC +)

Gruppe 2: nicht gegen L. i. geimpft, klinisch gesund (VAC - CF -)

Gruppe 3: nicht gegen L. i. geimpft, klinisch auffällig (VAC – CF +)

Die Läuferschweine wurden von Versuchsbeginn an einzeln in 3 x 1 m großen Buchten

untergebracht. Diese waren ausgestattet mit einer Nippeltränke, einem 1 m langen

Steinguttrog an der Mittelgangseite, einer Infrarot-Wärmelampe und einer Spielkette. Die

seitliche Abgrenzung erfolgte über Metallgitter, sodass jederzeit Sichtkontakt gegeben war.

Zwischen den Einzelbuchten befand sich jeweils eine leere Bucht, damit kein direkter

Kontakt zu den Nachbartieren ermöglicht wurde. Die Haltung erfolgte einstreulos auf

planbefestigtem Boden, im hinteren Teil der Bucht befanden sich ca. 20 cm breite Lochbleche

als Kotrost.

Der Eingangsbereich dieses von anderen Tierhaltungen abgegrenzten Bereiches war mit einer

Desinfektionsmatte ausgestattet, auch standen für jede Gruppe, also jeweils drei Tiere,

separate Schutzkleidung sowie separate Gerätschaften zur Verfügung.

Alle drei Durchgänge wurden identisch gehalten. Um mögliche Einflüsse der Umgebung auf

die erhobenen Daten zu vermeiden, rotierte die Belegung der Buchten mit den entsprechenden

Gruppen im Uhrzeigersinn.

Abbildung 1: Aufstallung der Ferkel im ersten Versuchsteil

Eingang

leer Bucht A1 leer Bucht A2 leer Bucht A3 leer Bucht B1 leer Bucht B2

leer leer Bucht C3 leer Bucht C2 leer Bucht C1 leer Bucht B3 leer


___________________________________________________________________________

61

Teil 2

Vorbereitung und Auswahl

Die Auswahl der Schweine erfolgte auf demselben Betrieb und im Ablauf identisch zum

ersten Versuchsteil (siehe 3.2. Teil 1), einzig mit dem Unterschied, dass zusätzlich zu den

direkt aus dem Rektum entnommenen Kotproben auch zeitgleich Blutproben entnommen und

auf Antikörper gegen L. i. und Salmonellen untersucht wurden. Von den L. i. positiven

Schweinen wurden pro Durchgang zwölf im Gewicht möglichst identische Tiere ausgewählt

und zeitnah zur Untersuchung aus dem Betrieb entnommen und in das Institut für

Tierernährung verbracht. Zeitgleich erfolgte die Auswahl von zwölf geimpften Schweinen der

gleichen Altersgruppe. Auch diese wiesen ein möglichst homogenes Gewicht untereinander

und im Vergleich zur Lawsonien-positiven Gruppe auf, sodass beide Versuchsgruppen

hinsichtlich Alter und Gewicht gleiche Voraussetzungen hatten.


An insgesamt 72 Mastläufern wurden im zentralen Tierhaus der Stiftung Tierärztliche

Hochschule Hannover Infektionsversuche durchgeführt (Tierversuchsantrag 33-9-42502-04-

12/0902). Es handelte sich um 42 männliche kastrierte und 30 weibliche Tiere. Auch hier

wurde bei der Einteilung der Tiere auf möglichst einheitliche Ausgangsbedingungen

bezüglich Geschlecht und Gewicht in jeder Gruppe geachtet. Das Geschlechterverhältnis ließ

sich allerdings aufgrund der begrenzten Auswahlmöglichkeiten nicht völlig homogen

gestalten, so dass in Gruppe 1 in drei Durchgängen 18 männliche kastrierte Schweine und 18

weibliche aufgestallt wurden, in den drei Durchgängen von Gruppe 2 (L .i. positiv) hingegen

24 männliche kastrierte und nur zwölf weibliche Tiere eingestallt wurden. Diese wurden mit

etwa sieben Wochen und einer durchschnittlichen Körpermasse von 23,2 ± 2,11 kg in drei

Durchgängen zu je 24 Tieren im Infektionsstall des Tierhauses eingestallt (siehe Tabelle 33).

In jedem Versuchsdurchgang wurden zwei verschiedene Versuchsgruppen zu je zwölf Tieren

gebildet:

Gruppe 1: gegen L. i. geimpft (VAC +)

Gruppe 2: nicht gegen L. i. geimpft, L. i. positiv und therapeutisch mit Tylosin behandelt

(VAC -)


___________________________________________________________________________

62

Die Unterbringung der Schweine erfolgte in zwei Gruppen zu je zwölf Tieren. Diese wurden

in zwei miteinander verbundenen Buchten mit einer Gesamtgröße von ca. 6 m² eingestallt.

Die Versuchsgruppen wurden schräg gegenüberliegend aufgestallt und die Buchtenbelegung

wechselte nach jedem Durchgang.

Für jede Gruppe standen separate Schutzkleidung und Gerätschaften zur Verfügung, vor jeder

Bucht zudem eine Desinfektionswanne, um eine Verschleppung des Testkeims über das

Schuhwerk zu verhindern. Ausgestattet waren die Buchten mit jeweils zwei 80 cm breiten

schwenkbaren Metalltrögen, Nippeltränken, planbefestigtem Boden und einem ca. 0,2 m

breiten Kotrost im hinteren Bereich der Bucht. Auf die zunächst installierten Infrarot-

Wärmelampen wurde im Verlauf der Sommermonate verzichtet. Jeweils zwei Tiere pro

Gruppe wurden am Tag der experimentellen Infektion mit Salmonellen vom Rest der Gruppe

getrennt, indem sie zusammen in eine benachbarte Bucht von ca. 3 m² umgesetzt wurden. Erst

nach der diagnostischen Bestätigung der erfolgreichen Infektion (Kontrolle per Rektaltupfer

in Verbindung mit einer kulturellen Anzucht) wurden die Tiere zwei Tage später zurück in

ihre Gruppen gesetzt. Dieses Infektionsmodell wurde gewählt, um die praxisüblichen

Bedingungen zu simulieren (mögliche Ansteckung durch Kontaktinfektion; PAPENBROCK

2005).

Abbildung 2: Aufstallung der Versuchstiere im zweiten Versuchsteil in einem S2-

Infektionsstall

Eingang

Schleuse

Bucht A1

Bucht B1

Bucht A

Bucht B

Rotation bei jedem Durchgang


___________________________________________________________________________

63

3.3 Versuchsablauf

Teil 1

Der Versuchsablauf war für alle drei Durchgänge identisch.

Die nachfolgende Abbildung gibt den Versuchsablauf schematisch wieder.

Abbildung 3: Schematische Darstellung des Versuchsablaufes Teil 1 vom Einstallen

über die Adaptationsphase und Bilanz bis zur Sektion; identisches Versuchsfutter ad lib.

für alle Tiere während der gesamten Aufstallung

Teil 2

Der Versuchsablauf war für alle drei Durchgänge identisch.

Die nachfolgende Abbildung gibt den Versuchsablauf schematisch wieder.

3 Tage


___________________________________________________________________________

64

Abbildung 4: Schematische Darstellung des Versuchsablaufs für den Teil 2

(Behandlung, experimentelle Infektion, Verlaufsuntersuchung, Sektion) der Gruppe

VAC + im Vergleich zur Gruppe VAC -.

3.4 Futter

3.4.1 Futtermittel und Fütterung

Teil 1

Die Schweine erhielten während des gesamten Versuches weiterhin Futter ihres

Herkunftsbetriebes, ein schrotförmiges Mischfutter aus hofeigener Herstellung, an welches

sie dementsprechend bereits adaptiert waren. Alle Schweine erhielten also ein identisches

Alleinfuttermittel. In allen drei Durchgängen kam nur eine Produktionscharge zum Einsatz.

Die botanische Zusammensetzung des Mischfutters ist in Tabelle 3 dargestellt.

VAC +Keine Behandlung (n=10)

Keine Behandlung(n=2) Wartezeit

Wartzeit

Exp. Infektion„seeder“

Verlaufsuntersuchung(4 Wochen) Sektion

Rücksetzen zu den Kontakttieren

t

Behandlungsbeginn (10 mg/kg KGW) 10 38

„seeder“

„Kontakttiere“

Infektiöse Dosis pro Schwein:1,04 x 108 S. Derby

VAC -Antibiotische Therapie (n=10)

Antibiotische Therapie (n=2) Wartezeit

Wartezeit

Exp. Infektion „seeder“

Rücksetzen zu den Kontakttieren

„seeder“

„Kontakttiere“

Infektiöse Dosis pro Schwein:1,04 x 108 S. Derby


___________________________________________________________________________

65

Tabelle 3: Mischfutter-Zusammensetzung nach Komponenten, Versuchsteil 1

Komponente Anteile in der Ration (%)

Weizen 41

Gerste 35

Sojaextraktionsschrot 18

Sojaöl 2

Movikalin speed 10, Mineralfutter für Ferkel

ab 10 kg 4

Zwecks Bestimmung der praecaecalen Verdaulichkeit wurde dem Mischfutter bereits in der

Adaptationsphase Chromoxid (CrO) als unresorbierbarer Marker (0,5 %ig) beigegeben.

Dieses wurde zur besseren Mischbarkeit mit etwas Wasser und Futter zu einem Brei bereitet

und den Tieren jeden Morgen um sieben Uhr in den Trog gegeben. Die Menge des Futters

wurde ausreichend bemessen, so dass eine ad libitum Aufnahme stets gewährleistet war. Die

Rückwaage der verbliebenen Futterreste des Vortages erfolgte nach Trocknung bis zur

Gewichtskonstanz im Trockenschrank bei 103 °C.

Am Tag der Sektion wurden die Schweine zeitlich derart getaktet gefüttert, dass eine bei

jedem Tier gleichbleibende Zeitspanne von acht Stunden zwischen Fütterung und

Todeszeitpunkt vorlag.

Teil 2

Die Absetzferkel aus dem zweiten Versuchsteil erhielten ab Einstallung bis Versuchsende ein

eigens für sie hergestelltes schrotförmiges Mischfutter der For Farmers-Bela GmbH, 49377

Langförden. Bei diesem handelte es sich um ein Alleinfuttermittel für Mastschweine,

einsetzbar bis zu einer Körpermasse von ca. 60 kg, ohne Zusatz organischer Säuren und mit

sehr geringem Kupfer- und Zinkgehalt (Deklaration: Kupfer: 15 mg/kg; Zink: 150 mg/kg).

Alle Tiere erhielten ein identisches Futter. Für jeden Durchgang wurde eine neue Charge

Versuchsfutter in gleichbleibender Zusammensetzung angemischt. Die Tabelle 4 gibt einen

Überblick über die Zusammensetzung des eigens für den Versuch angemischten Mischfutters.


___________________________________________________________________________

66

Tabelle 4: Zusammensetzung des im zweiten Teil in Kontroll- und Versuchsgruppe

verwendeten Alleinfutters

Komponente

Weizen

Gerste

Sojaextraktionsschrot

Sojaöl

Röstbrot

Weizenkleie

Calciumcarbonat

Monocalcium-Phosphat

Natriumchlorid

Mineralfutter

Die Tiere wurden gruppenweise und ad libitum gefüttert, sodass der tatsächliche

Futterverbrauch nur pro Gruppe und nicht pro Individuum zu ermitteln war. Die Fütterung

erfolgte einmal täglich (8:00 Uhr). Vorab wurde die nicht aufgenommene Menge des Futters

vom Vortag quantifiziert. Diese Vorgehensweise wurde auch in der Zeit, in der die zu

infizierenden Tiere einzeln aufgestallt waren, beibehalten. Diese erhielten am Tag der

Infektion um 6:30 Uhr jeweils 50 g Futter, um einer Keimreduktion bei der Magenpassage,

verursacht durch ein zu saures Magen-Milieu, vorzubeugen. Nach Aufnahme dieses Futters

wurden diese Schweine eine Stunde später mit weiteren 50 g des Futters, denen die

Infektionsbouillon mit einer definierten Erregermenge zugesetzt war, gefüttert und nach deren

vollständiger Aufnahme wie gewohnt ad libitum versorgt.

3.4.2 Futtermitteluntersuchungen

Teil 1

Mittels Probenstecher wurde jeweils eine repräsentative Stichprobe des in den drei

Durchgängen verwendeten Mischfutters entnommen, um sie chemisch und strukturell zu

analysieren. Für die chemische Analyse war das vorherige Mahlen der Probe notwendig

(Zentrifugenmühle ZM 1000, Fa. Retsch, Haan; 10.000 Umdrehungen pro Minute, 0,5mm-

Sieb).

Teil 2

Eine repräsentative Probe jeder Charge wurde mittels Probenstecher entnommen und

chemisch untersucht. Es erfolgte eine Bestimmung der Rohnährstoffe sowie der Mengen- und


___________________________________________________________________________

67

Spurenelemente identisch zu Teil 1 (vgl 3.4.2.1 und 3.4.2.2).

3.4.2.1 Bestimmung der Rohnährstoffe

Die Bestimmung der Rohnährstoffe erfolgte mittels Weender Analyse, gemäß den amtlichen

Methoden für die chemische Untersuchung von Futtermitteln der VDLUFA (Verband

Deutscher Landwirtschaftlicher Untersuchungs- und Forschungsanstalten), Methodenbuch III

(NAUMANN U. BASSLER 1976) einschließlich der achten Ergänzung von 2012 sowie

institutsinternen Modifikationen.

Die Analysen wurden stets im Doppelansatz durchgeführt.

Trockensubstanzgehalt (TS-Gehalt)

3 g Probenmaterial wurden zwecks Bestimmung der TS in einen gewichtskonstanten

Porzellantiegel eingewogen und über Nacht bei 103 °C im Trockenschrank bis zur

Gewichtskonstanz getrocknet. Nach Abkühlung im Exsikkator wurden die Proben

ausgewogen und der TS-Gehalt in g/kg der ursprünglichen Substanz (uS) ermittelt.

Rohasche (Ra)

Die Rohasche setzt sich aus den anorganischen Substanzen zusammen (Mengen-,

Spurenelemente und HCL-unlösliche Asche).

Etwa 3 g Probenmaterial wurden hierzu im Muffelofen bei 600 °C über 6 Stunden verascht

und nach Abkühlung im Exsikkator zurückgewogen. Der Anteil an Rohasche in den Proben

entspricht dem Quotienten aus Auswaage und Einwaage.

Rohprotein (Rp)

Der Gesamtstickstoffgehalt wurde mittels des Analysators Vario Max ®

(Fa. Elementar,

Hanau) bestimmt, welcher nach dem Prinzip einer katalytischen Rohrverbrennung (DUMAS-

Verbrennungsmethode) arbeitet. Hierzu wurden 0,3 g Probenmaterial in einen Keramiktiegel

eingewogen und unter Sauerstoffzufuhr bei über 1000 °C im Analysator verbrannt. Der durch

Reduktion aus Stickoxid gebildete molekulare Stickstoff wurde mit Hilfe eines

Wärmeleitfähigkeitdetektors erfasst und der Stickstoffgehalt durch die geräteeigene Software

berechnet. Durch Multiplikation mit dem Faktor 6,25 ergab sich daraus der Rohproteingehalt

der Probe.


___________________________________________________________________________

68

Rohfett (Rfe)

Zur Bestimmung des Rohfettgehaltes der Probe wurden 3 g Probenmaterial 30 Minuten unter

Aufkochen mit 100 ml Wasser und 60 ml einer 30%igen Salzsäure aufgeschlossen.

Anschließend wurde mit 300 ml Wasser aufgefüllt. Mittels eines Faltenfilters (595 1/2 D 185

mm, Fa. Schleicher & Schuell Micro Science GmbH, Dassel) wurde die Probe filtriert und der

Filter mit Rückstand bei 80 °C im Trockenschrank getrocknet. Die Extraktion des Fettes

erfolgte mit 100 ml Petrolether im Soxhletapparat über einen Zeitraum von sechs Stunden.

Mittels Rotationsverdampfer (Rotavapor R114, Fa. Büchi, Schweiz) wurde der zugesetzte

Petrolether abdestilliert. Anschließend erfolgte die Trocknung der Kolben bei 80 °C im

Trockenschrank. Der Rfe-Gehalt konnte abschließend durch Wägung ermittelt werden.

Rohfaser (Rfa)

Die Rohfaser ist der nach dem Waschen in verdünnten Säuren und Laugen unlösliche, fett-

und aschelösliche Rückstand.

1 g Probematerial wurde in eine Glasfritte eingewogen und im Rohfaser-Extraktor (Fibertec

2010 Hot Extractor, Fa. Foss, Schweden) nacheinander mit 100 ml einer 1,25%igen

Schwefelsäure und 100 ml einer 1,25%igen Natronlauge aufgekocht. Der Rückstand wurde

gewaschen, bei 103 °C im Trockenschrank getrocknet und abschließend gewogen. Zur

Bestimmung des Ra-Anteils wurde die Probe bei 500 °C verascht und nach Abkühlung erneut

gewogen. Die Differenz der Massen vor und nach der Veraschung gibt den Rfa-Gehalt

wieder.

N-freie Extraktstoffe (NfE)

Die N-freien Extraktstoffe umfassen Polysaccharide wie Stärke und Glycogen, lösliche

Zucker (Glucose, Fructose, Saccharose, Lactose, Maltose und Oligosaccharide) sowie lösliche

Teile von Zellulose, Hemizellulosen, Lignin und Pektinen. Diese Stoffgruppe wird

rechnerisch nach folgender Formel bestimmt:

NfE = TS-(Ra + Rfe + Rfa + Rp)


___________________________________________________________________________

69

Stärke

Die Bestimmung der Stärke erfolgte polarimetrisch. Zunächst wurden 2,5 g Probenmaterial

mit 50 ml 0,31 molarer Salzsäure versetzt und durch 15 minütiges Kochen im Wasserbad

aufgeschlossen. Nach Zusatz von 30 ml destilliertem Wasser und Abkühlung im Wasserbad

wurde die Probe mit jeweils 5 ml CARREZ I- und CARREZ II-Lösung geklärt. Anschließend

wurde auf 100 ml mit destilliertem Wasser aufgefüllt, geschüttelt und filtriert. Mit einem

Polarimeter (Polatronic E, Fa. Schmidt und Haensch GmbH & Co., Berlin) erfolgte die

Bestimung der optischen Drehung der filtrierten Lösung.

Für die Ermittlung des Blindwertes wurden 5 g Probenmaterial mit 80 ml einer 40%igen

Ethanollösung versetzt und eine Stunde bei Raumtemperatur inkubiert. Nach Ablauf dieser

Zeit wurde mit 40%igem Ethanol auf 100 ml aufgefüllt, die Lösung geschwenkt und filtriert.

50 ml des Filtrats wurden zusammen mit 2,1 ml einer 25%igen Salzsäure gekocht und danach

ebenfalls mit CARREZ I und II geklärt. Der Stärkegehalt wurde aus der Differenz zwischen

Probenwert und Blindwert berechnet.

Zucker

2,5 g Probenmaterial wurden in einen Messkolben eingewogen, 200 ml 40%ige

Ethanollösung zugegeben und eine Stunde lang geschüttelt um den Zucker zu lösen. Das

Klären der Lösung erfolgte mit je 5 ml CARREZ I und II. Anschließend wurde der 250 ml

Kolben bis zur Eichmarke mit 40%igem Alkohol aufgefüllt, geschüttelt und die Lösung

abschließend filtriert. Der noch im Filtrat befindliche Alkohol wurde abgedampft, das

restliche Filtrat im Wasserbad abgekühlt und hieraus im Anschluss nach Inversion der

Zuckergehalt bestimmt. Bei der angewandten Methode nach LUFF-SCHOORL wird der

Verbrauch an Natriumthiosulfat bei der Titration mit dem Zuckergehalt gleichgesetzt.

3.4.2.2 Mengen- und Spurenelemente

Die Bestimmung der Mineralstoffgehalte erfolgte gemäß den amtlichen Methoden für die

chemische untersuchung von Futtermitteln der VDLUFA, Methodenbuch III (NAUMANN U.

BASSLER 1976) einschließlich der achten Ergänzung von 2012.

Zur Bestimmung der verschiedenen Mineralstoffe wurden 0,5 g des Probenmaterials mit

10 ml einer 65%igen Salpetersäure (HNO3) und 1 ml einer 30%igen Wasserstoffperoxid-


___________________________________________________________________________

70

Lösung (H2O2) im Mikrowellengerät (mls 1200 mega, Fa. Milestone Inc., Shelton, USA) für

30 Minuten erhitzt. Nach Abkühlung wurde die Lösung filtriert (Rundfilter 589 Schwarzband,

Ø 90 mm, Fa. Schleicher & Schuell Micro Science GmbH, Dassel) und mit tridestilliertem

Wasser auf 50 ml aufgefüllt. Die derart aufbereitete Probe konnte für die weiteren

Mineralstoffanalysen verwendet werden.

Calcium, Magnesium

Die Probe wurde mit 0,5%iger Lanthanchloridlösung verdünnt, um Störionen abzufangen.

Mittels eines Atomabsorptionsspektrometers (Unicam Solaar 116, Fa. Thermo, Dreieich)

wurden danach die Konzentrationen von Calcium und Magnesium bestimmt.

Phosphor

1,5 ml Probelösung wurden mit jeweils 10 ml eines Gemisches aus Ammoniummolybdat,

Ammoniumvanadat sowie Salpetersäure versetzt und auf 50 ml mit tridestilliertem Wasser

aufgefüllt. In einer Phosphorverdünnungsreihe wurde der Phosphorgehalt kolorimetrisch

durch Vergleich mit verschiedenen Standards in einem Spektralphotometer bei einer

Wellenlänge von 365 nm bestimmt (GERICKE U. KURMIES 1952).

Natrium, Kalium

Der Probelösung wurden als Verdünnungszusatz Caesiumchlorid und Aluminiumnitrat-

Lösung zugesetzt. Danach wird der Na- und K-Gehalt im Flammenemissionsverfahren nach

SCHUHKNECHT U. SCHINKEL (1963) mittels Emissionsmessung in einem

Atomabsorptionsspektrometer (Unicam Solaar 116, Fa. Thermo, Dreieich) ermittelt.

Chlorid

2,5 g Probenmaterial wurden mit 10 ml destilliertem Wasser für 30 Minuten geschüttelt, auf

50 ml aufgefüllt und 15 Minuten bei 3000 Umdrehungen/min zentrifugiert (Varifuge F., Fa.

Heraeus Sepatech GmbH, Osterode im Harz). Aus dem Überstand erfolgte nun die

Bestimmung des Cl-Gehaltes nach dem Prinzip der Fällungstitration (ChlorideAnalyser 925,

Fa. Ciba Corning Diagnostics, Medfield, USA).


___________________________________________________________________________

71

Spurenelemente (Kupfer, Zink, Selen)

Die Gehalte an Cu, Zn und Se wurde mittels eines Atomabsorptionsspektrometers (Unicam

Solaar 116, Fa. Thermo, Dreieich) bestimmt.

3.4.3 Futterstrukturanalyse

Trockene Siebanalyse

Zur Analyse der Futterstruktur wurde in beiden Versuchsteilen eine trockene Siebanalyse

durchgeführt. Hierfür kam ein Siebturm der Fa. Retsch (Fa. Retsch GmbH, Haan) zum

Einsatz, der aus acht verschiedenen Ebenen unterschiedlicher Maschenweite bestand (0,2 / 0,4

/ 0,56 / 0,8 / 1 / 1,4 / 2 / 3,15 mm).

Die Mischfutterprobe wurde zunächst in einem Probenteiler geteilt. Etwa 50 g Material

wurden auf einen Siebturm aufgebracht, welcher anschließend für 15 Minuten in die

Analysensiebmaschine (Typ S-S, Fa. Retsch GmbH, Haan) eingespannt und gerüttelt wurde.

Im Anschluss wurden Siebe und Auffangboden mit den darauf befindlichen Futterpartikeln

ausgewogen und die jeweiligen Siebfraktionen nach ihrem Anteil (%) der Masse auf dem

jeweiligen Sieb an der insgesamt aufgegebenen Probenmasse berechnet.

3.5 Untersuchungen während der Versuchsphase

3.5.1 Erhebung von Leistungsdaten

3.5.1.1 Gesundheitsstatus

In beiden Versuchsteilen und in allen Durchgängen wurde das Allgemeinbefinden der Tiere

täglich mindestens zweimal kontrolliert.

3.5.1.2 Futteraufnahme

Teil 1

Vor der morgendlichen Fütterung wurden bei jedem Tier die Futterreste des Vortages aus

Trog und Bucht zusammengekehrt und anschließend im Trockenschrank bis zur

Gewichtskonstanz getrocknet. Im Anschluss an diesen Prozess erfolgte eine Rückwaage. Die

Futteraufnahme wurde durch die täglich und individuell erfolgte Einwaage sowie die

abschließende Rückwaage ermittelt.


___________________________________________________________________________

72

Teil 2

Die Futteraufnahme wurde pro Gruppe ermittelt. Die für die Gruppe vorgesehene

Futtermenge wurde abgewogen und den Tieren morgens in den Trog gegeben. Die

verbliebenen Futterreste aus Trog und Bucht wurden am nächsten Morgen zusammengekehrt

und die Futteraufnahme nach Trocknung aus der Differenz bestimmt.

3.5.1.3 Körpermasseentwicklung im 1. und im 2. Versuchsteil

Die Körpermasse jedes Schweines wurde einmal an Tag 1 nach dem Einstallen und ein

weiteres Mal am Tag der jeweiligen Sektion bestimmt. Das Wiegen erfolgte mittels einer

geeichten elektronischen Viehwaage (Fa. Kern). Anhand der beiden Wägezeitpunkte und der

Bestimmung der Körpermasse konnte für jedes Tier über den Gesamtversuchszeitraum die

durchschnittliche Tageszunahme ermittelt werden.

3.5.1.4 Futteraufwand

Der Futteraufwand berechnete sich aus dem Verhältnis von Futteraufnahme (g/kg uS) zur

Körpermassezunahme für den Versuchszeitraum.

Im ersten Versuchsteil erfolgte die Bestimmung auf Einzeltierebene, während sie im zweiten

Versuchsteil durch die Aufstallung in Gruppen nur auf Gruppenbasis bestimmt werden

konnte.

3.5.2 Verdaulichkeitsstudie (erster Versuchsteil)

3.5.2.1 Gesamtverdaulichkeit

Ablauf

Der 5-tägigen Kotkollektionsphase war in allen drei Durchgängen eine 3-tägige

Adaptationsphase vorgeschaltet, in der die Tiere sich an die neue Umgebung gewöhnen

konnten. Eine längere Adaptation an das Versuchsfutter war nicht notwendig, da sie dieses

bereits in ihrem Herkunftsbetrieb erhielten. Die Aufstallung erfolgte wie unter 3.2

beschrieben einzeln und einstreulos. Die Kollektionsphase begann jeweils morgens um 7.00

Uhr mit der Futterzuteilung und endete dementsprechend nach fünf Tagen um 7.00 Uhr.

Die Berechnung der scheinbaren Verdaulichkeit erfolgte nach folgender Formel und


___________________________________________________________________________

73

bezeichnet die in Prozent der Nährstoffaufnahme angegebene Differenz zwischen der mit dem

Futter aufgenommenen und der mit dem Kot ausgeschiedenen Nährstoffmenge (KAMPHUES et

al. 2014): 𝑠𝑉𝑄 (%) = [𝐹𝑢𝑡𝑡𝑒𝑟− 𝐾𝑜𝑡

𝐹𝑢𝑡𝑡𝑒𝑟] 𝑥 100

Probennahme und Probenaufbewahrung

Um Futterverluste weitgehend auszuschließen, wurde das neben den Trog verschleppte Futter

während der Bilanz mittels Handfeger und Kehrblech mehrmals täglich zusammengekehrt

und in den Trog zurückgegeben. So konnte eine korrekte Futterrückwaage gewährleistet

werden. Zwischen den aufgestallten Schweinen befand sich immer genügend Freiraum, so

dass es nicht zu einer Vermischung der individuellen Zuteilungen und der Exkremente der

einzelnen Tiere kommen konnte.

Die Sammlung der Exkremente fand tagsüber statt. Hierzu wurde der Kot mithilfe eines

Spatels alle zwei Stunden möglichst verlustfrei aufgesammelt, in ein verschließbares

Kunststoffgefäß überführt und bis zum nächsten Sammelintervall gekühlt verwahrt.

Für jedes Tier wurden separate Gerätschaften sowie gruppenindividuelle Schutzkleidung

benutzt um eine Verschleppung der Infektionserreger und der Exkremente zu vermeiden.

Wies der gesammelte Kot eine Kontamination (wie Harn oder Futter) auf, so wurde er

gesondert gesammelt und entsprechend gekennzeichnet.

Die Kollektionsphase eines Tages begann jeweils um 7.00 Uhr morgens des einen Tages und

endete um 7.00 Uhr morgens des folgenden Tages, sodass der über Nacht abgesetzte Kot zum

Probenmaterial des Vortages hinzugefügt wurde. Die Gesamtkotmasse wurde am Ende eines

jeden Kollektionstages mittels elektronischer Waage (Acculab, Fa. Sartorius AG, Göttingen)

ermittelt, notiert und abschließend eingefroren.

Der gesammelte und nicht verunreinigte Kot aus den fünf Kollektionstagen wurde im

Anschluss an die Bilanz aufgetaut und individuell zu einer Sammelprobe vereinigt. Mithilfe

einer Bohrmaschine mit Mixeraufsatz wurden die Sammelproben homogenisiert. Von diesem

Homogenisat wurde jeweils ein Aliquot für die Bestimmung des TS-Gehaltes verwendet, ein

weiteres Aliquot gefriergetrocknet und der weiteren Analytik zugeführt, ein Aliquot zwecks

Quantifizierung der Lawsonien-Ausscheidung mittels quantitativer PCR nach Bakum ins

Institut für Epidemiologie der Tierärztlichen Hochschule Hannover verschickt und ein letztes

Aliquot als Rückstellprobe eingefroren.


___________________________________________________________________________

74

3.5.2.2 Praecaecale Verdaulichkeit

Zur Bestimmung der praecaecalen Verdaulichkeit wurde dem Futter ab dem 2. Tag der

Adaptation ein unresorbierbarer Indikator (Chromoxid; 0,5 %ig) zugegeben. Zum Zeitpunkt

der Sektion wurde der Ilealchymus eines jeden Tieres wie unter 3.8.1 beschrieben gewonnen,

ein Aliquot gefriergetrocknet und nach Vermahlung der Analytik zugeführt.

Die Berechnung der scheinbaren praecaecalen Verdaulichkeit erfolgte nach folgender Formel

(KAMPHUES et al. 2014): 𝑠𝑉𝑄 (%) = 100 − [𝐼𝑛𝑑𝑖𝑘𝑎𝑡𝑜𝑟 𝑖𝑚 𝐹𝑢𝑡𝑡𝑒𝑟 (%) 𝑥 𝑁äℎ𝑟𝑠𝑡𝑜𝑓𝑓 𝑖𝑚 𝐾𝑜𝑡 (%)

𝐼𝑛𝑑𝑖𝑘𝑎𝑡𝑜𝑟 𝑖𝑚 𝐾𝑜𝑡 (%)𝑥𝑁äℎ𝑟𝑠𝑡𝑜𝑓𝑓 𝑖𝑚 𝐹𝑢𝑡𝑡𝑒𝑟 (%)]

3.5.2.3 Praecolonale Verdaulichkeit

Analog zur Bestimung der praecaecalen Verdaulichkeit erfolgte die Bestimmung der

praecolonalen Verdaulichkeit mit dem Unterschied, dass anstatt des Ilealchymus

Caecumchymus der Analytik zugeführt wurde. Die Berechnung erfolgte wie unter 3.5.2.2

beschrieben.

3.5.2.4 Kot- und Chymusanalysen

Trockensubstanzgehalt (TS-Gehalt)

Um den TS-Gehalt zu bestimmen wurden ca. 3 g Probenmaterial in eine gewichtskonstante

Aluminiumschale eingewogen und im Trockenschrank (103°C) bis zur Gewichtskonstanz

getrocknet. Die Auswaage erfolgte nach Abkühlung im Exsikkator.

Rohasche

Die Analyse erfolgte wie in 3.4.2 beschrieben aus dem gefriergetrockneten Probenmaterial.

Rohprotein


Stärke



___________________________________________________________________________

75

Aminosäuren


3.6 Untersuchungen im Hinblick auf die Lawsonien-Ausscheidung

Teil 1

Aus dem in 3.5.2.1 beschriebenen Aliquot des homogenisierten Kotes wurde der mittlere

Lawsoniengehalt bestimmt. Hierbei kam eine quantitative PCR nach HOLTHAUS (2008) zum

Einsatz.

Teil 2

Im zweiten Versuchsteil wurde zu verschiedenen Zeitpunkten, zunächst im Herkunftsbetrieb

zweimal im Abstand von etwa einer Woche vor dem erwarteten Auftreten von Antikörpern

gegen Lawsonia intracellularis und einmal zum Zeitpunkt der Sektion, Blut des Einzeltieres

serologisch untersucht und der Lawsonien-Titer bestimmt. Auf diese Weise konnte der

Infektionsverlauf über den Versuchszeitraum für jedes Schwein abgebildet werden.

3.7 Untersuchungen im Hinblick auf den Salmonellenstatus

Die Untersuchungen im Hinblick auf den Salmonellenstatus beziehen sich ausschließlich auf

den zweiten Versuchsteil.

3.7.1 Versuchsbeschreibung

Zwei Gruppen von Läuferschweinen wurden nach erfolgter Auswahl (3.2) im Infektionsstall

des Tierhauses eingestallt. Beide Gruppen erhielten während des gesamten Versuches

identisches Futter.

Die Gruppen definierten sich wie folgt:

Gruppe 1, im Folgenden „Vakzinierte Tiere“ (VAC +) genannt, war wie unter 3.2

beschrieben noch im Herkunftbetrieb gegen Lawsonia intracellularis geimpft worden.

Gruppe 2, im Folgenden „behandelte Tiere“ (VAC -) genannt, war noch im

Herkunftsbetrieb als Lawsonia intracellularis positiv identifiziert worden.

Diese Gruppe erhielt im Institut eine gegen diesen Infektionserreger gerichtete und im Feld

übliche therapeutische Behandlung mit Tylosin (Tylan®

G 25%, Fa. Elanco, Wirkstoff:

Tylosinphosphat, Dosierung: 10 mg/kg KGW oral). Das Medikament wurde jeden Morgen


___________________________________________________________________________

76

während des Behandlungszeitraums in eine geringe Menge Futter eingemischt und diese

Mischung den Tieren bis zur vollständigen Aufnahme vorgelegt. Danach wurde die restliche

Tagesfuttermenge ergänzt.

Nach 5-tägiger Behandlung der gesamten Gruppe wurden zwei Schweine, die dem

Durchschnitt entsprachen, in eine separate Bucht eingestallt. Das Separieren zweier Tiere

erfolgte in der anderen (vakzinierten) Gruppe identisch.

Zwei Tage nach Absetzen des Tylosins in der Gruppe VAC - erfolgte bei allen vier

separierten Schweinen die experimentelle Infektion mit Salmonella Derby. Diese Tiere

werden im Folgenden als „Seeder“ bezeichnet. Die Behandlung wurde im verbliebenen Rest

der Gruppe, im Folgenden „Kontakttiere“ genannt, noch zwei Tage fortgeführt, um einen

gleichbleibenden Zeitraum vom Absetzen des Medikamentes bis zur möglichen Infektion zu

gewährleisten.

Nach erfolgreichem Nachweis des Infektionsstammes aus Rektaltupfern wurden die

experimentell infizierten Tiere wieder zurück in ihre ursprünglichen Gruppen verbracht,

sodass den Kontakttieren die Möglichkeit gegeben wurde, über die Ausscheidungen der

Seeder mit dem Erreger konfrontiert zu werden.

Ab diesem Zeitpunkt erfolgte eine 4-wöchige Verlaufsuntersuchung mittels Rektaltupfern und

abschließender Sektion aller Tiere.

Der Ablauf war in allen drei Durchgängen identisch.

3.7.1.1 Infektionsstamm

Der zur Infektion der Seeder verwendete Stamm A147/85 von Salmonella enterica ssp.

enterica ser. Derby stammte aus dem Institut für Mikrobiologie der Stiftung Tierärztliche

Hochschule Hannover, wo er in lyophilisierter Form gelagert wird. Diesen Stamm wurde

bereits erfolgreich von PAPENBROCK (2004) und KOOP (2013) zur experimentellen Infektion

von Schweinen verwendet. Für die Infektion wurde stets vorab ein frischer Ausstrich auf

Columbia-Blutnährboden (Columbia-Agar mit Schafblut, Fa. Oxoid, Wesel) angelegt. S.

Derby besitzt die Antigenformel O 1, 4, [5], 12; H f, g [1,2].

Dieser Stamm wurde ausgewählt, da er über längere Zeit ausgeschieden wird und im

Allgemeinen keine klinischen Auffälligkeiten auslöst (MERKT et al. 1986; BOLLMANN 2002;

STUKE 2003).


___________________________________________________________________________

77

3.7.1.2 Herstellung und Verabreichung der Infektionsbouillon

Mittels eines sterilen Tupfers wurde Koloniematerial von den frisch angezüchteten Kolonien

in PBS-Medium überführt und suspendiert. Der Dichtegrad der Suspension wurde mittels

eines Densimaten (Densimat, Fa. Bio Mérieux Deutschland GmbH, Nürtingen) mit der

Einheit °McFarland auf 1,0 eingestellt. Mit 1 ml der Infektionbouillon wurde jedesmal eine

Verdünnungsreihe im Doppelansatz auf Columbia-Blutnährboden mit einem Drigalski-Spatel

im Spatelplattenverfahren (BAST 2001) ausplattiert und bei 37°C für 24 h bebrütet. Durch

Zählen der Kolonien wurde der Salmonellengehalt in KBE/ml berechnet.

Den Keimgehalt der Suspensionen in den drei Durchgängen gibt folgende Tabelle wieder:

Tabelle 5: Zur experimentellen Infektion verwendete Infektionsdosis von S. Derby

KBE/Tier; alle exp. inf. Tiere eines Durchgangs (n=4) erhielten die gleiche

Infektionsdosis

Durchgang 1 8,70 x 107



Da die experimentelle Infektion aller vier Tiere pro Durchgang aus einem Ansatz an

Infektionsbouillon erfolgte, erhielten alle vier Seeder die gleiche Infektionsdosis.

Zur Anhebung des Magen-pH und damit Vermeidung der Schädigung der Keime durch das

sehr saure Magenmilieu des Schweines (MIKKELSEN ET AL. 2004) erhielten diese Tiere

morgens jeweils 50 g des Versuchsfutters. Nach etwa 15 min wurden weitere 50 g Futter mit

je 10 ml der frisch hergestellten Infektionsbouillon vermengt und den Schweinen zur

Aufnahme vorgelegt. Die Futtermenge wurde derart gering bemessen, um eine schnelle und

vollständige Aufnahme zu gewährleisten. Nach vollständiger Aufnahme des mit der

Infektionsbouillon versetzten Futters erhielten die Tiere Futter ad libitum wie gewohnt.

3.7.2 Mikrobiologische Untersuchungen

Die Durchführung der beschriebenen Methoden erfolgte nach den Verfahrensanweisungen

des Institutes für Mikrobiologie der Stiftung Tierärztliche Hochschule Hannover. Da sich die

Abläufe im Folgenden wiederholen, werden sie zu Beginn allgemein beschrieben.

Tabelle 6 gibt einen Überblick über die im Versuch verwendeten Nährmedien.


___________________________________________________________________________

78

Tabelle 6: Im Infektionsversuch mit S. Derby verwendete Nährmedien

Medium Abkürzung Firma bzw. Hersteller

Peptonwasser, a Peptonwasser Fa. Oxoid, Wesel

Columbia-Agar mit 6 %

Schafblut, b

Columbia-Blutnährboden

Fa. Oxoid, Wesel

Rappaport-Vassiliadis-

Anreicherungsmedium, a

RV

Fa. Oxoid, Wesel

Tetrathionat-Brilliantgrün-

Galle-Bouillon, a

TBG

Fa. Merck, Darmstadt

Brilliantgrün-Phenolrot-

Laktose-Saccharose-Agar, a

BPLS

Fa. Oxoid, Wesel

BrillianceTM

Salmonella, b

Brilliance

Fa. Oxoid, Wesel

Kligler-Iron-Agar, a Kligleragar

Fa. Becton Dickinson and

Company, Heidelberg

Wasserblau-Metachromgelb-

Laktose-Agar, a

Gassnernährboden

Fa. Oxoid, Wesel

a: Herstellung in der Nährbodenküche des Instituts für Mikrobiologie; b: Fertigprodukt

Qualitative Salmonellen-Untersuchung

Die qualitative Untersuchung verschiedener Proben erfolgte nach Voranreicherung

(Futterproben, Organproben). Für die nichtselektive Voranreicherung der Futter- und

Organproben in Peptonwasser wurde dieses mit Probenmaterial inokuliert, eine halbe Stunde

im 37 °C warmen Wasserbad geschwenkt und 24 h bei 37 °C bebrütet. Im Folgenden wurden

die Selektivanreicherungsmedien RV und TBG mit jeweils 1 ml (RV) beziehungsweise 0,1

ml (TBG) der Suspension beimpft.

Die direkte Beimpfung der oben genannten Selektivanreicherungsmedien erfolgte mithilfe

eines sterilen Trockentupfers. Dieser wurde zur Aufnahme des Probenmaterials genutzt, in

RV geschwenkt und danach in toto in TBG überführt. Hierbei wurde das berührte Ende des

Tupfers am Reagenzglasrand abgebrochen, um eine ungewollte Kontamination zu vermeiden.

Das weitere Verfahren war unabhängig von einer eventuell erfolgten Voranreicherung


___________________________________________________________________________

79

identisch:

Nach ausführlicher Durchmischung von Medium und Probenmaterial kamen diese für 48 h

bei 42 °C in den Brutschrank. Sowohl nach 24 h als auch nach 48 h wurde je eine Impföse der

Medien auf die Selektivnährböden Brilliance und BPLS ausgestrichen. Das Bebrüten der

Nährböden erfolgte bei 37 °C (Brilliance) bzw. 42 °C (BPLS).

Salmonellenverdächtige Kolonien wurden anhand von Morphologie und Färbung von

Kolonien bzw. Nährboden ermittelt (MERCK KGaA 2005; OXOID Ltd. 2008).

Wurde ein Nährboden als „salmonellenverdächtig“ klassifiziert, so folgte die Aufnahme einer

Kolonie mittels steriler Impföse und deren dreifach fraktionierter Ausstrich auf Columbia-

Blutnährboden, welcher dann 24 h bei 37 °C bebrütet wurde. Von den gewachsenen Kolonien

wurde eine Kolonie mit einer sterilen Impföse aufgenommen und in einem Tropfen

Antiserum des jeweiligen Oberflächenantigens (anti Salmonella O 4, anti Salmonella O 5, Fa.

Sifin GmbH, Berlin) auf einem Objektträger verrieben. Nach vorsichtigem Schwenken konnte

im Falle eines Nachweises von S. Derby eine Agglutination mit O4-Antigen beobachtet

werden, bei O5-Antigen kam es hingegen zu keiner Agglutination.

Zeitgleich zur Überprüfung der Oberflächenantigene erfolgte die Inokulation eines Kligler-

Agars indem eine weitere Kolonie desselben Nährbodens per Stichbeimpfung überführt

wurde. Nach einer Bebrütung über 24 h bei 37 °C ergab sich im Falle des Wachstums von

Salmonellen eine typische Veränderung des Nährbodens: Schrägschicht rot (Laktose negativ),

Hochschicht gelb (Glukose postiv) und eine prägnante Schwarzfärbung innerhalb der gelben

Hochschicht (H2S-Bildung; KLIGLER 1917). Zur weiteren Absicherung wurde vom Kligler-

Agar eine weitere Objektträger-Schnellagglutination auf das Vorhandensein der

Geißelantigene Hg und Hf durchgeführt (anti Salmonella Hf, anti Salmonella Hg, Fa. Sifin

GmbH, Berlin). Beide Geißelantigene sind bei S. Derby vorhanden.

Quantitative Salmonellen-Untersuchung

Der quantitative kulturelle Nachweis erfolgte mittels Anlegen einer Verdünnungsreihe.

Hierzu wurde 1 g Probenmaterial in ein Reagenzglas in dem 9 ml PBS vorgelegt waren

eingewogen. Nach gründlichem und definiertem Homogenisieren wurde rasch 1 ml dieser

Suspension in ein weiteres Reagenzglas mit 9 ml PBS überführt. Dieser Vorgang wurde

solange wiederholt, bis die gewünschte Verdünnungsstufe von 10-9

erreicht war. Nach


___________________________________________________________________________

80

erneutem Homogenisieren wurden je 100 µl jeder Verdünnungsstufe auf einen Brilliance-

Nährboden pipettiert und mit einem Drigalskispatel im Spatelplattenverfahren (BAST 2001)

ausplattiert, beginnend mit der höchsten Verdünnungsstufe.

Die beimpften Platten wurden 24 h bei 37°C bebrütet. Durch Auszählen aller

salmonellenverdächtigen Kolonien pro Nährboden und Verdünnungsstufe konnte der

Keimgehalt berechnet werden.

3.7.2.1 Umgebungsproben

Der Infektionsstall wurde drei Tage vor Einstallung der Schweine bakteriologisch untersucht,

um den vorhergehenden Desinfektionserfolg zu überprüfen. In allen zu besetzenden Buchten

wurden der Boden, die Seitenwände, Rückwand und Frontgitter, Kipptröge und Tränken

mittels steriler Trockentupfer beprobt. Es erfolgte einequalitative Untersuchung dieser Proben

nach Voranreicherung.

3.7.2.2 Mischfutter

Aus der bereits erstellten repräsentativen Stichprobe des Mischfutters jeder Charge (vgl.

3.4.1) wurde mittels Probenteiler Proben von ca. 25 g abgeteilt. Diese wurden in einen

Erlenmeyerkolben zusammen mit 225 ml Peptonwasser gegeben und gemäß den Vorgaben

der qualitativen Untersuchung mit Voranreicherung untersucht.

3.7.2.3 Untersuchung der Versuchstiere

Während der gesamten Versuchsdauer wurden Rektaltupfer in regelmäßigen Abständen

entnommen und einer qualitativen Untersuchung zugeführt.

Dies waren im Einzelnen die Versuchstage 2, 4, 6, 8, 10, 12, 15, 17, 19, 22, 24 und 26.

In jeder Gruppe wurden über den gesamten Versuchszeitraum von 4 Wochen somit 144

Tupferproben entnommen (12 pro Tier). Bei der Probeentnahme wurde der sterile

Rektaltupfer derart gehandhabt, dass bei Entnahme eine gewisse Menge Kot haften blieb und

er weder mit der äußeren Haut des Schweines noch mit der Umgebung in Berührung kam.


___________________________________________________________________________

81

3.8 Sektion

3.8.1 Ablauf und Probenentnahme

Teil 1

Nach Ablauf der Versuchsphase wurden die Tiere euthanasiert. Es wurden am ersten

Sektionstag drei Tiere pro Tag seziert, am zweiten und gleichzeitig letzten Sektionstag waren

es sechs Tiere. Die Sektion dauerte somit in allen Durchgängen zwei Tage.

Um eine ausreichende Füllung im MDT zu erreichen erfolgte die Fütterung der ersten

Sektionsgruppe bereits um 5.00 Uhr, Beginn der Sektion war 14.00 Uhr. Die weiteren Tiere

(zweiter Tag) wurden zeitlich um zwei Stunden versetzt gefüttert, so dass bei jedem Tier 9 h

mögliche Passagezeit im MDT gegeben war.

Im Stall wurden die Schweine mittels einer Kombination aus Ketamin (Ursotamin®

10%, Fa.

Serumwerke Bernburg, Bernburg; Wirkstoff: Ketaminhydrochlorid, Dosierung: 10-15 mg/kg

i.m.) und Azaperon (Stresnil®4 %, Fa. Janssen Animal Health, Neuss; Wirkstoff Azaperon,

Dosierung: 2 mg/kg i.m.) in den Zustand der Neuroleptanalgesie versetzt, anschließend

gewogen und in den Tötungsraum des Tierhauses verbracht.

Hier wurde den Tieren zunächst intracardial eine Blutprobe entnommen, anschließend wurde

T61® (Fa. Intervet, Unterschleißheim; Wirkstoffe: Tetracainhydrochlorid, Embutramid,

Mebenzoniumjodid, Dosierung: 0,4 ml/kg) intracardial zwecks Euthanasie verabreicht.

Vor der Sektion und zwischen den Sektionen der einzelnen Tiere erfolgte stets eine Reinigung

und Desinfektion von Instrumentarium und Oberflächen um eine ungewollte Kontamination

der Proben zu verhindern.

Für die Sektion wurde zunächst die Bauchhöhle entlang der Linea alba eröffnet sowie ein

Entlastungsschnitt zur besseren Übersicht in der Flankenregion angelegt. Es folgte die

Eviszeration des MDT in mehreren Schritten: Zunächst wurde das Ceacum vorgelagert und

am Übergang zum Ileum sowie am Übergang zu den Gyri zentripetales das Colon ascendens

jeweils doppelt ligiert. Etwa 5 cm des Ileums wurden bemessen und ebenfalls beidseitig

doppelte Ligaturen angelegt. Es erfolgte die schonende Entnahme dieses Ileumbereiches für

die histologische Untersuchung. Anschließend erfolgte die Entnahme des Caecums.

Weitere Ligaturen wurden direkt vor dem Rektum sowie am Übergang von Pylorus zu

Jejunum angebracht.


___________________________________________________________________________

82

Die Entnahme des Magens erfolgte durch stumpfes Freipräparieren desselben aus Zwerchfell

und Bindegewebe. Nach Aufsetzen einer Darmklemme auf die Kardia und Durchtrennung der

Verbindung zum Jejunum konnte der Magen entnommen werden.

Anschließend erfolgten die Entnahme des gesamten Darmkonvoluts und das Anlegen einer

Ligatur zwischen Colon und Jejunum, sodass diese voneinander getrennt werden konnten.

Sowohl Colon als auch Jejunum wurden vom Gekröse befreit und ihre Gesamtlänge im

gefüllten Zustand vermessen. Ein Viertel der Gesamtlänge des terminalen Jejunums wurde an

dieser Stelle doppelt ligiert und abgetrennt. Der Chymus des terminalen Jejunums wurde

aufgefangen, um den praecaecalen Verdaulichkeitsanalysen eine ausreichend große Menge an

Chymus zuführen zu können.

Der Chymus der einzelnen Kompartimente (Magen, Jejunum, Ileum, Caecum, Colon) wurde

separat in Kunststoffbehältnissen aufgefangen und für weitere Analysen verwendet

(vergleiche Abschnitt 3.8.2).

Teil 2

Am Ende der Versuchsphase wurden alle Tiere euthanasiert. Im ersten Durchgang erfolgte die

Sektion an vier aufeinanderfolgenden Tagen mit sechs Tieren pro Tag (gleichmäßig aus den

Gruppen entnommen), in Durchgang zwei und drei erfolgte die Sektion an drei

aufeinanderfolgenden Tagen mit jeweils acht gleichmäßig aus den Gruppen entnommenen

Schweinen.

Die experimentell infizierten Tiere wurden in allen drei Durchgängen zuletzt euthanasiert.

Alle Schweine wurden an den Sektionstagen um 6.00 Uhr gefüttert, Beginn der Sektion war

jeweils um 8.00 Uhr.

Im Stall wurden die Tiere mittels einer Kombination aus Ketamin (Ursotamin®

10 %, Fa.

Serumwerke Bernburg, Bernburg; Wirkstoff: Ketaminhydrochlorid, Dosierung: 10-15 mg/kg

i.m.) und Azaperon (Stresnil®4 %, Fa. Janssen Animal Health, Neuss; Wirkstoff Azaperon,

Dosierung: 2 mg/kg i.m.) in den Zustand der Neuroleptanalgesie versetzt, anschließend

gewogen und in einem geschlossenen Behältnis in den Tötungsraum des Tierhauses

verbracht.

Hier wurde den Tieren zunächst intracardial eine Blutprobe entnommen, anschließend wurde

T61® (Fa. Intervet, Unterschleißheim; Wirkstoffe: Tetracainhydrochlorid, Embutramid,


___________________________________________________________________________

83

Mebenzoniumjodid, Dosierung: 0,4 ml/kg) intracardial zwecks Euthanasie verabreicht.

Unmittelbar nach Eintritt des Todes wurde zunächst ein Rektaltupfer für die mikrobiologische

Untersuchung entnommen. Danach erfolgte die Eröffnung der Bauchhöhle entlang der Linea

alba. Die Caecumbasis wurde aufgesucht, eine doppelte Ligatur angelegt, 5 cm Ileum

vermessen und eine weitere doppelte Ligatur angebracht. Das entsprechende Stück Ileum

wurde als histologische Probe gewebeschonend entnommen.

In der Plica ileocaecalis wurden die darin befindlichen Ileocaecallymphknoten aufgesucht,

stumpf freipräpariert und entnommen. Diese wurden in ein zuvor autoklaviertes

Aluminiumbehältnis gegeben, verschlossen und zur mikrobiologischen Untersuchung

bereitgehalten.

Nach dem Anbringen einer weiteren Doppelligatur zwischen Caecum und Colon wurde das

Caecum entnommen. Mittels sterilem Instrumentarium wurde das Caecum eröffnet und der

Chymus in einem autoklavierten Gefäß aufgefangen, verschlossen und ebenfalls der

mikrobiologischen Untersuchung zugeführt.

Instrumentarium und weitere benutzte Gerätschaften wurden von Tier zu Tier gereinigt und

desinfiziert.

3.8.2 Untersuchung von Sektionsproben

3.8.2.1 Chymusanalysen (erster Versuchsteil)

Trockensubstanzgehalt

Der TS-Gehalt im homogenisierten Chymus der jeweiligen Abschnitte des MDT wurde wie

unter 3.5.2.4 beschrieben ermittelt.

3.8.2.2 Bakteriologie

Die folgenden Ausführungen beziehen sich lediglich auf den zweiten Versuchsteil.

Rektaltupfer

Mittels eines sterilen Trockentupfers wurde im Anschluss an die Euthanasie ein letzter

Rektaltupfer entnommen. Dieser wurde noch im Sektionsraum in die


___________________________________________________________________________

84

Selektivanreicherungsmedien RV und TBG überführt. Die qualitative Untersuchung erfolgte

wie in 3.7.2 beschrieben.

Caecumchymus

Der steril aufgefangene Caecumchymus wurde mit einem sterilen Trockentupfer möglichst

gut durchmischt. Dieser Tupfer wurde in die Selektivanreicherungsmedien RV und TBG

überführt. Die qualitative Untersuchung erfolgte wie in 3.7.2 beschrieben.

Zusätzlich wurde je 1 g des durchmischten Caecumchymus einer quantitativen Untersuchung

wie in 3.7.2 beschrieben zugeführt.

Ileocaecallymphknoten

Die entnommenen Lymphknoten wurde mit 99,9%igem Ethanol benetzt und kurz

abgeflammt, um eine Oberflächenkontamination durch die Entnahme auszuschließen. Es

folgte eine grobe Zerkleinerung mit einer sterilen Schere. Das gesamte zerkleinerte Material

wurde anschließend in einen Stomacherbeutel mit Netzeinsatz (Kunststoffbeutel mit rundem

Boden und Vollfilter, 180*300 mm, Fa. Kleinfeld Labortechnik, Gehrden) eingewogen.

Nachdem in einem Verhältnis 1:10 mit Peptonwasser aufgefüllt wurde, erfolgte eine

Zerkleinerung im Stomachergerät (Stomacher 400 Circulator, Fa. Seward, Worthing, West

Sussex, UK) für 2 min bei 260 rpm.

Die qualitative Untersuchung des sich nun im Stomacherbeutel befindlichen homogenisierten

Probenmaterials erfolgte wie unter 3.7.2 beschrieben. Das verbliebene Untersuchungsgut

wurde verschlossen und bei 37 °C für 24 h in den Brutschrank gestellt.

Mit der so bebrüteten Organsuspension wurde eine Verdünnungsreihe zur quantitativen

Untersuchung wie unter 3.7.2 beschrieben erstellt. Die Verdünnung von 10-1

erfolgte bereits

im Stomacherbeutel durch Zugabe des Peptonwassers.

3.9 Histologische Untersuchungen

3.9.1 Probenentnahme und Präparation

In die abgebundene histologische Probe des Ileums wurde mit Hilfe einer Kanüle zunächst

etwas 3,7 %iges Formaldehyd injiziert, bis dass es sichtbar, aber nicht prall, gefüllt war.

Danach wurde es als Einzelprobe in einen verschließbaren Topf mit 3,7 %igem Formaldehyd


___________________________________________________________________________

85

eingelegt, sodass eine gleichmäßige Fixierung aller Gewebeschichten erfolgen konnte. Nach

24 Stunden erfolgte das Zuschneiden der Gewebeproben sowie das Entwässern und Einbetten

im Gewebeeinbettungsautomaten (Shandon, Pathcentre, Fa. Thermo Scientific,

Langenselbold). Am darauffolgenden Tag wurden Paraffinblöcke durch Ausgießen der

Gewebeproben mit 60 °C warmem Paraffin erstellt, die in dieser Form dem Erstellen von

Schnitten zugeführt werden konnten.

Das Schneiden und Färben der Gewebeproben erfolgte durch die Firma bioScreen (bioScreen

EVDMC GmbH, Hannover). Hier erfolgte zum einen eine HE-Färbung und zum anderen eine

Immunhistologische Färbung mit dem Ziel, Lawsonien in der Gewebeprobe nachzuweisen.

3.10 Statistische Auswertung

Mithilfe des Programmes Excel 2010 (Fa. Microsoft Corp., USA) erfolgte die deskriptive

Analyse statistischer Maßzahlen. Die Darstellung erfolgte in Form von Tabellen.

Die deskriptiven Daten wurden im Anschluss mit Unterstützung des Institutes für Biometrie,

Epidemiologie und Informationsverarbeitung der Stiftung Tierärztliche Hochschule Hannover

statistisch ausgewertet. Als Programm kam das Statistical Analysing System für Windows,

SAS®Version 5.1 (SAS Institute Inc., Cary, NC, USA) zum Einsatz.

Im ersten Teil erfolgte die Auswertung der quantitativen Ergebnisse bei Normalverteilung

der Residuen durch eine Varianzanalyse für unabhängige Stichproben.Waren die Residuen

nicht normal verteilt, erfolgte die Auswertung mittels des Kruskal-Wallis-Tests. Für die

Erstellung der Korrelationen kam bei normal verteilten Residuen eine Korrelationsanalyse

nach Pearson zum Einsatz, bei nicht normal verteilten Residuen erfolgte die Rang-

Korrelationsanalyse nach Spearman.

Im zweiten Teil erfolgte die Auswertung der quantitativen Ergebnisse bei Normalverteilung

der Residuen durch eine Varianzanalyse für unabhängige Stichproben. Waren die Residuen

nicht normal verteilt, erfolgte die Auswertung mittels des Kruskal-Wallis-Tests. Die

Auswertung der qualitativen Merkmale erfolgte im zweiten Teil mittels des Chi-Quadrat-

Homogenitätstests nach Pearson.

Unterschiede zwischen den Gruppen galten als signifikant, wenn die

Irrtumswahrscheinlichkeit p<0,05 betrug. In den Tabellen wurden signifikante Unterschiede


___________________________________________________________________________

86

mittels Hochbuchstaben gekennzeichnet.

ERGEBNISSE

___________________________________________________________________________

88

4 ERGEBNISSE

Im Folgenden werden die Ergebnisse beider Versuchsteile dargestellt. Hierbei wird zunächst

der Versuchsteil 1 dargestellt, dann der Versuchsteil 2.

4.1 Teil 1

4.1.1 Futtermittel

In allen drei Durchgängen kam nur eine Charge des auf dem Herkunftsbetrieb der Ferkel

produzierten schrotförmigen Alleinfutters für Aufzuchtferkel zum Einsatz.

4.1.1.1 Chemische Zusammensetzung

Die chemische Zusammensetzung des Mischfutters ist in Tabelle 7 dargestellt.

ERGEBNISSE

___________________________________________________________________________

89

Tabelle 7: Nährstoff-, Energie- und Mineralstoffgehalt im Alleinfutter für Ferkel

Parameter Einheit Mischfutter

TS g/kg uS 875

Ra g/kg TS 56,7

Rp g/kg TS 201

Rfe g/kg TS 38,4

Rfa g/kg TS 26,9

Stärke g/kg TS 480

Zucker g/kg TS 21,6

MJ ME kg TS 13,9

Ca g/kg TS 9,88

Mg g/kg TS 2,52

P g/kg TS 6,38

Na g/kg TS 2,14

K g/kg TS 7,89

Cl g/kg TS 4,90

Cu mg/kg TS 156

Zn mg/kg TS 150

Se mg/kg TS 0,44

4.1.1.2 Siebanalyse

Um einen Überblick über die Futterstruktur zu erhalten, erfolgte eine trockene Siebanalyse

des Mischfutters (Tabelle 8).

ERGEBNISSE

___________________________________________________________________________

90

Tabelle 8: Anteile (%) der Partikel nach trockener Siebanalyse

Siebgröße (mm) Mischfutter

≥ 3,15 0,00

≥ 2,00 4,93

≥ 1,40 19,1

≥1,00 24,8

≥ 0,80 12,0

≥ 0,56 14,6

≥ 0,40 8,29

≥ 0,20 10,7

< 0,20 5,58

kumulativ

> 1 mm 48,8

< 0,2 mm 5,58

Das hier eingesetzte Futter weicht im Bereich der Partikel > 1 mm nach oben vom üblichen

Vermahlungsgrad ab, befindet sich im Bereich der feinen Partikel mit einer Partikelgröße von

< 0,2 mm aber im üblichen Bereich (Referenz: Partikel > 1mm: > 15-20 %; Partikel < 0,2

mm: < 35 %; KAMPHUES ET AL. 2014) Somit ist es in der Tendenz als grobes Schrot

einzuordnen.

4.1.2 Tiere


In allen drei Durchgängen wurde der Allgemeinzustand eines jeden Tieres täglich mindestens

zweimal überprüft. Dabei zeigten die insgesamt 27 Tiere ein ungestörtes Allgemeinbefinden.

Moderate klinische Diarrhoe trat zuvor bei allen Tieren der nicht vakzinierten, klinisch

auffälligen Gruppe noch im Herkunftsbetrieb auf und war Bestandteil der Auswahlkriterien

(Diarrhoe bedingt durch Lawsonia intracellularis). Tierverluste traten nicht auf.

4.1.2.2 Kotqualität

Bei allen Tieren wurde individuell der TS-Gehalt der Faeces bestimmt. Die Bestimmung

erfolgte aus einem Aliquot Kot, welcher während der Bilanz gesammelt wurde. Eine

Übersicht der Ergebnisse dieser Untersuchungen gibt die Abbildung 5.

ERGEBNISSE

___________________________________________________________________________

91

a, b kennzeichnen signifikante Unterschiede zwischen den Gruppen (p < 0,05)

Abbildung 5: Durchschnittlicher TS-Gehalt im Kot; Gruppen: VAC + = geimpft; VAC –

CF - = nicht geimpft, klinisch unauffällig; VAC – CF + = nicht geimpft, klinisch auffällig

Die Tiere der Gruppe VAC – CF + zeigten während der Bilanz einen geringeren TS-Gehalt in

den Faeces als die Schweine der Gruppen VAC + und VAC – CF -. Dieser Unterschied ließ

sich auch statistisch absichern.

4.1.2.3 Leistungsparameter

Die Erfassung der Futteraufnahme erfolgte täglich und individuell. Aus dem Gewicht bei

Versuchsbeginn und dem Endgewicht zum Zeitpunkt der Sektion ließ sich die

Körpermassenzunahme im Versuchszeitraum und damit die durchschnittliche tägliche

Zunahme pro Tier ermitteln. Der Futteraufwand pro kg Zuwachs wurde letztlich aus dem

Verhältnis von Futteraufnahme zu Zunahme bestimmt. Folgende Abbildung gibt die

durchschnittliche tgl. Futteraufnahme, die durchschnittliche tägliche Zunahme sowie den

durchschnittlichen Futteraufwand aller drei Versuchsgruppen, gemittelt über Durchgang 2

236a

±18,4

245a

±16,8

211b

±19,8

190

200

210

220

230

240

250

TS-G

eh

alt

(g/k

g) u

S

VAC +

VAC - CF -

VAC - CF +

ERGEBNISSE

___________________________________________________________________________

92

und 3 an.

1 aufgrund technischer Schwierigkeiten wurden nur Durchgang 2+3 berücksichtigt

a,b kennzeichnen signifikante Unterschiede zwischen den Gruppen (p < 0,05)

Abbildung 6: Durchschnittliche tägliche Futteraufnahme (ADFI), mittlere tägliche

Zunahme (ADG) und durchschnittlicher Futteraufwand (FCR) pro Versuchsgruppe;

Gruppen: VAC + = geimpft; VAC – CF - = nicht geimpft, klinisch unauffällig; VAC –

CF + = nicht geimpft, klinisch auffällig

Die Gruppe VAC – CF + zeigte im Vergleich zu den anderen beiden Gruppen eine geringere

tägliche Futteraufnahme, eine geringere tägliche Zunahme sowie einen höheren

Futteraufwand je kg Zuwachs. Dieser Unterschied stellte sich, die durchschnittliche tägliche

Zunahme betreffend, zwischen Gruppe VAC + und Gruppe VAC – CF + als statistisch

signifikant dar.

Die Gruppe VAC + zeigte auch im Vergleich zu Gruppe VAC – CF – eine höhere tägliche

Futteraufnahme sowie eine tendenziell höhere tägliche Zunahme sowie den geringsten

Futteraufwand, diese Unterschiede ließen sich jedoch nicht statistisch absichern.

4.1.2.4 Lawsonien-Ausscheidung mit dem Kot

Die Bestimmung der mittleren Anzahl ausgeschiedener L. i.–Keime im Kot erfolgte

tierindividuell aus einem Aliquot Faeces (Bilanzzeitraum) durch das Institut für

Epidemiologie, Stiftung Tierärztliche Hochschule Hannover, Bakum. Die Angabe erfolgt als

Logarithmus der Genomäquivalente (log GE), die Untersuchung mittels quantitativer PCR.

1,30 ±0,12

0,894a

±0,07

1,41 ±0,08

1,21 ±0,12

0,857ab

±0,09

1,42 ±0,08

1,16 ±0,15

0,785b

±0,14

1,47 ±0,15

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

1,4

1,6

ADFI (kg)1 ADG (kg) FCR (Futter/Zunahme)1

VAC +

VAC - CF -

VAC - CF +

ERGEBNISSE

___________________________________________________________________________

93

In Tabelle 9 ist die mittlere Anzahl mit dem Kot ausgeschiedener Lawsonien eines jeden

Tieres während der Kollektionsperiode dargestellt.

Tabelle 9: Mittlere Lawsonien-Ausscheidung während der Kotkollektion, Angabe als

Logarithmus der Genomäquivalente (Log GE) pro g Faeces; Gruppen: VAC + =

geimpft; VAC – CF - = nicht geimpft, klinisch unauffällig; VAC – CF + = nicht geimpft,

klinisch auffällig

Gruppe Durchgang Tier Identifikation Log GE / g Faeces

VAC +

D1

1 6,06

2 6,56

3 9,70

D2

A 4,75

B 4,97

C 4,91

D3

X1 8,85

X2 0,00

X3 8,23

VAC – CF -

D1

4 7,45

5 0,00

6 7,22

D2

D 6,69

E 5,75

F 5,17

D3

Y1 6,30

Y2 6,00

Y3 7,85

VAC – CF +

D1

7 8,92

8 8,39

9 10,8

D2

G 7,47

H 4,90

I 6,51

D3

Z1 6,98

Z2 7,29

Z3 7,98

Abbildung 7 zeigt die durchschnittliche Anzahl der mit dem Kot ausgeschiedenen Lawsonien

während des Bilanzzeitraumes pro Gruppe über jeweils drei Durchgänge.

ERGEBNISSE

___________________________________________________________________________

94

Abbildung 7: Durchschnittliche Lawsonien-Ausscheidung der drei Versuchsgruppen im

Vergleich über drei Durchgänge; Gruppen: VAC + = geimpft; VAC – CF - = nicht

geimpft, klinisch unauffällig; VAC – CF + = nicht geimpft, klinisch auffällig

Alle drei Versuchsgruppen schieden während der Bilanz Lawsonien mit den Faeces aus. Die

Gruppe VAC – CF + zeigte im Vergleich zu den beiden anderen Versuchsgruppen eine

höhere Ausscheidung von Lawsonien mit dem Kot. Die geringste Anzahl an

Genomäquivalenten fand sich in Gruppe VAC – CF -. Aus den Einzeltierwerten geht hervor,

dass insgesamt zwei Schweine, eines in Gruppe VAC + und eines in Gruppe VAC – CF –

während der Kotkollektion keine Lawsonien ausschieden.

Alle weiteren Tiere wiesen den Erreger im Kot in unterschiedlicher Menge auf, die

Unterschiede ließen sich jedoch nicht statistisch absichern.

4.1.3 Scheinbare Gesamtverdaulichkeit (oS, Rp, Rfe, Rfa und Stärke)

Die Bestimmung der scheinbaren Gesamtverdaulichkeit erfolgte in jedem Durchgang jeweils

ab dem 3. Tag nach Einstallung mittels einer 5-tägigen Kollektionsphase. Die Tabelle 10 gibt

die durchschnittlichen Werte der drei Wiederholungsdurchgänge für jede Versuchsgruppe

wieder.

6,00 ±2,89

5,83 ±2,35

7,70 ±1,65

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

Log GE/g Faeces

VAC +

VAC - CF -

VAC - CF +

ERGEBNISSE

___________________________________________________________________________

95

Tabelle 10: Scheinbare Gesamtverdaulichkeit von oS, Rp, Rfe, Rfa und Stärke (%);



VAC + VAC – CF - VAC – CF + organische Substanz

(oS)

86,4

± 1,46

86,9

± 1,81

84,8

± 2,19

Rohprotein (Rp) 83,0

a

± 1,72

83,9a

± 2,03

80,7b

± 2,57

Rohfett (Rfe) 72,1

± 4,08

73,1

± 6,15

71,5

± 4,31

Rohfaser (Rfa) 18,8

± 7,64

22,9

± 10,2

14,4

± 15,3

Stärke 98,9

± 0,27

99,0

± 0,15

98,8

± 0,26


Hinsichtlich der Verdaulichkeit der organischen Substanz ergaben sich keine signifikanten

Unterschiede zwischen den Versuchsgruppen. Ebenso verhält es sich mit der Verdaulichkeit

des Rohfettes, der Rohfaser und der Stärke. Die beste Verdaulichkeit zeigt sich stets in der

Gruppe VAC - CF -, gefolgt von der Gruppe VAC +. Die Gruppe VAC – CF + wies

bezüglich der erhobenen Parameter die geringste Verdaulichkeit auf. Für die Rohprotein-

Verdaulichkeit ergaben sich statistisch abgrenzbare Unterschiede mit einem signifikant

niedrigerem Wert in Gruppe VAC – CF +, verglichen mit den Werten der Gruppen VAC +

und VAC – CF -. Die Verdaulichkeit der Stärke lag mit etwa 99 % in allen drei

Versuchsgruppen auf einem sehr ähnlichen Niveau.

4.1.4 Zusammenhänge zwischen der faekalen Lawsonienausscheidung und

Leistungsparametern sowie der Verdaulichkeit von oS und Rp

Korrelationen zwischen Leistungsparametern, TS-Gehalten im Kot, der scheinbaren

Verdaulichkeit von organischer Substanz und Rohprotein mit der Höhe der faekalen L. i.-

Ausscheidung wurden mittels eines statistischen Verfahrens untersucht. Tabelle 10 gibt die

ERGEBNISSE

___________________________________________________________________________

96

auf Zusammenhänge untersuchten Parameter in den drei Gruppen sowie den dazugehörigen

Korrelationskoeffizienten „r“ an.

Tabelle 10: Zusammenhänge der faekalen L. i. Ausscheidung mit Leistungsparametern

und ausgewählten Parametern der Verdaulichkeit, dargestellt als

Korrelationskoeffizient "r" im Vergleich zwischen den Gruppen VAC +, VAC- CF- und

VAC- CF+.

Interpretation des Korrelationskoeffizienten „r“ (Lehmacher 2014)

0,0 ≤ r ≤ 0,2 kein bis geringer linearer Zusammenhang

0,2 < r ≤ 0,5 schwacher bis mäßiger linearer

Zusammenhang

0,5 < r ≤ 0,8 deutlicher linearer Zusammenhang

0,8 < r ≤ 1,0 hoher bis perfekter linearer Zusammenhang

VAC + VAC – CF - VAC – CF +

log GE L. i. 6,00

± 2,89

5,83

± 2,35

7,70

± 1,65

ADFI (kg) 1,30

± 0,12

1,21

± 0,12

1,16

± 0,15

SCC „r“ log GE vs.

ADFI 0,49 0,06 - 0,35

ADG (g) 894

a

± 73,4

857ab

± 86,3

785b

± 137

PCC „r“ log GE vs.

ADG 0,43 0,01 - 0,58

FCR 1,41

± 0,08

1,42

± 0,08

1,47

± 0,15


FCR - 0,07 - 0,06 - 0,11

TS Faeces (g/kg uS) 236

a

± 18,4

245a

± 16,8

211b

± 19,8

PCC “r” log GE vs.

TS Faeces 0,17 - 0,15 - 0,56

sVQ oS (%) 86,4

± 1,46

86,9

± 1,81

84,8

± 2,19

PCC “r” log GE vs.

sVQ oS 0,23 - 0,20 0,64

sVQ Rp (%) 83,0

a

± 1,72

83,9a

± 2,03

80,7b

± 2,57


sVQ Rp 0,16 - 0,22 0,14

ERGEBNISSE

___________________________________________________________________________

97

In der Gruppe VAC + zeigte sich ein positiver schwacher bis mäßig linearer Zusammenhang

zwischen der L. i. Ausscheidung und der tgl. Futteraufnahme, d.h. je mehr Lawsonien mit

dem Kot ausgeschieden wurden, desto höher war die tägliche Futteraufnahme. Dieser

Zusammenhang zeigte sich in der Gruppe VAC – CF + als negativer schwacher bis mäßig

linearer Zusammenhang, was bedeutet, dass mit steigender Anzahl an ausgeschiedenen

Lawsonien die tgl. Futteraufnahme abnahm. Den Zusammenhang zwischen der L. i.

Ausscheidung und der tgl. Zunahme betreffend konnte ein positiver, schwacher bis mäßiger

linearer Zusammenhang in der Gruppe VAC + hergestellt werden, während dies in der

Gruppe VAC – CF + ein negativer, deutlicher linearer Zusammenhang war. Die Korrelation

aus L. i. Ausscheidung und dem Trockensubstanzgehalt im Kot stellte sich in der Gruppe

VAC – CF + deutlich linear und negativ dar. Der Zusammenhang aus L. i. Ausscheidung und

scheinbarer Verdaulichkeit der organischen Substanz war in der Gruppe VAC + schwach bis

mäßig positiv linear, in der Gruppe VAC – CF + hingegen deutlich positiv linear. Gruppe

VAC – CF – zeigte einen schwachen bis mäßigen negativen linearen Zusammenhang

zwischen der L. i. Ausscheidung und der scheinbaren Verdaulichkeit des Rohproteins.

4.1.5 Scheinbare praecaecale Verdaulichkeit von oS, Rp, Rfe und Stärke

Die Bestimmung der scheinbaren praecaecalen Verdaulichkeit erfolgte mittels einer

Markermethode durch Analyse des ilealen Chymus. Tabelle 11 gibt die durchschnittlichen

Werte der drei Wiederholungsdurchgänge für jede Versuchsgruppe wieder.

Tabelle 11: Scheinbare praecaecale Verdaulichkeit von oS, Rp, Rfe, Stärke (%);




(oS)

63,2

± 7,94

66,7

± 2,03

64,7

± 5,09


± 5,18

72,5

± 3,93

70,2

± 4,25

Rohfett (Rfe) 37,7

± 15,2

42,9

± 9,99

40,0

± 10,6

Stärke 91,3

± 2,32

93,2

± 1,97

93,3

± 2,31

ERGEBNISSE

___________________________________________________________________________

98

Die Ergebnisse der scheinbaren praecaecalen Verdaulichkeit (prc VQ) lassen keine

signifikanten Unterschiede zwischen den Versuchsgruppen erkennen. Die praecaecale

Verdaulichkeit von Rohfett, Rohprotein und organischer Substanz wies die höchsten Werte in

der Gruppe VAC – CF – auf. Die prc VQ der organischen Substanz war in Gruppe VAC + am

geringsten, ebenso verhielt es sich in Bezug auf die prc VQ des Rohfettes und der Stärke. Die

geringste prc VQ in Bezug auf das Rohprotein zeigte sich in Gruppe VAC – CF +.

4.1.6 Scheinbare „praecolonale“ Verdaulichkeit von oS, Rp und Stärke

Die Bestimmung der „praecolonalen“ Verdaulichkeit erfolgte mittels Markermethode aus

dem Caecumchymus. Tabelle 12 gibt die durchschnittlichen Werte der drei

Wiederholungsdurchgänge für jede Versuchsgruppe wieder.

Tabelle 12: Scheinbare „praecolonale“ Verdaulichkeit von oS, Rp, Stärke (%);




(oS)

77,4a

± 2,50

76,9ab

± 1,00

75,1b

± 3,00


± 3,10

78,5

± 1,10

76,9

± 3,70

Stärke 95,5

± 0,72

95,2

± 0,79

95,5 *

± 0,81

* aufgrund der geringen Menge an Caecuminhalt konnte bei einem Tier keine Stärkeanalyse

erfolgen


Die geimpfte Versuchsgruppe (VAC +) zeigte sowohl in Bezug auf die organische Substanz,

das Rohprotein und die Stärke die höchsten oder gleich hohe Werte für die praecolonale

Vedaulichkeit im Vergleich zu den anderen beiden Versuchsgruppen. Die praecolonale

Verdaulichkeit der oS war in der geimpften Gruppe signifikant besser als in der Gruppe

VAC – CF +. Die Gruppe VAC – CF – wies die geringste scheinbare praecolonale

Verdaulichkeit im Hinblick auf die organische Substanz und die Verdaulichkeit des

Rohproteins auf.

ERGEBNISSE

___________________________________________________________________________

99

4.1.7 Histologische Untersuchungen

Die Auswertung der Gewebeschnitte erfolgte histologisch mittels HE-Färbung und

immunhistochemischem Nachweis von Lawsonia intracellularis (IHC).

Erläuterungen zum Score

Histologie

0 = ohne Befund

1 = minimale Proliferation des Kryptepithels

2 = geringgradige Proliferation des Kryptepithels

3 =

deutliche Proliferation des Kryptepithels mit

Becherzell-Depletion und Entzündungszell-

Infiltration

Immunhistologie

0 = negativ

1 = vereinzelter Nachweis von Lawsonia-Antigen,

überwiegend in mukosalen Makrophagen

2 =

mittelgradiger, multifokaler bis diffuser Nachweis

von Lawsonia-Antigen in Epithelzellen und

mukosalen Makrophagen

3 =

hochgradiger diffuser Nachweis von Lawsonia-

Antigen in Epithelzellen und mukosalen

Makrophagen

Abbildung 8: Erläuterungen zur Auswertung der Gewebeschnitte aus Tabelle 13

Tabelle 13 gibt die Ergebnisse der Untersuchung wieder.

ERGEBNISSE

___________________________________________________________________________

100

Tabelle 13: Ergebnisse der histologischen Untersuchung der Gewebeproben, dargestellt

als Score, sowie der mittleren L. i. Ausscheidung mit dem Kot während der

Kotkollektion; Gruppen: VAC + = geimpft; VAC – CF - = nicht geimpft, klinisch

unauffällig; VAC – CF + = nicht geimpft, klinisch auffällig

Gruppe Durchgang Tier

Identifikation

Ø L. i.

Ausscheidung

Score

Histologie

(HE-

Färbung)

Score IHC

Lawsonia

VAC +

1

1 6,06 0 1

2 6,56 0 0

3 9,70 0 1

2

A 4,75 1 1

B 4,97 0 0

C 4,91 0 0

3

X1 8,85 0 2

X2 0,00 0 0

X3 8,23 0 1

VAC –

CF -

1

4 7,45 0 0

5 0,00 0 0

6 7,22 1 2

2

D 6,69 1 2

E 5,75 0 0

F 5,17 0 0

3

Y1 6,30 0 1

Y2 6,00 0 1

Y3 7,85 1 2

VAC –

CF +

1

7 8,92 0 1

8 8,39 0 0

9 10,8 3 3

2

G 7,47 0 1

H 4,90 0 0

I 6,51 0 0

3

Z1 6,98 0 0

Z2 7,29 0 0

Z3 7,98 0 0

Die Auswertung der Gewebeschnitte mittels HE-Färbung ließ in der geimpften Gruppe

(VAC +) bei einem Tier eine minimale Proliferation des Kryptepithels erkennen, alle weiteren

Versuchstiere waren ohne Befund. In Gruppe VAC– CF – konnte bei drei Tieren eine

minimale Proliferation des Kryptepithels nachgewiesen werden, alle weiteren Tiere waren

ohne Befund. In der klinisch auffälligen Gruppe (VAC – CF +) war bei einem Tier eine

deutliche Proliferation des Kryptepithels mit Becherzell-Depletion und Entzündungszell-

ERGEBNISSE

___________________________________________________________________________

101

Infiltration nachzuweisen, alle weiteren Tiere der Gruppe waren ohne Befund.

Der immunhistochemische Nachweis von Lawsonien in Gewebeschnitten derselben Tiere

ergab in der Gruppe VAC + bei vier Tieren einen vereinzelten Nachweis von Lawsonien-

Antigen, überwiegend in mukosalen Makrophagen und bei einem Tier einen mittelgradigen,

multifokalen bis diffusen Nachweis von Lawsonia-Antigen in Epithelzellen und mukosalen

Makrophagen. In Gruppe VAC – CF – konnte bei zwei Tieren ein vereinzelter Nachweis von

Lawsonia-Antigen, überwiegend in mukosalen Makrophagen und bei drei Tieren ein

mittelgradiger, multifokaler bis diffuser Nachweis von Lawsonia-Antigen in Epithelzellen

und mukosalen Makrophagen erbracht werden. In Gruppe VAC – CF + zeigten zwei Tiere

einen vereinzelten Nachweis von Lawsonien-Antigen, überwiegend in mukosalen

Makrophagen und ein Tier einen hochgradigen diffusen Nachweis von Lawsonia-Antigen in

Epithelzellen und mukosalen Makrophagen.

Die beiden Versuchstiere, die während des Bilanzzeitraumes keinerlei Lawsonien

ausschieden, wiesen auch in der histologischen Untersuchung keine Veränderungen auf,

während das Schwein mit den deutlichsten histologischen Veränderungen die meisten

Lawsonien mit dem Kot ausschied. Wie aus der Tabelle hervorgeht, decken sich die Befunde

aus der Quantifizierung der Lawsonien Ausscheidung mit dem Kot, der HE-Färbung und IHC

nicht in jedem Fall.

4.2 Teil 2

4.2.1 Futtermittel

In allen drei Durchgängen kam ein Mischfutter identischer Zusammensetzung zum Einsatz,

dessen drei Chargen separat analysiert wurden. Die Produktion dieses Mischfutters erfolgte

durch die For Farmers-Bela GmbH in 49377 Vechta-Langförden.

4.2.1.1 Chemische Zusammensetzung

Die chemische Zusammensetzung des Mischfutters ist in Tabelle 14 dargestellt.

ERGEBNISSE

___________________________________________________________________________

102

Tabelle 14: Nährstoff-, Energie- und Mineralstoffgehalte der drei Mischfutterchargen

(Angabe in g/kg TS) sowie der Durchschnitt aller Chargen

1. Charge 2. Charge 3. Charge Ø aller Chargen

TS (g/kg uS) 876 874 882 877

Ra (g) 55,7 53,4 54,4 54,4

Rfa (g) 34,2 44,0 35,5 37,8

Rfe (g) 37,7 33,7 33,4 34,9

Rp (g) 210 203 205 206

Stärke (g) 467 463 467 465

Zucker (g) 48,4 47,2 46,6 47,3

ME (MJ/kg) 13,68 13,22 13,64 13,51

Ca (g) 9,13 10,2 9,63 9,63

P (g) 6,32 6,30 6,20 6,27

Mg (g) 1,69 1,86 1,72 1,75

K (g) 7,87 8,05 8,36 8,09

Na (g) 2,69 2,47 2,56 2,58

Cl (g) 4,77 4,41 4,54 4,57

Cu (mg) 25,3 31,4 25,0 27,2

Zn (mg) 192 219 247 219

Se (mg) 0,423 0,572 0,531 0,509

4.2.1.2 Siebanalyse

Um einen Überblick über die Futterstruktur zu erhalten, erfolgte eine trockene Siebanalyse

des Mischfutters (Tabelle 15).

ERGEBNISSE

___________________________________________________________________________

103

Tabelle 15: Anteile (%) der Partikel nach trockener Siebanalyse in allen drei

Futtermittelchargen sowie im Ø aller drei Chargen

Siebgröße

(mm) Charge Charge Charge Ø

≥ 3,15 0,00 0,00 0,00 0,00

≥ 2,00 1,82 1,89 0,00 1,23

≥1,40 9,09 11,3 9,09 9,83

≥ 1,00 10,9 13,2 10,9 11,7

≥ 0,80 10,9 7,55 14,6 11,0

≥ 0,56 18,2 18,9 16,4 17,8

≥ 0,40 14,6 13,2 14,6 14,1

≥ 0,20 21,8 22,6 20,0 21,5

< 0,2 12,7 11,3 14,6 12,9

kumulativ

> 1mm 21,8 26,4 19,9 22,7

< 0,2 mm 12,7 11,3 14,6 12,9

Das hier eingesetzte Futter weicht somit nicht vom üblichen Vermahlungsgrad für ein

schrotförmiges Mischfutter (Referenz „üblich“: Partikel > 1 mm: > 15-20 %; Partikel <

0,2 mm: < 35 %; KAMPHUES ET AL. 2014) ab.

4.2.2 Tiere


In allen drei Durchgängen wurde der Gesundheitszustand der Tiere mindestens zweimal

täglich überprüft. Die insgesamt 72 Tiere zeigten während des gesamten Versuchszeitraumes

ein ungestörtes Allgemeinbefinden. Auch nach der experimentellen Infektion mit S. Derby

traten keine Störungen des Allgemeinbefindens auf. Es kam nicht zu Tierverlusten.

4.2.2.2 Körpermasseentwicklung

Die Tabelle 16 zeigt die KM-Entwicklung sowie die tägliche Zunahme aller Tiere von der

Einstallung bis zum Versuchsende. Es ergaben sich keine statistisch signifikanten

Unterschiede zwischen den Versuchsgruppen.

ERGEBNISSE

___________________________________________________________________________

104

Tabelle 16: Startgewicht (G1), Endgewicht (G2) und tägliche Zunahme (ADG) von den

Tieren in den Durchgängen (D1, D2, D3) in kg (Angabe als arithmetisches Mittel mit

oberer und unterer Standardabweichung); Gruppen: VAC + = geimpft, nicht behandelt;

VAC - = nicht geimpft, behandelt

VAC + VAC -

D1

G1 22,8

± 2,96

22,8

± 2,45

G2 54,5

± 4,50

57,1

± 4,30

ADG 0,746

± 0,06

0,807

± 0,07

D2

G1 23,4

± 2,12

23,1

± 1,52

G2 57,6

± 4,31

56,0

± 4,33

ADG 0,815

± 0,08

0,791

± 0,07

D3

G1 23,3

± 2,13

23,4

± 1,53

G2 56,4

± 5,41

56,3

± 3,77

ADG 0,807

± 0,10

0,804

± 0,08

ERGEBNISSE

___________________________________________________________________________

105

Abbildung 9: Körpermasse zu Versuchsbeginn und –ende bei beiden Versuchsgruppen

im Durchschnitt über drei Durchgänge (n = 36 pro Versuchsgruppe); Gruppen: VAC +

= geimpft, nicht behandelt; VAC - = nicht geimpft, behandelt

Abbildung 10: Tägliche Zunahmen der beiden Versuchsgruppen im Durchschnitt über

drei Durchgänge (n = 36 pro Versuchsgruppe); Gruppen: VAC + = geimpft, nicht

behandelt; VAC - = nicht geimpft, behandelt

23,2 ±2,38

56,2 ±4,80

23,1 ±1,85

56,5 ±4,05

0

10

20

30

40

50

60

Körpermasse (kg) VAC +

VAC -

0,789 ±0,09

0,798 ±0,07

0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1

tgl. Zunahme (kg) VAC +

VAC -

ERGEBNISSE

___________________________________________________________________________

106

4.2.2.3 Futteraufnahme und relativer Futteraufwand

Die Futteraufnahme wurde täglich für jede Gruppe erfasst und als arithmetrischer Mittelwert

über den gesamten Versuchszeitraum auf Einzeltierebene angegeben. In der täglichen

Futteraufnahme und im mittleren Futteraufwand ergaben sich keine statistisch signifikanten

Unterschiede.

Tabelle 17: Durchschnittliche tägliche Futteraufnahme (kg uS) pro Tier und mittlerer

Futteraufwand (kg Futter uS/kg KM-Zunahme); Gruppen: VAC + = geimpft, nicht

behandelt; VAC - = nicht geimpft, behandelt; Ermittlung auf Gruppenbasis

VAC +

VAC –

Futteraufnahme 1,80

± 0,07

1,84

± 0,13

Futteraufwand 2,28

± 0,09

2,31

± 0,15

4.2.3 Mikrobiologische Untersuchungen

4.2.3.1 Umgebungsproben

In keiner der jeweils vor Versuchsbeginn untersuchten Umgebungsproben (n = 105; siehe

Kapitel 3.7.2.1) konnten Salmonellen kulturell nachgewiesen werden.

4.2.3.2 Rektaltupferproben vor Versuchsbeginn

Bei allen Versuchstieren fand vor dem Versuchsbeginn eine kulturelle Untersuchung eines

Rektaltupfers auf Einzeltierbasis hinsichtlich Salmonellen statt. Keines der in das Institut für

Tierernährung verbrachten Tiere wies einen positiven Nachweis von Salmonellen im Kot auf.

4.2.3.3 Mischfutter

In keiner der drei Futtermittelchargen konnten Salmonellen kulturell nachgewiesen werden.

4.2.3.4 Rektaltupferproben während des Versuchs

Im 4-wöchigen Versuchsverlauf wurden im regelmäßigen Abstand (dreimal pro Woche)

Rektaltupfer jedes Einzeltieres entnommen und kulturell auf das Vorhandensein von S. Derby

untersucht.

ERGEBNISSE

___________________________________________________________________________

107

Tabelle 18 gibt die Ergebnisse dieser Untersuchungen für alle drei Versuchsdurchgänge

wieder.

Tabelle 18: Verlaufsuntersuchung der S. Derby-Ausscheidung mit den Faeces,

untersucht mit Hilfe von Rektaltupfern; Gruppen: VAC + = geimpft, nicht behandelt;

VAC - = nicht geimpft, behandelt

Gruppe

VAC +

VAC -

„Seeder“ „Kontakttiere“ „Seeder“ „Kontakttiere“

Schweine

insgesamt

n = 6

(3x2)

n = 30

(3x10)

n = 6

(3x2)

n = 30

(3x10)

Rektaltupfer

insgesamt (n)

72

(6x12)

360

(30x12)

72

(6x12)

360

(30x12)

S. Derby

positive

Rektaltupfer

9

(12,5 %)

1

(0,28 %)

16

(22,2 %)

20

(5,55 %)

S. Derby

positive

Schweine (n)

6

(100 %)

1a

(3,33 %)

6

(100 %)

13b

(43,3 %)

a,b unterschiedliche Buchstaben kennzeichnen signifikante Unterschiede (p < 0,05);

statistisch ausgewertet wurde die Anzahl der S. Derby positiven Schweine

Bei allen Tieren, die experimentell mit S. Derby infiziert wurden („Seeder“), konnte diese

Salmonelleninfektion über kulturell positive Rektaltupfer nachgewiesen werden.

Von den Kontakttieren infizierte sich über alle drei Durchgänge in der nicht behandelten

Gruppe (VAC +) nur ein Tier, während sich in der vorab antibiotisch behandelten Gruppe

(VAC -) insgesamt 13 Tiere mikrobiologisch positiv darstellten. Dieser Unterschied war

statistisch signifikant.

Tabelle 19, 20 und 21 geben eine Übersicht zum Nachweis von S. Derby in den Rektaltupfern

auf Einzeltierbasis, eingeteilt nach Versuchsdurchgängen, wieder. Abbildung 11 beschreibt

diese Ergebnisse für alle drei Durchgänge graphisch.

ERGEBNISSE

___________________________________________________________________________

108


Einzeltierbasis in der 4-wöchigen Verlaufsuntersuchung im ersten Versuchsdurchgang;

Gruppen: VAC + = geimpft, nicht behandelt; VAC - = nicht geimpft, behandelt

Tag nach dem Zurücksetzen in die Gruppen

Durchgang Gruppe Tier 1 3 5 7 9 11 14 16 18 21 23 25

Seeder

1 VAC +

182

183

Kontakttiere

1

VAC +

142

143

144

180

181

184

185

186

187

188

Seeder

1

VAC -

196

197

Kontakttiere

1 VAC -

189

190

191

192

193

194

195

198

199

200

ERGEBNISSE

___________________________________________________________________________

109


Einzeltierbasis in der 4-wöchigen Verlaufsuntersuchung im zweiten


geimpft, behandelt



Seeder

2

VAC +

165

166

Kontakttiere

2

VAC +

161

162

151

164

167

168

169

170

171

172

Seeder

2

VAC -

180

185

Kontakttiere

2

VAC -

181

196

183

184

186

187

188

189

190

191

ERGEBNISSE

___________________________________________________________________________

110


Einzeltierbasis in der 4-wöchigen Verlaufsuntersuchung im dritten Versuchsdurchgang;

Gruppen: VAC + = geimpft, nicht behandelt; VAC - = nicht geimpft, behandelt



Seeder

3

VAC +

4

5

Kontakttiere

3

VAC +

3

6

7

8

9

10

11

12

95

99

Seeder

3

VAC -

1

2

Kontakttiere

3

VAC -

89

90

91

92

93

94

96

97

98

100

ERGEBNISSE

___________________________________________________________________________

111

Abbildung 11: Anzahl positiver Rektaltupfer im dem nach der Infektion folgenden 4-

wöchigen Beobachtungszeitraum bis zur Sektion. Dargestellt ist die Gesamtzahl

positiver Proben pro Untersuchungszeitpunkt (n=12) in beiden Gruppen; Gruppen:

VAC + = geimpft, nicht behandelt; VAC - = nicht geimpft, behandelt

4.2.3.5 Ileocaecallymphknoten und Caecumchymus

Um die Frage nach einer erfolgten Translokation beantworten zu können, wurden die

Ileocaecallymphknoten eines jeden Tieres post mortem auf das Vorhandensein von S. Derby

untersucht. Zudem erfolgte die Untersuchung eines Tupfers pro Tier, entnommen aus dem

steril gewonnenen Caecumchymus, um bestimmen zu können inwieweit sich S. Derby im laut

Literatur bevorzugten Reservoir auffinden ließ.

Tabelle 22 gibt einen Überblick über die Ergebnisse dieser Untersuchungen.

0

1

2

3

4

5

6

7

8

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

An

zah

l p

osit

iver

Rekta

ltu

pfe

r

Nummer der Probenahme im Versuchsverlauf

Gesamtzahl positiver Proben (Rektaltupfer) pro Untersuchungszeitpunkt und Gruppe

VAC - VAC +

ERGEBNISSE

___________________________________________________________________________

112

Tabelle 22: Nachweis von S. Derby in Ileocaecallymphknoten und Caecuminhalt post

mortem; Gruppen: VAC + = geimpft, nicht behandelt; VAC - = nicht geimpft, behandelt

Gruppe VAC + VAC -

„Seeder“ „Kontakttiere“ „Seeder“ „Kontakttiere“

Schweine insgesamt n = 6

(3x2)

n = 30

(3x10)

n = 6

(3x2)

n = 30

(3x10)

S. Derby positive

Schweine im

Ileocaecallymphknoten

(n)

2

(33,3%)

3a

(10,0%)

3

(50,0%)

10b

(33,3%)

S. Derby positive

Schweine im

Caecuminhalt (n)

1

(16,6%)

1

(3,33%)

3

(50,0%)

3

(10,0%)

a,b, unterschiedliche Buchstaben kennzeichnen signifikante Unterschiede (p < 0,05);

statistisch verglichen wurden die mikrobiologischen Ergebnisse der Kontakttiere beider

Versuchsgruppen

In beiden Versuchsgruppen konnte über die drei Durchgänge S. Derby sowohl im

Ileocaecallymphknoten als auch im Caecuminhalt nachgewiesen werden. Dabei ergab sich ein

signifikanter Unterschied hinsichtlich des Nachweises von S. Derby im

Ileocaecallymphknoten zwischen der nicht vorab behandelten und der behandelten Gruppe.

Die quantitative Untersuchung (vgl. 3.8.2.2) von Ileocaecallymphknoten und Caecumchymus

lieferte keinerlei Salmonellen-positive Ergebnisse. Bei der niedrigsten angelegten

Verdünnungsstufe konnte in keiner der untersuchten Proben S. Derby nachgewiesen werden.

Da parallel eine Anreicherung der Proben in Selektivnährmedien mit anschließender

qualitativer Untersuchung erfolgte, ist ein Salmonellenaufkommen in einer Größenordnung

von weniger als 1,00*102 KBE/g Probenmaterial wahrscheinlich.

4.2.4 Serologische Untersuchungen

Blutproben, tierärztlich entnommen zum einen vor der Einstallung der Schweine im Institut

für Tierernährung im Rahmen der diagnostischen Abklärung einer Infektion mit Lawsonia

ERGEBNISSE

___________________________________________________________________________

113

intracellularis zum anderen zum Zeitpunkt der Sektion, wurden durch die IVD GmbH

(Hannover) mittels Antikörper- ELISA auf das Vorhandensein von Antikörpern gegen

Salmonellen sowie Lawsonia intracellularis untersucht. Hierbei wurde für diese beiden

Parameter auch die Titerhöhe bestimmt, so dass die Infektionsdynamik über den

Versuchsverlauf dargestellt werden konnte.

Tabelle 23 und Tabelle 24 geben einen Überblick über die Titerverläufe wieder.

ERGEBNISSE

___________________________________________________________________________

114

Tabelle 23: Darstellung der Titerverläufe von L. i. im Zeitraum von Einstallung (E) bis

Sektion (S); Gruppen: VAC + = geimpft, nicht behandelt; VAC - = nicht geimpft,

behandelt; Angabe als Titer

VAC + VAC -

Durchgang Tier

Nr.

„Seeder“ „Kontakttiere“ Durchgang Tier

Nr.

„Seeder“ „Kontakttiere“

Titer Titer Titer Titer

Zeitpunkt E S E S E S E S

D1 182 89 43 D1 196 20 9

183 1 43 197 45 50

142 10 24 189 38 16

143 17 75 190 54 46

144 1 fehlt 191 75 fehlt

180 8 16 192 24 55


184 4 45 194 74 64

185 6 75 195 49 50

186 8 65 198 61 fehlt

187 6 fehlt 199 60 76

188 3 70 200 45 37

D2 165 0 56 D2 180 79 48

166 5 65 185 41 69

161 19 49 181 12 54

162 0 71 196 3 41

151 1 57 183 17 32

164 0 13 184 0 23

167 36 56 186 18 78

168 2 60 187 0 43

169 0 75 188 12 58

170 1 26 189 3 61

171 0 71 190 44 67

172 5 27 191 0 57

D3 4 3 72 D3 1 25 38

5 4 72 2 58 32

3 1 74 89 37 38

6 5 80 90 0 48

7 0 75 91 13 29

8 11 85 92 2 49

9 0 58 93 81 49

10 0 83 94 63 63

11 0 74 96 2 38

12 0 85 97 6 46

95 3 73 98 0 8

99 5 63 100 13 57

Titer: < 20 negativ; 20-29 fraglich; > 30 positiv

ERGEBNISSE

___________________________________________________________________________

115

Anhand der dargestellten Titerverläufe von L. i. lässt sich sowohl die im Ursprungsbetrieb

vorhandene Lawsonieninfektion als auch der Entnahmezeitpunkt der Schweine aus dem

Bestand (bereits L. i. positive Tiere in der Gruppe „VAC –„) bestätigen. Tiere, deren Titer

sich zum Zeitpunkt der Einstallung im negativen Bereich befanden, konnten durch die

zeitgleiche Entnahme von Faeces und deren Untersuchung via qPCR als positiv detektiert

werden.

Auch bei den geimpften Schweinen zeigt sich ein Anstieg der L. i. Titer, so dass auch hier von

einem Erregerkontakt ausgegangen werden kann.

ERGEBNISSE

___________________________________________________________________________

116

Tabelle 24: Darstellung des Nachweises von Antikörpern gegen Salmonellen im

Zeitraum von Einstallung (E) bis Sektion (S); Gruppen: VAC + = geimpft, nicht

behandelt; VAC - = nicht geimpft, behandelt; Angabe als OD-Wert in %

VAC + VAC -

Durchgang Tier

Nr.

„Seeder“ „Kontakttiere“ Durchgang Tier

Nr.

„Seeder“ „Kontakttiere“

Titer Titer Titer Titer

Zeitpunkt E S E S E S E S

D1 182 17 19 D1 196 6 28

183 1 11 197 2 23

142 1 1 189 2 84

143 1 1 190 1 7


180 1 1 192 1 20


184 6 5 194 1 4

185 1 10 195 5 74

186 1 15 198 25 fehlt

187 1 fehlt 199 1 24

188 1 1 200 1 80

D2 165 1 4 D2 180 1 8

166 1 38 185 1 12

161 6 34 181 1 9

162 1 4 196 1 2

151 27 6 183 1 54

164 1 16 184 5 15

167 3 23 186 3 16

168 1 20 187 1 10

169 1 25 188 1 4

170 1 1 189 1 7

171 11 36 190 1 4

172 6 48 191 10 92

D3 4 1 1 D3 1 3 9

5 1 42 2 34 61

3 1 6 89 7 9

6 1 2 90 23 41

7 1 1 91 1 17

8 1 6 92 1 8

9 7 6 93 16 27

10 1 14 94 7 4

11 18 64 96 5 48

12 1 1 97 1 4

95 1 2 98 33 27

99 2 1 100 1 4

Salmonellen-Ak (Angabe in % optischer Dichte (OD %): < 10 negativ; > 10 positiv

ERGEBNISSE

___________________________________________________________________________

117

Aus Tabelle 24 geht hervor, dass der Großteil der ausgewählten Tiere zum

Entnahmezeitpunkt aus dem Bestand einen Salmonellen-Ak-Titer im unauffälligen Bereich

aufwies. Vereinzelt waren in beiden Gruppen positive Ak-Titer nachzuweisen.

In der Gruppe VAC – zeigten zum Zeitpunkt der Sektion mehr Tiere einen positiven

Salmonellen-Ak-Titer als in der Gruppe VAC +.

DISKUSSION

___________________________________________________________________________

118

5 DISKUSSION

Lawsonia intracellularis kommt als Erreger von Erkrankungen des Verdauungsapparates in

der heutigen Schweineproduktion eine große Bedeutung zu. Diese generiert sich nicht nur aus

klinisch auffälligen Verläufen und damit einhergehender deutlicher Leistungsminderung und

eventuellen Verlusten, sondern ebenso aus mild oder klinisch unauffällig verlaufenden

Infektionen, die in einem gewissen Umfang auch zu Leistungseinbußen führen können

(MAUCH U. BILKEI 2005).

Ein weiterer Aspekt ist die notwendige antibiotische Therapie behandlungswürdiger L. i.

Infektionen. Da die Behandlung von Nutztieren mit antibiotischen Wirkstofen zunehmend in

die Kritik gerät und neue gesetzliche Regelungen wie die 16. AMG Novelle den Einsatz von

Antiobiotika in Zukunft streng reglementieren und überwachen werden, sollte der Fokus

vermehrt auf prophylaktischen Maßnahmen liegen (SCHULTE-WÜLWER 2014). Auch gilt es

aus Gründen der Resistenzbildung und somit des Verbraucherschutzes die Gabe antibiotischer

Wirkstoffe auf ein Minimum zu reduzieren. Vor diesem Hintergrund gliedert sich die

Fragestellung der vorliegenden Arbeit in zwei Teilbereiche, wobei der erste Teilbereich

verfolgt, inwiefern die Leistungsparameter tgl. Futteraufnahme, tgl. Zunahme und

Futterverwertung sowie die Verdaulichkeit von organischer Substanz, Protein, Fett, Rohfaser

und Stärke innerhalb der Versuchsgruppen differieren.

Der zweite Teilbereich der Arbeit betrachtet hingegen den Einfluss einer antibiotischen

Therapie einer Lawsonien-Infektion hinsichtlich der Empfänglichkeit für eine nachfolgende

experimentelle Infektion mit Salmonellen. Somit werden im zweiten Teilbereich zwei

Thematiken behandelt, die eine essentielle Rolle für den Verbraucherschutz spielen, nämlich

die mögliche Reduktion des Einsatzes von Antibiotika und die Minimierung des Eintrags von

Zoonoseerregern, Salmonellen, in die Lebensmittelkette.

Der eigentlichen Diskussion der Ergebnisse ist zunächst eine kritische Auseinandersetzung

mit der angewandten Methodik vorangestellt.

DISKUSSION

___________________________________________________________________________

119

5.1 Kritik der Methodik

5.1.1 Auswahl des Betriebes, Versuchstiere und Haltung

Die Kriterien, die für die Auswahl des Betriebes entscheidend waren, waren für beide

Versuchsteile identisch: ein hoher Gesundheitsstatus, um auszuschließen, dass die

nachfolgenden Versuche durch etwaige andere Erreger behindert oder verfälscht werden

könnten und gleichzeitig klinische Anzeichen einer Lawsonia intracellularis-Infektion in

einem möglichst frühen Lebensalter, nach Möglichkeit bereits in der Ferkelaufzucht.

L. i. ist als intrazellulärer Erreger nur schwer kultivierbar (VANUCCI U. GEBHART 2014). Eine

Möglichkeit, Versuchstiere standardisiert experimentell mit L. i. zu infizieren, stellt das

Verabreichen einer Infektionsbouillon, hergestellt aus Material von Schweinen, die eine

klinische PHE aufwiesen, dar (BOESEN ET AL. 2004). Das Anliegen des hier konzipierten

Versuches war es jedoch, alle Vorteile einer Feldinfektion zu nutzen und in den Versuch zu

übertragen. Die Versuchstiere konnten sich noch im Herkunftsbetrieb mit allen

Umwelteinflüssen, der kommensalen Begleitflora, einer üblich hohen Belegdichte und

weiteren Stressoren auseinandersetzen. All diese Faktoren sind typisch für einen

herkömmlichen schweinehaltenden Betrieb, so dass die Versuchstiere in der vorliegenden

Studie ein realistisches Bild von den im Feld üblichen Gegebenheiten wiederspiegelten. Ein

Vorteil dieser Vorgehensweise ist „die Verbringung“ der originalen Mikroflora des Darmes in

das Institut und somit in den Versuch. Dies war explizit gewünscht, denn eine experimentelle

Infektion kann die Verhältnisse aus dem Feld im Vergleich nur imitieren (BOESEN ET AL.

2004).

Aus diesem Grund wurden die Schweine auch sofort nach der Feststellung der Erstinfektion

in das Institut für Tierernährung nach Hannover verbracht und die Adaptationsphase wurde so

kurz wie möglich gehalten, um keine zu starke Veränderung der Ausgangslage

herbeizuführen und zu gewährleisten, dass die akuten, durch L. i. bedingten Veränderungen

des Magen-Darm-Traktes Einfluss auf die Verdaulichkeit nehmen konnten.

Die Gruppe der vakzinierten Tiere sowie die Gruppe der potentiell L. i. positiven, aber

klinisch unauffälligen Tiere wurde so ausgewählt, dass sie in Alter und Gewicht der klinisch

auffälligen und positiven Tiergruppe entsprachen.

Alle gegen L. i. geimpften Ferkel erhielten eine nachverfolgbare Kennzeichnung die die

notwendige Unterscheidung zwischen geimpften und nicht-geimpften Tieren zuließ. Nach

DISKUSSION

___________________________________________________________________________

120

dem Absetzen wurden alle Ferkel gemischt aufgestallt, also weder Wurf-individuell noch

wurden geimpfte separat von nicht-geimpften Ferkeln aufgestallt. Dieses Vorgehen lässt zwar

keine nachträgliche Zuordnung zur Sau zu, konnte aber die Wahrscheinlichkeit erhöhen, dass

auch die vakzinierten Tiere Kontakt zum Erreger hatten. Es bestand somit kein Unterschied in

der Erregerexposition zwischen den Versuchsgruppen.

Vor allem im ersten Versuchsteil kam eine vergleichsweise geringe Anzahl an Versuchstieren

zum Einsatz, was sich aus den gesetzlichen Vorgaben Tierversuche betreffend erklären lässt.

Die für die Untersuchungen notwendige Einzelhaltung des insbesondere als Läuferschwein

sich in sozialen Verbänden wohlfühlenden Schweines sowie die abschließende Tötung aller

Individuen macht eine Anzahl an Versuchstieren, die so gering wie möglich ist, notwendig.

Da im ersten Versuchsteil eine große Anzahl an Daten auf Einzeltierbasis erhoben wurde,

konnte die Anzahl der verwendeten Schweine deutlich unter der des zweiten Versuchsteils

belassen werden, in dem vorrangig die Abbildung einer Infektionsdynamik innerhalb einer

Tiergruppe im Vordergrund stand.

Das spezielle Auswahlverfahren für die Versuchstiere machte es möglich, dass einerseits zwar

feldinfizierte Tiere für die Versuche zur Verfügung standen, andererseits war es aber aufgrund

der begrenzten Anzahl erstinfizierter Tiere an einem bestimmten Tag nicht möglich, nur Tiere

eines Geschlechts zu verwenden. Während das Geschlechterverhältnis im ersten Versuchsteil

zwischen den Gruppen insgesamt ausgeglichen ist, konnte dies im zweiten Versuchsteil nicht

gewährleistet werden.

Im ersten Versuchsteil erfolgte nach Ankunft im Institut für Tierernährung direkt eine

Einzelaufstallung aller Versuchstiere. Während die Adaptationsphase vor einem

Verdaulichkeitsversuch üblicherweise mindestens 5 Tage beträgt, konnte sie in diesem Fall

auf 3 Tage verkürzt werden, da die Schweine schon in ihrem Herkunftsbetrieb seit mindestens

drei Wochen das auch im Versuch eingesetzte Futter erhielten und sich somit nur an die neue

Umgebung und die Aufstallung adaptieren mussten. Die Durchführung der

Verdaulichkeitsstudien erfolgte in einem Haltungssystem mit Einzelbuchten und

planbefestigtem Boden. Dieses Vorgehen entspricht nicht der üblichen Methodik,

Bilanzversuche in speziell dafür vorgesehenen Stoffwechselkäfigen für Schweine

durchzuführen (RODEHUTSCORD ET AL. 2002). Dieses Vorgehen ermöglichte den Tieren aber

einen Bewegungsfreiraum, so dass sie in ihrem natürlichen Verhalten weniger eingeschränkt

DISKUSSION

___________________________________________________________________________

121

wurden. Die vollständige und umfassende Kollektion des Futters und der Exkremente war

somit zwar anspruchsvoller, aber den Tieren konnte in dieser Haltung mehr Möglichkeit zur

Bewegung gewährt werden. Auch wenn zu einem gewissen Maß die Gefahr eines Zertretens

und Verteilens von Futter und Exkrementen gegeben war, konnte diesem Problem durch

häufige Kollektion begegnet werden.

Obwohl die Schweine im Herkunftsbetrieb nicht separiert wurden, also die späteren

Versuchsgruppen bereits untereinander Kontakt hatten, wurde im Versuch darauf geachtet,

dass es zu keiner Verschleppung von Erregern sowohl zwischen den Gruppen als auch

zwischen den Einzeltieren kam. Da L. i. vorwiegend fäkal-oral übertragen wird (POHLENZ

2005) konnte ein Eintrag von Erregern in andere Buchten vermieden werden, sodass es

infolge Verschleppung von Erregern nicht zu falschen quantitativen Ergebnissen die

Lawsonien-Menge im Kot des Einzeltieres betreffend kommen konnte. Auch wurde so die

Möglichkeit einer Neu-Infektion innerhalb der Versuchsphase durch die Aufnahme von Kot

der anderen Versuchstiere unterbunden.

Im zweiten Versuchsteil wurden alle Schweine einer Versuchsgruppe nach Ankunft im

Institut für Tierernährung zunächst als Gruppe aufgestallt. Rangordnungskämpfe traten nicht

auf. Nach experimenteller S. Derby -Infektion von jeweils zwei Tieren einer jeden

Versuchsgruppe und Bestätigung dieser experimentellen Infektion wurden die Tiere zurück in

die Gruppen gesetzt, aus denen sie entstammten. Das Ziel hierbei war es, eine

Kontaktinfektion, wie sie auch im Feld stattfinden kann, zu simulieren. Für Salmonellen ist

dieses Infektionsmodell etabliert (PAPENBROCK 2005). Trotz täglicher Reinigung der

Gruppenbuchten war stets eine ausreichende Menge Kot für eine potentielle fäkal-orale

Infektionsroute vorhanden. Einer Verschleppung zwischen den Versuchsgruppen wurde

mittels separater Schutzkleidung und Gerätschaften sowie der Nutzung von

Desinfektionswannen vorgebeugt. Auch wurde besonders sorgfältig darauf geachtet, dass es

zu keiner ungewollten Verschleppung des Testkeims, z.B. über das Schuhwerk und die

Gerätschaften kommen konnte (Aufstellen von Desinfektionswannen, separate

Schutzkleidung und buchteneigene Gerätschaften). Der Abstand zwischen den

Versuchsgruppen wurde maximal gewählt um eine Verschleppung zu verhindern. Weitere

Vektoren, die zu einer Übertragung von S. Derby führen können wie Fliegen, Käfer oder

Schadnager waren für beide Versuchsgruppen gleichermaßen irrelevant, da in den

DISKUSSION

___________________________________________________________________________

122

Versuchsstallungen präventive Maßnahmen etabliert sind, die einen Befall verhindern. Die

Aufstallung der verschiedenen Durchgänge rotierte zudem regelmäßig um Einflüsse

möglicher anderer Umweltfaktoren auf die Versuchsergebnisse auszuschließen.

5.1.2 Versuchsdurchführung

Weder im ersten noch im zweiten Versuchsteil wurde eine definiert Lawsonien-negative

Versuchsgruppe miteinbezogen. Der Vorteil einer solchen Gruppe hätte im ersten

Versuchsteil in einer möglichen Differenzierung zwischen Schweinen, die alle Erregerkontakt

hatten und Schweinen, die naiv sind, gelegen. Das heißt, es hätte ersichtlich werden können,

ob der Unterschied zwischen negativen und L .i. positiven Tieren evtl. deutlicher wäre als der

Unterschied zwischen geimpften und positiven Tieren. Die Leistungsdaten der zwei im

Versuch befindlichen Schweine, die keine Lawsonien-Ausscheidung mit dem Kot aufwiesen,

wich allerdings nicht im positiven Bereich von der vakzinierten Gruppe ab (negative Tiere:

0,856 kg tgl. Zunahme / Gruppe Vac + 0,894 kg tgl. Zunahme). Da es sich in dieser

Untersuchung jedoch um feldinfizierte Schweine nur eines Betriebes handelte, war es nicht

möglich, aus diesem Betrieb eine L. i. negative Gruppe zu generieren. Zudem ist die

Schaffung komplett L. i. negativer Bestände nicht realistisch (Prävalenzen L. i. positiver

Betriebe ≥ 80 % (HOLYOAKE ET AL. 2010), so dass eine Impfung bei bestehendem

Infektionsdruck die Praxis am besten wiedergibt.

Im zweiten Versuchteil hätte die Einbeziehung einer negativen Kontrollgruppe den Vorteil

gehabt, einen möglichen Einfluss der Lawsonien selbst auf die experimentelle

Salmonelleninfektion untersuchen zu können. Da auch in diesem Versuchsteil alle Tiere aus

einem Betrieb stammten und der Fokus darauf lag, feldinfizierte Schweine des gleichen

Alters, aufgezogen unter identischen Haltung- und Umweltbedingungen, in den Versuch

einzubeziehen, war es, wie oben bereits beschrieben, nicht möglich L. i. negative Tiere der

gleichen Tiergruppe zu generieren. In schweinehaltenden Beständen, in denen eine Infektion

mit L .i. ein tiergesundheitliches Problem darstellt, stellen Impfung oder antibiotische

Behandlung zudem die einzigen direkten Interventionsmaßnahmen am Tier dar, sodass in der

vorliegenden Untersuchung die beiden praxisüblichen Maßnahmen standardisiert auf ihre

Belastbarkeit hin geprüft werden konnten.

DISKUSSION

___________________________________________________________________________

123

5.1.3 Versuchsfutter und Fütterung

Da im Vergleich zu anderen Verdaulichkeitsstudien (ARLINGHAUS 2013; VAGT 2014) der

Schwerpunkt in dieser Studie nicht auf der Untersuchung verschiedener Futtermittel lag,

wurde zur Durchführung des ersten Versuchsteils eine Charge des hofeigenen, schrotförmigen

Mischfutters für alle drei Durchgänge und alle Tiere verwendet. Zur späteren Bestimmung der

praecaecalen Verdaulichkeit wurde dem Futter ein unresorbierbarer Marker, Chromoxid,

täglich in 0,5%iger Dosierung beigegeben. Um eine bessere Mischbarkeit mit dem

Mischfutter zu erreichen und die Gesundheit des Untersuchers nicht zu gefährden

(Lungengängigkeit des Chromoxid-Staubes) wurde aus Futter und dem pulverförmigen

Marker ein Futterbrei hergestellt, wobei darauf geachtet wurde, diesen nicht zu nass zu

gestalten, um im Trog ein Auslaufen des gelösten Chromoxids aus dem Futter zu vermeiden

(Ø TS-Gehalt des schrotförmigen Alleinfutters: 875 g/kg Futter).

Verschlepptes oder aus dem Trog geschobenes Futter wurde alle 2-3 Stunden gesammelt und

in den jeweiligen Trog zurückgegeben.

Auch im zweiten Versuchsteil lag der Fokus nicht auf der Betrachtung möglicher Effekte bei

Verwendung unterschiedlicher Futtermittel, sondern auf Untersuchungen zu Effekten

unterschiedlicher Prophylaxe bzw. Therapiemaßnahmen in L. i. – infizierten Tiergruppen,

sodass hier ein eigens für den Versuch hergestelltes, aber konventionell konzipiertes

schrotförmiges Mischfuttermittel hergestellt wurde. Für alle drei Durchgänge kamen dabei

botanisch und chemisch identische Chargen zum Einsatz. Da aus vorherigen Versuchen

bekannt war, dass grobes schrotförmiges Futter im Vergleich zu fein vermahlenem Futter

oder Pellets einen positiven (also reduzierenden) Effekt auf die Ausbreitung einer

experimentellen Salmonelleninfektion haben kann (PAPENBROCK ET AL. 2005; NEU 2007;

TAUBE ET AL. 2009) wurde in diesen Untersuchungen bewusst kein Futter eingesetzt, dass die

Salmonelleninfektion und –ausbreitung möglicherweise hätte fördern können. Auch wurde

sichergestellt, dass im Futter keine organischen Säuren und nur geringe Anteile an Kupfer und

Zink vorhanden waren, da diese eine Beeinflussung der Salmonellen hätten nach sich ziehen

können (TAUBE ET AL., 2009; BEUTLICH ET AL. 2012). So konnten die beobachteten Effekte

allein der antibiotischen Behandlung bzw. der nicht erfolgten antibiotischen Behandlung (da

geimpft) zugeordnet werden.

Auch im zweiten Versuchsteil erfolgte die Fütterung täglich und ad libitum.

DISKUSSION

___________________________________________________________________________

124

5.1.4 Untersuchungsmethoden

Im ersten Versuchsteil erfolgte die Fütterung der Schweine auch während der Bestimmung

der scheinbaren Gesamtverdaulichkeit ad libitum. Dieses Vorgehen entsprach nicht der sonst

üblichen Methodik, die Tiere im Erhaltungsbedarf zu versorgen, wurde aber angewandt, um

eine möglichst praxisnahe Versuchsdurchführung und damit Aussage treffen zu können.

Ansonsten wäre es auch nicht möglich gewesen, eine Einschätzung zu bekommen, inwiefern

eine Infektion mit L. i. einen Einfluss auf die Futteraufnahme hat. Die in den Untersuchungen

erzielten Futteraufnahmen waren vergleichbar, tendenziell eher höher als die unter

praxisüblichen Bedingungen zu beobachtenden Futteraufnahmen in diesem

Gewichtsabschnitt. Auch die Haltung der Schweine, die eine gewisse Bewegung ermöglichte

(im Vergleich zu Stoffwechselkäfigen) ist als praxisnäher einzustufen und ergibt demnach

realistischere Werte als Verdaulichkeitsstudien, die in Stoffwechselkäfigen im

Erhaltungsstoffwechsel durchgeführt wurden.

Im ersten Durchgang des ersten Versuchsteils wurde die Futterrückwaage bis zum Tag der

Sektion durchgeführt, danach aber aufgrund technischer Probleme unterbrochen. Aus diesem

Grund konnte hier keine Bestimmung der tgl. Futteraufnahme und des Futteraufwandes für

den gesamten Zeitraum erfolgen.

Die Bestimmung der Kotqualität erfolgte im ersten Versuchsteil nicht täglich adspektorisch

und mittels eines Scores, sondern durch Bestimmung des TS-Gehaltes aus dem Aliquot des

während der Verdaulichkeitsstudie gesammelten Kotes. Diese Methode sollte die subjektive

Beurteilung und somit einen bewussten Einfluss auf die Beurteilung der verschiedenen

Versuchsgruppen vermeiden.

Im zweiten Versuchsteil wurde bei der täglichen Futterrückwaage angenommen, dass sich im

TS-Gehalt des Futters kein Unterschied zwischen Einwaage und Rückwaage ergibt. Diese

Annahme konnte von GROSSE LIESNER (2008) bereits bestätigt werden.

5.1.5 Infektionsstamm und Infektionsversuch mit S. Derby

Das im zweiten Versuchsteil verwendete Serovar S. Derby stellt nach MERKT ET AL. (1986)

eine Variante von S. typhimurium dar, die seltener zu schweren Verläufen führt, aber dennoch

über einen langen Zeitraum von infizierten Tieren ausgeschieden wird. Es wurde bewusst

DISKUSSION

___________________________________________________________________________

125

nicht mit einem pathogeneren Stamm gearbeitet, um die Gefahr eines klinisch schweren

Verlaufes bei den Versuchstieren zu vermeiden und um das Risiko der Gefährdung von mit

den Versuchstieren in Kontakt stehenden Menschen zu minimieren.

Der erfolgreiche Einsatz des Serovars S. Derby konnte bereits in mehreren anderen

Untersuchungen gezeigt werden (STUKE 2003; PAPENBROCK 2004; NEU 2007; OFFENBERG

2007; LEFFLER 2009; KOOP 2013). LEFFLER (2009) stellte zudem fest, dass S. Derby unter den

ausgewählten S.-Testisolaten die höchste Kolonisationsrate aufwies.

Umgebungsproben sind ein wichtiger Ausschlusstest bezüglich der Salmonellenfreiheit des

Umfeldes. In den vorliegenden Untersuchungen wurden sterile Trockentupfer analog

PETERNEL (2006) als Probenmaterial gewählt, da es galt, nicht nur Flächen, sondern auch

versteckt liegende und schwer zugängliche Bereiche zu beproben. Auch das BfR hat zu

Beprobungen im Tier- und Lebensmittelbereich hinsichtlich Zoonosenausschluss bzw.

Ursachenermittlung einen Leitfaden herausgegeben, der ebenfalls die Beprobung mittels

Trockentupfern oder Wischproben empfiehlt (Leitfaden – Ausbruchsaufklärung entlang der

LM-Kette; BFR 2014).

Die Gewinnung des Probenmaterials erfolgte mit Hilfe von Rektaltupfern, welche kulturell

untersucht wurden. Die häufig intermittierende Ausscheidung von Salmonellen (CARLSON ET

AL. 2012) machte eine engmaschige Entnahme (Tag 2, 4, 6, 8, 10, 12, 15, 17, 19, 22, 24, 26 p.

inf.) von Rektaltupfern notwendig, um Aussagen über die Dauer und den Umfang der

Salmonellen-Ausscheidung innerhalb der Gruppe machen zu können (VON ALTROCK 2002;

HASSAN 2008). Da zum einen bekannt ist, dass das Caecum ein Reservoir für Salmonellen

darstellt und zum anderen die Translokation in die Ileocaecallymphknoten häufig ist (WOOD

ET AL. 1989), wurden am Tag der Sektion Proben des Caecuminhaltes und der

Ileocaecallymphknoten gewonnen und kulturell auf das Vorhandensein von S. Derby

untersucht.

Die Entnahme von zwei Schweinen aus jeder Versuchsgruppe (n = 12), die als kontrolliert

infizierte und als Ausscheider bestätigte Tiere wieder in die Gruppen zurück verbracht

wurden, entspricht einem Infektionsdruck von 16,6 % des Gesamtbestandes. Dies entspricht

einer Simulation der Praxisbedingungen. So beschreibt bereits KRIETER (2005), dass zum

Angehen einer Salmonellen-Infektion in den Nachkommen bereits 2 % serologisch positive

Sauen genügen. GÄNG (2012) betont die Rolle der Verschleppung von Salmonellen über Kot,

DISKUSSION

___________________________________________________________________________

126

Tierkontakte und das Betreuungspersonal. Auch unter diesem Aspekt ist das Modell einer

Ausbreitung über Kot und Tierkontakt in der vorliegenden Untersuchung sicher gut gewählt.

5.2 Diskussion der Ergebnisse

5.2.1 Erster Versuchsteil

5.2.1.1 Untersuchungen zur Kotqualität, Lawsonien-Ausscheidung und Leistung

Die Kotqualität unterliegt verschiedenen Einflüssen. Abbildung 12 gibt einen Überblick über

nutritive und extranutritive Einflüsse auf die Kotqualität beim Schwein.

Abbildung 12: Nutritive und extranutritive Einflüsse auf die Kotqualität beim Schwein

(nach KAMPHUES ET AL. 2009)

Kotbeschaffenheit und

-zusammensetzung

Aufnahme von

stopfend

wirkenden

Substanzen (z.B.

Datura, CaCo3)

Aufnahme laxierend

wirkender Substanzen

(z.B. Sulfat mit Wasser

oder bes. FM wie z.B.

Vinasse; Laktose z.B. in

Molke)

Futterstruktur Futterzusammen-

setzung verdauliche/unver-

dauliche Faser, schnell/langsam

fermentierbar?

Futtermenge (größere

Menge

mehr/weicherer Kot)

Chymuspassage/Lokalisation, Art und

Intensität der mikrobiellen Verdauung

gestörte Absorption/Sekretion durch

Schäden an der Darmschleimhaut

besondere

endokrinologische

Situationen Infektionen des

Gastrointestinaltraktes

besondere

individuelle

Disposition/Veran-

lagung

(psychische/nervale

Komponente)

DISKUSSION

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127

Zu den Infektionen des Gastrointestinaltraktes gehört beim Schwein auch die Infektion mit

dem intrazellulären Erreger Lawsonia intracellularis. Im Rahmen der Infektion mit L. i.

kommt es in den Enterozyten infizierter Zellen zu einer Down-Regulation diverser Gene,

welche eine wichtige Rolle bei den Mechanismen der Nährstoffaufnahme spielen (VANUCCI

ET AL. 2013).

Um die aufgenommenen Nährstoffe optimal in einen Gewebeansatz umwandeln zu können,

ist zudem ein guter Gesundheitsstand der wachsenden Tiere notwendig. Dieser schließt jede

unnötige Aktivierung einer proinflammatorischen Immunantwort, wie sie auch eine

gastrointestinale Infektion hervorrufen kann, aus (ELSASSER ET AL. 2007). KLASING (2006)

stellte bereits fest, dass die erste Konsequenz einer Infektion i.d.R. die Reduktion der

Futteraufnahme ist. Ursächlich hierfür ist zum einen der unter Cytokineinfluss verminderte

Appetit (JOHNSON 1998), zum anderen dämpft IL-1 das Hungerzentrum im Gehirn (TIZARD

2013).

PASTORELLI ET AL. (2012) schätzen den Einfluss bakterieller Darminfektionen auf die tgl.

Futteraufnahme unterschiedlich ein. Für das Schwein konnte eine moderate Reduktion der

Futteraufnahme von etwa 15 % nachgewiesen werden.

Eine moderate Reduktion der Futteraufnahme in der nicht vakzinierten und klinisch

auffälligen Versuchsgruppe war auch in der vorliegenden Studie zu verzeichnen. Die Tiere

dieser Gruppe nahmen durchschnittlich weniger Futter auf als die Tiere der vakzinierten und

nicht vakzinierten aber klinisch unauffälligen Versuchsgruppe. Die Gruppe VAC – CF +

nahm etwa 10 % weniger Futter auf als Gruppe VAC +, was unter dem von PASTORELLI ET

AL. (2012) angegebenen Wert liegt. Allerdings wurde in der vorliegenden Untersuchung auch

nicht der Einfluss einer bakteriellen Darminfektion (Lawsonia intracellularis) im Vergleich

zu einer negativen Kontrollgruppe untersucht, sondern im Vergleich zu einer vakzinierten,

aber dennoch Erreger ausscheidenden Versuchsgruppe. Geht man davon aus, dass die Menge

an ausgeschiedenem Erreger einen Einfluss auf die Leistungsparameter ausüben kann, so

scheint ein Unterschied von um die 10 % doch deutlich zu sein.

In einer Studie von PEDERSEN ET AL. (2012) wurde untersucht, ob es einen Zusammenhang

zwischen der Lawsonien-Ausscheidung mit dem Kot, der täglichen Zunahme und dem TS-

Gehalt in den Faeces gibt. Dabei zeigte sich, dass es mit steigender Anzahl an

ausgeschiedenen Lawsonien zu einer verminderten täglichen Zunahme kam. Auch konnte

DISKUSSION

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128

eine signifikante Reduktion des TS-Gehaltes im Kot mit einer steigenden Anzahl an

ausgeschiedenem Erreger festgestellt werden. Auch COLLINS U. BARCHIA (2014) stellten einen

Zusammenhang zwischen der Menge an mit dem Kot ausgeschiedenen Lawsonien und den

täglichen Zunahmen fest. Dabei kam es bereits zu verminderten Zunahmen, wenn die

Ausscheidung von 106 auf 10

7 anstieg (um -15 g/Tag). Die Zunahmen reduzierten sich

nochmals deutlich, stieg die ausgeschiedene Erregermenge von 107 auf 10

8 an (131 g/Tag).

Ähnliche Verhältnisse waren auch in der vorliegenden Arbeit zu beobachten. Die Gruppe der

klinisch auffälligen Tiere (VAC – CF +) wies die im Mittel höchste Menge an

ausgeschiedenem Erreger pro g Kot (107,7

) während des Bilanzzeitraumes auf und zugleich

den durchschnittlich geringsten TS-Gehalt im Kot während des gleichen Zeitraumes. Auch

war die mittlere tägliche Zunahme im Vergleich zu der geimpften Gruppe und der nicht

geimpften, aber klinisch unauffälligen Gruppe verringert. Die Gruppe VAC – CF + zeigte im

Vergleich zur vakzinierten Versuchsgruppe eine signifikant um 109 g verminderte tgl.

Zunahme. Eine gewisse Abweichung zu dem von COLLINS U. BARCHIA (2014) genannten

Wert mag darin begründet sein, dass in der vorliegenden Arbeit mit feldinfizierten Tieren

gearbeitet wurde und somit nicht mit einer negativen Kontrollgruppe verglichen werden

konnte. Dieser Umstand kann als großer Vorteil gewertet werden, da es in einem

herkömmlichen schweinehaltenden Betrieb immer zu einer Auseinandersetzung der gesamten

Tiergruppe mit dem Erreger kommen wird. Zudem lässt sich mutmaßen, dass zwischen einer

geimpften Tiergruppe und einer negativen Tiergruppe kein nennenswerter Unterschied

hinsichtlich der Leistung entstehen dürfte, denn selbst nicht vakzinierte Schweine zeigten in

obigen Studien kaum verminderte Zunahmen, wenn die Ausscheidung unterhalb von 106

Erregern lag. Die vorliegende Arbeit imitiert demnach ein realistisches Szenario, dessen

Ergebnisse von praktischer Relevanz sein dürften.

RIBER ET AL. (2015) konnten in einer Studie mit experimentell L. i. infizierten Schweinen

beobachten, dass sowohl vakzinierte als auch nicht vakzinierte Versuchstiere eine Lawsonien-

Ausscheidung mit dem Kot auf etwa gleicher Höhe aufwiesen. In den geimpften Schweinen

waren postmortal allerdings weniger Lawsonien nachweisbar (Ileum und Lymphknoten) als in

den nicht geimpften Tieren. Die Ausscheidung von L. i. im Kot vakzinierter Tiere konnte

auch in dieser Arbeit bestätigt werden. Die Gruppe VAC + wies während der Bilanz eine

Ausscheidung von 106

GE L. i./g Faeces auf, die Anzahl von L. i.-Keimen in der Gruppe

DISKUSSION

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129

VAC – CF – bewegte sich in einem ähnlichen Bereich mit 105,83

GE/g Faeces.

Nach PEDERSEN ET AL. (2012) muss die Ausscheidung einer sehr geringen Menge an

Lawsonien die täglichen Zunahmen nicht beeinträchtigen. Auch ist die Abhängigkeit

zwischen steigenden Erregerkonzentrationen im Kot und einer reduzierten täglichen Zunahme

kleiner werdend, je höher der Trockensubstanzgehalt im Kot der betroffenen Tiere ist.

In dieser Art kann sich die subklinische Form der Infektion mit L. i. darstellen, bei der es zu

einer Besiedlung des Darmtraktes mit Lawsonien kommen kann, ohne dass Symptome

auftreten (JACOBSON ET AL. 2003; VAN DER HEIJDEN ET AL. 2004). PARADIS ET AL. (2012)

stellten andererseits fest, dass die Gewichtsentwicklung in einer subklisch mit L. i. infizierten

Tiergruppe oftmals inhomogen ist. Der soeben von PEDERSEN ET AL. (2012) hergestellte

Zusammenhang zwischen der L. i. Ausscheidung und der tgl. Zunahme lässt sich auch in der

vorliegenden Arbeit vermuten. Obwohl sowohl die vakzinierte Gruppe als auch die nicht

vakzinierte, klinisch unauffällige Gruppe Lawsonien ausscheiden, ist die tägliche Zunahme in

der Gruppe VAC + signifikant besser als in der Gruppe VAC – CF +. Auch der durchnittliche

Trockensubstanzgehalt im Kot ist in diesen beiden Gruppen signifikant höher als in der

Gruppe VAC – CF +. Hinzu kommt, dass die durchschnittlich ausgeschiedene Menge an

Erregern in den Gruppen VAC + und VAC – CF – unterhalb der von COLLINS U. BARCHIA

(2014) gesetzten Grenze von 107 Erregern pro Gramm Kot liegt. Aus bereits genannten

Gründen lässt sich nicht absichern, inwieweit gewisse Leistungseinbußen im Vergleich zu

L. i. negativen Tiergruppen zu verzeichnen wären. Dies ist hinsichtlich der Tatsache, dass die

Schaffung Lawsonia-negativer Bestände unrealistisch ist (Prävalenzen weltweit von etwa

96 %; MCORIST ET AL. 2003) allerdings irrelevant.

Zurückkommend auf die Ergebnisse der postmortalen Untersuchung von COLLINS u. BARCHIA

(2014) RIBER ET AL. (2015), können diese in der vorliegenden Untersuchung nicht in gleicher

Weise bestätigt werden. Die Höhe der mit dem Kot ausgeschiedenen Lawsonien stand nicht in

jedem Fall im Zusammenhang mit einem histopathologischen Nachweis des Erregers,

sondern zeigte ein sehr heterogenes histologisches Bild. Mit Ausnahme von einem Tier aus

der Gruppe VAC – CF + war bei allen Versuchstieren maximal eine geringgradige

Proliferation des Kryptepithels nachzuweisen. In allen drei Versuchsgruppen befanden sich

im immunhistochemischen Nachweis Tiere der Befundkategorien 0, 1 und 2, in der nicht

DISKUSSION

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130

vakzinierten auffälligen Gruppe (VAC – CF +) befand sich ein Tier der höchsten

Befundkategorie 3. Dieses Tier wies gleichzeitig auch eine hohe Ausscheidung an Lawsonien

mit dem Kot und eine deutliche Proliferation des Kryptepithels auf. Die zwei Schweine, die

während der Bilanz keinerlei Lawsonien ausschieden, zeigten auch keine histologischen

Veränderungen.

Ein möglicher Erklärungsansatz liegt darin, dass es sich um ein frühes Auftreten der Infektion

und durch regelmäßige Beprobung des Bestandes nachweislich um eine Erstinfektion mit L. i.

handelte. Die kurze Dauer des Versuches (maximal 10 Tage pro Durchgang) lässt vermuten,

dass die insgesamt gering ausgeprägten histologischen Veränderungen erst zu einem späteren

Zeitpunkt ersichtlich geworden wären. COLLINS U. BARCHIA (2014) wiesen die gute

Korrelation zwischen den histopathologischen Läsionen und der ausgeschiedenen

Erregermenge erst 21 Tage nach experimenteller Infektion nach. Da sich zwischen den

Versuchsgruppen in dem kurzen Zeitraum allerdings teils deutliche Leistungsunterschiede

zeigten, muss man auch in Betracht ziehen, dass für die Beurteilung der histologischen

Befunde in der vorliegenden Untersuchung jeweils nur ein Gewebeschnitt von einer einzigen

definierten Lokalisation pro Tier herangezogen wurde. Da sich die Infektion mit L. i. aber

über einen großen Bereich des Dünndarmes und ggf. des Colons erstrecken kann (VANUCCI U.

GEBHART 2014), besteht sicherlich die Möglichkeit, bei der Auswertung nur eines einzigen

Gewebeschnittes pro Tier Ergebnisse falsch negativ zu interpretieren. Mit hoher Sicherheit

kann man hingegen davon ausgehen, dass die im immunhistochemischen Nachweis

auffälligen Tiere mit L. i. infiziert waren.

PASTORELLI ET AL. (2012) stellten in einer Untersuchung Zusammenhänge zwischen der

durchschnittlichen tgl. Futteraufnahme und der Versuchsdauer sowie der durchschnittlichen

tgl. Zunahme und der Versuchsdauer von experimentell mit einem darmpathogenen

bakteriellen Erreger infizierten Schweinen her. Die Autoren konnten zeigen, dass die tgl.

Zunahmen im Falle einer Darminfektion bei identischer Futteraufnahme um 29,6 % reduziert

waren, was vermutlich einem durch die Erkrankung bedingtem erhöhten Erhaltungsbedarf

geschuldet ist. Auch in dieser Arbeit konnte ein Zusammenhang zwischen mit L. i.

(feld)infizierten, klinisch auffälligen Tieren und der tgl. Futteraufnahme sowie der tgl.

Zunahme hergestellt werden. Es wurde ein negativer Zusammenhang aus der Höhe an mit den

DISKUSSION

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131

Faeces ausgeschiedenen Lawsonien und den Leistungsparametern beobachtet. Schweine, die

eine große Menge an Erreger ausschieden (kritischer Grenzwert nach COLLINS U. BARCHIA

(2014): > 107 ausgeschiedene Erreger), zeigten Einbußen in der tgl. Futteraufnahme und der

tgl. Zunahme. Auch war die Lawsonien-Ausscheidung in der klinisch auffälligen Gruppe

negativ mit dem TS-Gehalt der Faeces korreliert. PEDERSEN ET AL. (2012) stellten fest, dass

mit steigendem TS-Gehalt der Faeces auch die Abhängigkeit zwischen der Höhe der

ausgeschiedenenen Erregermenge und der reduzierten tgl. Zunahme abnimmt. Die

vorliegenden Untersuchungen bestätigen diese Aussage. Zeigte sich in der Gruppe VAC –

CF + noch eine ausgeprägte negative Korrelation zwischen der ausgeschiedenen

Erregermenge und dem TS-Gehalt, so ließ sich in der vakzinierten Gruppe und der nicht

vakzinierten, unauffälligen Tiergruppe kein Zusammenhang zwischen diesen Parametern

mehr herstellen.

Betrachtet man nun die Zusammenhänge der faekalen L. i. Ausscheidung der Gruppe VAC –

CF – mit den Leistungsparametern, so scheint es zunächst verwunderlich, dass die faekale

L. i. Ausscheidung in der Gruppe VAC – CF – nicht deutlich negativ mit der tgl.

Futteraufnahme und der tgl. Zunahme korreliert ist. Hinzu kommt, dass die geimpfte

Versuchsgruppe, diese Parameter betreffend, eine positive Korrelation aufweist, d.h. je höher

die Lawsonien-Ausscheidung mit dem Kot in der geimpften Gruppe war, desto besser war die

tgl. Futteraufnahme und tgl. Zunahme. Hieraus lässt sich die Vermutung herleiten, dass ein

gewisser Erregerdruck (unterhalb der „kritischen Grenze“ von 107) die Leistung der Tiere

(zunächst) stimuliert. Im Ansatz ähnliche Beobachtungen konnten MAASS ET AL. (2009)

machen. Hier war bei Schweinen, im Falle einer PCV2-Infektion, die nicht gegen PCV2

geimpft waren, die Höhe der Viruslast negativ mit den tgl. Zunahmen der Einzeltiere

korreliert, wohingegen dieser Zusammenhang bei geimpften Tieren nicht vorlag.

Möglicherweise spielt hierbei die Entzündungskaskade und die Ausschüttung von

Wachstumstfaktoren eine Rolle (TRAMPUZ U. ZIMMERLI 2003), sodass die negativen Effekte

einer Infektion mit L. i. die stimulierenden Effekte (vorerst) nicht überlagern. Bei einer

Infektion mit darmpathogenen Erregern kommt es, wie auch bei anderen Erregern, initial zu

einer Entzündungsreaktion, bei der Cytokine und Chemokine freigesetzt werden. Diese

wiederum stimulieren die Reifung antigenpräsentierender Zellen, sodass es letztlich zu einer

Aktivierung und Vermehrung von naiven Lymphozyten kommt (MURPHY ET AL. 2009). Zu

DISKUSSION

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132

den ausgeschütteten Mediatoren gehören unter anderem auch die Wachstumsfaktoren, die

nach MURPHY ET AL. (2009) den Cytokinen und Chemokinen zuzurechnen sind. Im

humanmedizinischen Bereich ist bekannt, dass bestimmte Wachstumsfaktoren zu einer

Leistungssteigerung oder aber zumindest zu einer verbesserten körperlichen Konstitution

führen können (GOLDSPINK ET AL. 2008). Der eigentliche Zweck in der Phase der ersten

Immunabwehr liegt aber sicher vielmehr darin, den Organismus in „Alarmbereitschaft“ zu

versetzen und Energie und Nährstoffe, die durch eine drohende Infektion gefährdet wären

(KLASING U. CALVERT 1999; KORVER 2012), einzusparen. Geimpfte Tiere, bei denen das

klinische Bild einer Infektion mit all seinen Nachteilen wie z.B. einer verringerten

Futteraufnahme und Energieverlusten ausbleibt, erführen demnach die vom Immunsystem

generierte Stimulation, da eine Vakzination den Erregerkontakt nicht verhindert und es zu

einer (zunächst positiven) Auseinandersetzung mit dem Erreger im Hinblick auf

Leistungsparameter kommt. Vielleicht stehen hier auch durch die Impfung, die letztlich eine

Vorbereitung des Immunsystems auf eine zukünftige Infektion darstellt, Energie und

Nährstoffe eher der Leistung, also dem Zuwachs des Tieres, denn dem Infektionsgeschehen

zur Verfügung.

5.2.1.2 Scheinbare Gesamtverdaulichkeit, praecaecale und „praecolonale“

Verdaulichkeiten

Es ist hinreichend bekannt, dass eine Infektion mit Lawsonia intracellularis mit

wirtschaftlichen Verlusten einhergehende Leistungseinbußen beim Schwein verursacht

(VEENHUIZEN ET AL. 1998; JACOBSON ET AL. 2010; DEITMER ET AL. 2008). Diese werden in

der Regel auf verminderte tgl. Zunahmen und eine schlechtere Futterverwertung

zurückgeführt (MC ORIST ET AL. 1997a; STEGE ET AL. 2004).

Wie bereits beschrieben, kommt es unter dem Einfluss einer bakteriellen Darminfektion zu

einer Reduktion der Futteraufnahme (PASTORELLI ET AL. 2012). PASTORELLI ET AL. (2012)

bemerken weiterhin, dass der energetische Nutzen, den das Schwein aus einem Futtermittel

zieht, bei identischer Fütterung durch Infektionen des Magen-Darm-Traktes beeinflusst

werden kann. Diese Infektionen haben einen Einfluss auf die Energie- und

Nährstoffaufnahme sowie deren Verwertung bei wachsenden Schweinen und beeinflussen

DISKUSSION

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133

diese mitunter sehr deutlich. Hinzu kommt der Umstand, dass Tiere, die klinisch erkranken,

Nährstoffe weniger effizient zum Aufbau von Körpermasse verwerten können als gesunde

Tiere dies tun (KLASING U. AUSTIC 1984; BARGER 1993; WILLIAMS ET AL. 1997). Um den

Proteinansatz des Nutztieres zu maximieren und somit seine volle Leistungsfähigkeit

auszuschöpfen, müssen entzündliche Erkrankungen vermieden werden oder aber es muss eine

schnelle und effektive Therapie erfolgen (STANGL 2010). Erkrankungen beeinflussen die

Leistung negativ, indem es zu einer veränderten Verteilung der Aminosäuren kommt, bei der

diese vorrangig Verwendung in Geweben und Zellen finden, die in den Entzündungsprozess

und die immunologische Veränderung involviert sind (BARGER 1993; WILLIAMS ET AL. 1997).

Die täglich im Intestinum umgesetzten Proteinmengen liegen zwischen 16,2 und 79,4 % und

sind somit beträchtlich (HALAS ET AL. 2003).

Gewebeschäden können zu einer erhöhten intestinalen Sekretion führen, wodurch die

Proteinverdaulichkeit reduziert sein kann (HALE ET AL. 1985). Auch TURK (1972) stellt den

negativen Einfluss von Schädigungen der Darmschleimhaut heraus. Diese beeinflussen immer

auch die Verdauung (Vorgänge der enzymatischen Zerlegung) und die Nährstoffresorption

negativ, wodurch die Verfügbarkeit von Aminosäuren und anderen Nährstoffen reduziert ist

(HALE ET A. 1985). Auch bei einer Infektion mit Lawsonia intracellularis kommt es zu

Läsionen der Darmschleimhaut (MCORIST U. GEBHART 2012). In den vorliegenden

Untersuchungen wurde in der Bestimmung der scheinbaren Gesamtverdaulichkeit ein

signifikanter Unterschied hinsichtlich der Verdaulichkeit des Rohproteins festgestellt. Diese

war in der Versuchsgruppe mit den nicht vakzinierten, klinisch auffälligen Tieren signifikant

schlechter als in der vakzinierten Gruppe und der nicht vakzinierten und klinisch

unauffälligen Gruppe.

Die signifikant geringere Verdaulichkeit des Rohproteins in der klinisch auffälligen, nicht

vakzinierten Tiergruppe bestätigt die Erwartung eines Einflusses von einer Infektion des

Magen-Darm-Traktes (in diesem Fall Lawsonia intracellularis) auf die Verdaulichkeit. Im

Falle einer klinisch auffälligen Erkrankung, wie sie hier in der Gruppe VAC – CF + vorliegt,

ist neben der Leistung auch die Proteinverdaulichkeit reduziert. Ursachen dafür sind eine

veränderte Absorption, eine erhöhte endogene Sekretion von proteinhaltigen Verbindungen

(Epithelerneuerung etc.) oder beide Prozesse parallel (TURK 1972; HALE ET AL. 1985).

Zwischen der vakzinierten Tiergruppe und der nicht vakzinierten, klinisch unauffälligen

DISKUSSION

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134

Gruppe konnte kein signifikanter Unterschied die Gesamtverdaulichkeit betreffend beobachtet

werden. Geimpfte Schweine, die vor den klinischen Auswirkungen einer Infektion mit

Lawsonia intracellularis geschützt sind, zeigen somit auch eine sehr gute Verdaulichkeit des

Rohproteins. Allerdings gilt dieser Umstand auch für ungeimpfte Schweine, die eine gewisse

Erregermenge (in diesem Fall 105,83

GE/g Kot) mit dem Kot ausscheiden und bei denen diese

ausgeschiedene Erregermenge unter dem von COLLINS U. BARCHIA (2014) gesetzten

Grenzwert von 107 liegt. Im Feld besteht bei einer solchen Tiergruppe jedoch stets die Gefahr,

dass sich unauffällige Schweine zu klinisch auffälligen Tieren entwickeln und es hierdurch

u.a. zu einer verminderten Verdaulichkeit des Rohproteins kommen kann.

Die Ergebnisse der praecaecalen Verdaulichkeit spiegeln weitestgehend die Ergebnisse aus

der Gesamtverdaulichkeit wieder. Auch wenn der Unterschied die praecaecale Verdaulichkeit

des Rohproteins betreffend zwischen der vakzinierten Gruppe und der Gruppe VAC – CF +

nicht signifikant war, so zeigt sich auch hier die gleiche Tendenz.

Alle Versuchstiere erhielten ein identisches Alleinfutter ad libitum, was zur Folge hatte, dass

unterschiedlich große Futtermengen und damit auch eine unterschiedlich große Menge an

Protein aufgenommen wurde. Schon CUNNINGHAM ET AL. (1962) stellten fest, dass die

Verdaulichkeit durch die Höhe der Futteraufnahme beeinflusst wird. Die Reduktion der

Futteraufnahme führte in den Untersuchungen von CUNNINGHAM ET AL. (1962) zu einer

gesteigerten Verdaulichkeit für Rohprotein. Bezieht man diese Ergebnisse auf die

vorliegenden Untersuchungen, so kann man davon ausgehen, dass die Schweine, bei denen

eine schlechtere Futteraufnahme zu verzeichnen war, das „Weniger“ an Protein aus dem

Futter durch eine bessere Verdaulichkeit „einzusparen“ versuchten. Umgekehrt kann man

davon ausgehen, dass die endogene Quote bei den Tieren erhöht ist, die auch eine bessere

Futteraufnahme hatten und Nährstoffe somit nicht „eingespart“ wurden.

In der vorliegenden Arbeit wurde der Fokus auf die praxisnahe Gestaltung des Versuches

gelegt, um möglichst alle Einflüsse, die die Infektion mit Lawsonia intracellularis auf das

Tier ausüben kann, abzubilden. Aus diesem Grund wurde auch nicht restriktiv gefüttert, was

zwar den Nachteil mit sich bringt, dass die Tiere keinen identischen endogenen Proteinanteil

aufwiesen aber auch den Vorteil, den Einfluss der veränderten Futteraufnahme untersuchen zu

können. Es lässt sich vermuten, dass die Unterschiede, insbesondere in der

Proteinverdaulichkeit, bei identischer Futteraufnahme noch deutlicher ausfallen könnten, da

DISKUSSION

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135

die klinisch nicht beeinträchtigten Schweine eine deutlich bessere Futteraufnahme zeigten als

die Gruppe der nicht geimpften und klinisch auffälligen Tiere. Die gegenläufige Tendenz

einer verminderten Verdaulichkeit bei einer hohen Futteraufnahme mag also in der

vorliegenden Untersuchung zu einer Annäherung der Verdaulichkeiten zwischen den

Versuchsgruppen geführt haben, gibt so aber die Möglichkeiten aus dem Feld wieder, wo den

Schweinen das Futter für gewöhnlich ad libitum zur Verfügung steht.

Die „praecolonale“ Verdaulichkeit wurde aus dem Caecumchymus bestimmt, so dass neben

den bereits stattgefundenen enzymatischen Verdauungsvorgängen auch der mikrobielle

Stoffwechsel einen Einfluss nimmt. Für das Rohprotein zeigte sich in der Bestimmung der

Verdaulichkeit ein ähnliches Bild wie bei der Bestimmung der preacaecalen Verdaulichkeit.

Die Gruppe VAC – CF + wies die schlechteste Verdaulichkeit des Proteins auf, wenn auch

nicht signifikant verschieden von den anderen beiden Versuchsgruppen.

Da das Schwein zu den Colonverdauern zählt (BREVES U. DIENER 2010) ist davon

auszugehen, dass es im Caecumchymus noch zu keinen tiefgreifenden Veränderungen der

Proteinzusammensetzung gekommen ist.

5.2.1.3 Schlussfolgerungen

Lawsonia intracellularis infizierte und klinisch auffällige Schweine, die den Erreger in großer

Anzahl mit dem Kot ausscheiden sowie einen geringen TS-Gehalt im Kot aufweisen zeigten

im Versuch deutliche Leistungseinbußen. Auch konnte eine verminderte

Proteinverdaulichkeit nachgewiesen werden. Diese Unterschiede traten nicht etwa im

Vergleich zu einer L. i. negativen Tiergruppe auf, sondern wurden sogar im Vergleich zu

Versuchsgruppen deutlich, die ebenfalls den Erreger im Kot in nicht unerheblicher Menge

ausschieden. Das Studiendesign, welches drei unterschiedliche Versuchsgruppen von L. i.

feldinfizierten Schweine einschloss, konnte somit den praxisrelevanten Leistungsunterschied

zwischen infizierten, klinisch auffälligen (oder potentiell gefährdeten) Schweinen und

geimpften Tieren darstellen.

Auch wenn in Bezug auf die meisten erhobenen Parameter zwischen den Versuchstieren der

geimpften Gruppe und den nicht geimpften und klinisch unauffälligen Versuchstieren kein

oder nur ein geringer Unterschied zu bestehen scheint, so muss bedacht werden, dass nicht

DISKUSSION

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136

vakzinierte Tiere stets Gefahr laufen, zu klinisch auffälligen Tieren zu werden. Hiermit

gingen dann auch die bereits erwähnten Einbußen, die Leistung und Verdaulichkeit

betreffend, einher. Dieser Umstand erscheint noch bedeutender, bedenkt man, dass eine

Infektion mit Lawsonia intracellularis keine sterile Immunität erzeugt, sondern dass es im

Bestand und beim selben Tier zu Reinfektionen kommen kann (RIBER ET AL. 2011). Eine

Vakzination der Ferkel kann somit nicht nur vor den direkten klinischen Auswirkungen einer

Erstinfektion mit Lawsonien schützen, sondern zudem die Gefahr von Reinfektionen

minimieren. Auch RIBER ET AL. (2011) zeigten dieses Prinzip in einer Arbeit, in der die

Erstinfektion mit L. i. die klinischen Ausprägungen einer Zweitinfektion (Reinfektion)

verhinderte. Da bei einem Bestandsproblem mit Lawsonia intracellularis derzeit nur die

antibiotische Therapie oder die Vakzination möglich sind, erscheint die Impfung der Ferkel

als eine sinnvolle Maßnahme, um die Tiere vor klinischen Erkrankung und Leistungseinbußen

zu schützen.

5.2.2 Zweiter Versuchsteil

5.2.2.1 Leistungsparameter

Hinsichtlich der Leistung zeigte sich zwischen den Versuchsgruppen kein signifikanter

Unterschied. Die tägliche Zunahme, die Futteraufnahme und der Futteraufwand wiesen nur

geringfügige Abweichungen zwischen den Gruppen auf. Der möglicherweise zu erwartende

Unterschied zugunsten der Gruppe VAC -, welche über sieben bzw. fünf Tage therapeutisch

(10 mg/kg KGW) mit dem früher auch als Leistungsförderer eingesetzten Wirkstoff Tylosin

(ROTH U. KIRCHGESSNER 1992; KAMPHUES U. MEYER 1992; SCHNEIDER 1992; KAMPHUES U.

HEBELER 1999) behandelt wurde, konnte nicht beobachtet werden. Leistungsförderer konnten

in Deutschland noch bis 2006 eingesetzt werden, der Einsatz von Tylosin als

Leistungsförderer ist bereits seit 1998 verboten (RKI 2003). Tylosin erbrachte als

Leistungsförderer beim Schwein in einer Dosierung von nur 40 mg/kg Futter eine messbare

Verbesserung der Leistung gegenüber Tieren, die keinen Leistungsförderer erhielten

(PALLAUF ET AL. 1987; ROTH U. KIRCHGESSNER 1992). Aus diesem Grund ist anzunehmen,

dass auch das therapeutisch eingesetzte Präparat einen möglichen positiven Einfluss auf die

Leistung der Versuchsgruppe „VAC –„ ausüben konnte. Andererseits erfolgt der Einsatz von

DISKUSSION

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137

Leistungsförderern, wenn auch niedrig dosiert, über einen deutlich längeren Zeitraum

(gesamte Mastphase) als die in dieser Studie durchgeführte Therapie (max. 7 Tage).

Es gilt weiterhin zu bedenken, dass sich in der antibiotisch behandelten Versuchsgruppe im

Verlauf der Studie deutlich mehr Tiere mit S. Derby auseinandersetzten als in der

vakzinierten, unbehandelten Gruppe (Gruppe VAC +: 1; Gruppe VAC -: 13). Hierdurch

könnten mögliche Leistungseinbußen, bedingt durch das Infektionsgeschehen (PASTORELLI ET

AL. 2012) verursacht sein. Dagegen spricht die sehr gute Futteraufnahme in der Gruppe

VAC – von durchschnittlich 1,84 kg/Tier/Tag, die sogar etwas höher war als die

Futteraufnahme der Gruppe VAC + (1,80 kg/Tier/Tag).

Die experimentelle Infektion mit S. Derby führte bei keinem der Versuchstiere zu sichtbaren

klinischen Symptomen, das Wohlbefinden blieb unbeeinträchtigt. Auch die sehr guten

Leistungen beider Versuchsgruppen sprechen dafür, dass die experimentelle Infektion mit S.

Derby keinen relevanten negativen Einfluss auf die Leistungen der Schweine ausübte.

In Ermangelung einer positiven oder negativen Vergleichsgruppe lässt sich ein möglicher

Einfluss jedoch nicht mit absoluter Sicherheit ausschließen.

5.2.2.2 Untersuchungen hinsichtlich der experimentellen Salmonelleninfektion

Die experimentelle Salmonelleninfektion von Schweinen mit einer definierten Menge an

Erreger führt in der Regel nicht zu einer quantitativ identischen Ausscheidung dieses Erregers

in allen experimentell infizierten Tieren nach der Infektion (BEARSON ET AL. 2013). Auch

KOOP 2013 untersuchte die Ausscheidung von experimentell mit S. Derby infizierten

Schweinen quantitativ, kam hier allerdings zu dem Ergebnis, dass alle experimentell

infizierten Tiere den Erreger in einer Größenordnung von weniger als 1,00*102 KBE/g Kot

ausschieden.

Auch die zwei Schweine der Gruppe VAC -, die nach erfolgter Infektion mit S. Derby zurück

in die Gruppe verbracht wurden, erhielten vor der Infektion eine therapeutische Behandlung

der Lawsonieninfektion mit Tylosin.

Der Einfluss von Tylosin auf die kommensale Gastrointestinalflora konnte schon von GEDEK

ET AL. 1992 in einer Studie beobachtet werden. Diese Arbeitsgruppe untersuchte die

Auswirkungen von Tylosin auf die Keimzahlen und die Zusammensetzung der Mikroflora im

DISKUSSION

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138

Gastrointestinaltrakt. In der Tiergruppe, die umgerechnet nur 2 mg/kg KGW Tylosin über das

Futter erhielt, konnte nachgewiesen werden, dass die Summe der Repräsentanten der

Hauptflora (Laktobazillen/Bifidobakterien, Eubacteria, Bacteroidaceae) im Ileum gesichert

reduziert wurde.

Da sich das Wirkspektrum von Tylosin vor allem gegen gram-positive Erreger richtet

(O`CONNOR 1980; KROKER 2010), ist eine Beeinflussung der vorwiegend gram-positiven

Kommensalflora des Gastrointestinaltraktes des Schweines denkbar. Dieser Einfluß ist

allerdings nicht nur auf Tylosin als Wirkstoff beschränkt, sondern tritt ebenso bei weiteren

antibiotischen Wirkstoffen auf, die eine Wirkung im gram-positiven Bereich besitzen.

Schon VAN DER WAAIJ ET AL. (1971) beschreiben, dass eine Schwächung der wirtseigenen

„colonization resistance“ die Besiedlung mit pathogenen Mikroorganismen und deren

Invasion in den Wirt erleichtert. Auch AHRENS (2010) listet sechs Ursachen auf, die die

Funktion eines gesunden Darms stören können: suboptimale Haltung, hygienisch

bedenkliches Futter, Mykotoxine, Fehler in der Futterzusammensetzung, ein hoher Druck an

pathogenen Erregern und vor allem auch die Behandlung mit antibiotischen Wirkstoffen. Von

den genannten Ursachen treffen in diesem Versuch die antibiotische Behandlung (der Gruppe

VAC-) als mögliche Störung der gastrointestinalen Flora und ein nachfolgender

(experimentell erzeugter) Druck (beide Gruppen) an pathogenen Erregern (S. Derby) zu.

Auch LE BON 2014 hebt die Notwendigkeit einer ausgewogenen und stabilen Magen-Darm-

Flora als einen der wichtigsten Faktoren im Hinblick auf die Vermeidung von Erkrankungen

hervor. Auch sieht LE BON (2014) die mikrobielle Balance des Darmes als den ersten

Schutzwall an, welcher zum Beispiel durch Breitspektrumantibiotika plötzlich aus dem

Gleichgewicht gebracht wird, sodass unerwünschte und opportunistische Erreger die

Darmgesundheit beeinträchtigen können. Auch CROSSWELL ET AL. (2009) stellten in einer

Studie zum Einfluss von Antibiotika auf die mikrobielle intestinale Zusammensetzung und

die Empfänglichkeit für eine enterische Salmonella-Infektion fest, dass Antibiotika einen

ausgeprägten Einfluß auf auf die intestinale Kolonisation haben können. Im verwendeten

Mausmodell wurde die Gesamtanzahl an Bakterien zwar eine Woche nach Absetzen des

Antibiotikums wieder erreicht, es kam jedoch über mehrere Wochen zu einer Veränderung in

der Zusammensetzung der Flora. Auch waren die behandelten Tiere drei Wochen lang

empfänglicher für eine Infektion mit Salmonella.

DISKUSSION

___________________________________________________________________________

139

Diese Beobachtungen konnten auch in der vorliegenden Arbeit gemacht werden. Es war ein

signifikanter Unterschied zwischen der vakzinierten, unbehandelten Gruppe und der

antibiotisch behandelten Gruppe hinsichtlich S. Derby positiver Schweine (kulturelle Anzucht

mit anschließender Bestimmung des Serovars) in der vierwöchigen Verlaufsuntersuchung zu

verzeichnen.

Auch wenn man annimmt, dass die experimentell infizierten Seeder eine quantitative

Diskrepanz in der Erregerausscheidung aufwiesen, so lassen sich auch hier die unter Punkt

5.2.2.2 angeführten Ursachen vermuten. BERENDS ET AL. (1996) stellten fest, dass der

nachteilige Effekt einer antibiotischen Behandlung auf die Darmflora für nur etwa eine

Woche bestehen bleibt, die Tiere in dieser Zeit aber fünf- bis sechsmal anfälliger für

Infektionen des Gastrointestinaltraktes sind. Da auch die späteren Seeder-Schweine der

Gruppe VAC- zuvor antibiotisch therapiert wurden (im Gegensatz zu den Seeder-Schweinen

der Gruppe VAC +), lässt sich vermuten, dass bereits hier ein Unterschied hinsichtlich der

Empfänglichkeit für die experimentelle Infektion mit S. Derby vorhanden war. Demnach war

möglicherweise auch die Exposition der Kontakttiere in der Gruppe VAC – erhöht, so dass

sich die Infektion besser ausbreiten konnte. Die exp. infiz. Schweine (Seeder) beider

Versuchsgruppen wiesen zumindest einen positiven S. Derby-Nachweis auf, wobei die Seeder

der behandelten Gruppe etwas häufiger einen positiven Nachweis zeigten als die Tiere der

unbehandelten Gruppe. Auch dieser Punkt spricht dafür, dass sich bereits die Seeder-

Schweine der behandelten Gruppe intensiver mit dem Erreger auseinander setzen mussten als

die Seeder-Schweine der unbehandelten Gruppe.

Während MERKT ET AL. (1986) nur ein geringes invasives Potential von S. Derby beschreiben,

konnte die hier vorliegende Untersuchung die Beobachtung nicht in jedem Fall bestätigt

werden. Von insgesamt 30 Kontakttieren kam es bei 3 Tieren der Gruppe VAC + und 10

Tieren der Gruppe VAC – zu einer Translokation in die Ileocaecallymphknoten. Dieser

Unterschied war signifikant. Auch in anderen Untersuchungen kam es zu einer Translokation

von S. Derby (BOLLMANN 2002; PAPENBROCK 2004; NEU 2007; TAUBE ET AL. 2008). Die

bakterielle Translokation stellt die Passage lebensfähiger Bakterien der Darmflora durch die

intakte Darmwand in die mesenterialen Lymphknoten oder den Blutkreislauf dar (DRUML

1991). Die Eigenschaft von Salmonella-Spezies, über einen sehr langen Zeitraum in den

mesenterialen Lymphknoten zu persistieren (WOOD ET AL. 1989; SØRENSEN ET AL. 2004) und

DISKUSSION

___________________________________________________________________________

140

unter Stressbedingungen intermittierend ausgeschieden zu werden (CARLSON ET AL. 2012),

unterstreicht die Bedeutung der Translokation und somit der Invasivität. Ein latentes

Trägertum beherbergt auch immer die Gefahr der unbemerkten Kontamination der Umgebung

und somit der Verbreitung der Salmonellen.

Auch der Caecuminhalt stellt ein bevorzugtes Reservoir der Salmonellen dar (WOOD ET AL.

1989), spielt in der vorliegenden Untersuchung allerdings eine untergeordnete Rolle im

Vergleich zum Ileocaecallymphknoten als Reservoir (VAC +: ein positiver Nachweis in der

Gruppe der Kontakttiere; VAC -: drei positive Nachweise in der Gruppe der Kontakttiere).

Das Fehlen eines quantitativen Nachweises in den Proben von Ceacumchymus und

Ileocaecallymphknoten konnte auch von KOOP (2013) beobachtet werden. Da die Proben aber

parallel in Selektivnährmedien angereichert wurden und es in der qualitativen Untersuchung

durchaus zu Nachweisen von S. Derby kam, ist anzunehmen, dass die Ausscheidung von

Salmonellen in einer Größenordnung von maximal 1,00 x 102 KBE/g Probenmaterial

stattfand.

Zusätzlich zu den kulturellen Nachweisen von S. Derby wurden Blutproben aller Tiere kurz

vor der Einstallung und am Tag der Sektion serologisch mittels ELISA auf Antikörper gegen

Salmonellen untersucht (IDEXX ELISA Schwein Salmonella Ab, Fa. IDEXX, Westbrook,

Maine). Einzelne positive ELISA-Reaktionen in beiden Versuchsgruppen zum Zeitpunkt der

Einstallung, sind mit hoher Wahrscheinlichkeit auf das Vorhandensein maternaler Antikörper

zurückzuführen. Diese können noch bis in die siebte Lebenswoche nachgewiesen werden

(PROUX ET AL. 2000). Zum Zeitpunkt der Sektion wiesen sowohl Tiere der Gruppe VAC – als

auch einige aus der Gruppe VAC + OD-Werte > 10% auf, was bei einem gesetzten cut-off

von 10 eine positive serologische Reaktion auf Salmonellen bedeutet. Diese Reaktion

korrelierte nicht in jedem Fall mit einem kulturellen Nachweis von S. Derby. Umgekehrt

zeigten jedoch auch Schweine beider Gruppen negative serologische Ergebnisse, obwohl

zumindest ein kultureller Nachweis in Faeces, Lymphknoten oder Caecuminhalt stattfand. Die

Verwendung eines ELISAs ist besonders für ein Screening auf Herdenbasis geeignet,

allerdings weniger zur Einzeltierdiagnostik. Zudem serokonvertieren nicht alle Tiere und die

Aussage, ob eine Probe als negativ oder positiv anzusehen ist, ist auch von der Wahl des cut-

off abhängig (NIELSEN ET AL. 1995; NOWAK ET AL. 2007). Umgekehrt können sich Tiere, die

DISKUSSION

___________________________________________________________________________

141

in der bakteriologischen Untersuchung positiv sind, durchaus serologisch negativ darstellen

(NOLLET ET AL. 2005). Diese Beobachtungen konnten auch in der vorliegenden Arbeit

gemacht werden. Einzelne Tiere beider Gruppen waren zum einen kulturell positiv, aber

serologisch negativ und umgekehrt. Vergleiche von kulturellem Nachweis und ELISA

ergeben eine gute Übereinstimmung der Testsysteme auf Herdenebene, bezüglich des

Einzeltierstatus kann es jedoch zu deutlichen Abweichungen kommen (DAVIES ET AL. 2003;

FARZAN ET AL. 2007; NOWAK ET AL. 2007).

CARLSON ET AL. (2012) stellen den kulturellen Salmonellen-Nachweis als die Basis der

Diagnostik heraus, weswegen auch hinsichtlich der vorliegenden Ergebnisse dem kulturellen

Nachweis die größere Aussagekraft im Vergleich zur serologischen Untersuchung gegeben

werden sollte.

Zusätzlich zur serologischen Untersuchung die Salmonellen betreffend erfolgte aus denselben

Blutproben auch ein Antikörpernachweis auf Lawsonia intracellularis. Betrachtet man die

Titer zum Zeitpunkt der Sektion, so ist zu bemerken, dass fast alle Tiere beider

Versuchsgruppen sich intensiv mit dem Erreger auseinandersetzen mussten. Wie schon im

ersten Versuchsteil dieser Arbeit festgestellt wurde, setzen sich auch die vakzinierten

Schweine intensiv mit dem Erreger auseinander, was die Leistung aber offensichtlich nicht

negativ beeinträchtigt hat.

5.2.2.3 Schlussfolgerungen

Einer Infektion mit Lawsonia intracellularis kann auf zwei Arten begegnet werden. Eine

Möglichkeit stellt die frühzeitige Prophylaxe mittels Vakzination von Schweinen vor dem

eigentlichen Infektionszeitpunkt dar, die andere Möglichkeit ist die antibiotische Therapie.

Beide Möglichkeiten wurden in dieser Untersuchung exemplarisch dargestellt und

hinsichtlich der Auswirkungen auf die Empfänglichkeit für eine experimentelle

Salmonelleninfektion untersucht. Da Salmonellen ubiquitär vorhanden sind und aus einem

Bestand nur schwer oder gar nicht zu eleminieren, ist das hier experimentell erzeugte

Geschehen im Feld durchaus von Bedeutung. Die Störung der gastrointestinalen Flora durch

antibiotische Wirkstoffe und somit die Störung der „colonization resistance“ kann dazu

führen, dass sich pathogene Erreger, wie Salmonellen, leichter ansiedeln. Dies kann, muss

DISKUSSION

___________________________________________________________________________

142

aber nicht mit Nachteilen für das betroffene Tier selbst einhergehen. Die unentdeckte

Ausscheidung führt allerdings dazu, dass sich die Salmonellen im Bestand und somit auch

entlang der Lebensmittelkette weiter ausbreiten können und somit ein erhöhtes

Verbraucherrisiko gegeben ist. Auch wenn SELBITZ (2011) die (für Menschen) infektiöse

Dosis bei 105 bis 10

6 Erregern sieht, gibt es durchaus die gegenläufige Meinung, dass bereits

eine einzige Salmonelle ausreichen kann, um (einen Menschen) zu infizieren (D`AOUST

2000). D`AOUST (2000) nimmt aber auch an, dass die Möglichkeit einer Infektion durch eine

höhere Infektionsdosis verstärkt wird.

Die Vakzination als Alternative zur antibiotischen Therapie stellt somit ein Hilfsmittel dar,

die Ausbreitung von Salmonellen im Schweinebestand und somit auch in der

Lebensmittelkette zu verringern. Sie darf jedoch nicht als alleinige Maßnahme hierzu

betrachtet werden, denn optimiertes Management, Biosicherheitsmaßnahmen und Hygiene

stellen diesbezüglich die wohl wichtigsten Bausteine dar.

ZUSAMMENFASSUNG

___________________________________________________________________________

143

6 ZUSAMMENFASSUNG

JASMIN MISCHOK

Vergleichende Untersuchungen zur Nährstoffverdaulichkeit und zur Empfänglichkeit für eine

experimentelle Salmonelleninfektion bei Lawsonieninfektionen junger Schweine.

In der vorliegenden Studie wurde in einem ersten Versuchsteil der Einfluss einer

Lawsonia intracellularis-Infektion auf die Leistung (Futteraufnahme, Zunahmen,

Futteraufwand) und die Verdaulichkeit von Nährstoffen sowohl über den gesamten

Verdauungstrakt als auch praecaecal untersucht. Diese Untersuchungen fanden an insgesamt

27 Mastläufern in drei Durchgängen mit je drei Gruppen statt, die sich alle noch in ihrem

Herkunftsbetrieb mit Lawsonia intracellularis auseinandergesetzt hatten, demnach also

feldinfiziert waren. Alle drei Gruppen erhielten ein identisches, schrotförmiges Alleinfutter ad

libitum (ME MJ/kg TS: 13,9; Rp: 201 g/kg TS; Rfe: 38,4 g/kg TS; Rfa: 26,9 g/kg TS; Ca:

9,88 g/kg TS; P: 6,38 g/kg TS) und unterschieden sich lediglich hinsichtlich ihres Impf- und

Infektionsstatus: Gruppe VAC +: gegen L. i. vakzinierte, klinisch unauffällige Schweine;

Gruppe VAC – CF -: nicht vakzinierte, klinisch unauffällige Schweine und Gruppe VAC –

CF +: nicht vakzinierte, klinisch auffällige Schweine. Das Ziel dieser Untersuchungen war es

festzustellen, ob eine klinisch milde Feldinfektion mit L. i. Auswirkungen auf die

Verdaulichkeit von Nährstoffen bei wachsenden Schweinen, die klinisch auffällig, klinisch

unauffällig oder vakziniert sind, hat und ob sich hieraus zootechnische Leistungsunterschiede

ergeben.

Die wesentlichen Ergebnisse des ersten Teils dieser Arbeit lassen sich wie folgt

zusammenfassen:

Tiere aller drei Versuchsgruppen schieden Lawsonia intracellularis mit dem Faeces

aus, dabei schied die klinisch auffällige Gruppe die größte Erregermenge aus

die tgl. Futteraufnahme, die tgl. Zunahme und der Futteraufwand waren in der

vakzinierten Gruppe am günstigsten; die tgl. Zunahme sogar signifikant höher als in

der klinisch auffälligen Gruppe

die nicht vakzinierte, klinisch auffällige Versuchsgruppe wies eine signifikant

reduzierte Rp-Verdaulichkeit im Vergleich zur vakzinierten und im Vergleich zur

ZUSAMMENFASSUNG

___________________________________________________________________________

144

nicht vakzinierten, klinisch unauffälligen Versuchsgruppe auf; die Werte der

praeceacalen Verdaulichkeit zeigten eine ähnliche Tendenz

in der klinisch auffälligen Gruppe korreliert die Erregermenge im Kot negativ mit den

Leistungsparametern und dem TS-Gehalt im Kot

Die vorliegenden Ergebnisse zeigen deutlich, dass eine klinisch auffällige Infektion mit

Lawsonia intracellularis auch zu Einbußen in der Rp-Verdaulichkeit und zu einer

verminderten Futteraufnahme, Zunahme und Futterverwertung führt. Aber auch

vakzinierte Schweine setzen sich mit dem Erreger auseinander und scheiden diesen aus,

ohne selbst klinisch zu erkranken oder eine beeinträchtigte Leistung und Verdaulichkeit

zu zeigen. Zwischen den vakzinierten Schweinen und der nicht vakzinierten, aber klinisch

unauffälligen Gruppe bestand kein nennenswerter Unterschied hinsichtlich der erhobenen

Parameter. Es gilt jedoch zu bedenken, dass diese Tiere dem steten Risiko ausgesetzt sind,

klinisch auffällig zu werden, womit auch eine verminderte Leistung und Verdaulichkeit zu

erwarten wäre.

Im zweiten Versuchsteil wurde untersucht, welchen Einfluss die antibiotische Therapie

einer Infektion mit Lawsonia intracellularis auf die Ausbreitung einer experimentellen

Salmonelleninfektion hat. Hierfür kamen insgesamt 72 Mastläufer in drei Durchgängen zu

je zwei Gruppen zum Einsatz (alle aus einem Bestand), von denen die eine

Versuchsgruppe (VAC +) aus bereits im Bestand vakzinierten Tieren bestand, die andere

Versuchsgruppe (VAC -) hingegen aus nachweislich L. i. feldinfizierten Schweinen, die

im Institut für Tierernährung antibiotisch therapiert wurden. Nach erfolgter Therapie der

Gruppe VAC – wurden pro Durchgang jeweils zwei Schweine beider Versuchsgruppen

experimentell mit S. Derby infiziert und nach bestätigter Infektion zurück in ihre Gruppen

verbracht. Es folgte eine vierwöchige Versuchsphase, in der die Ausbreitung des

Testkeims in den Versuchsgruppen kulturell überprüft wurde. Zum Zeitpunkt der Sektion

wurde zusätzlich auf Einzeltierbasis überprüft, ob eine Translokation in die

Mesenteriallymphknoten erfolgt war und ob sich der Erreger im Caecuminhalt

nachweisen ließ. Zusätzlich wurden für beide Gruppen die tgl. Zunahme (Einzeltier), die

tgl. Futteraufnahme und der Futteraufwand (gruppenbasiert) erhoben.

Die wesentlichen Ergebnisse des zweiten Teils der Arbeit lassen sich wie folgt

ZUSAMMENFASSUNG

___________________________________________________________________________

145

zusammenfassen:

hinsichtlich Futteraufnahme, Zunahmen und Futteraufwand unterschieden sich die

beiden Gruppen nicht

die experimentelle Infektion ausgewählter Tiere („Seeder“) war in jedem Fall

erfolgreich

in der antibiotisch vorbehandelten Gruppe VAC – breiteten sich die Salmonellen

nach experimenteller Infektion signifikant deutlicher aus als in der Gruppe VAC +

(mehr kulturell positive Tiere im Rektaltupfer in der Gruppe VAC -)

in der Gruppe VAC – kam es bei signifikant mehr Tieren zu einer Translokation in

die Mesenteriallymphknoten als in der Gruppe VAC +

Die vorliegenden Ergebnisse zeigen deutlich, dass die antibiotische Therapie einer Infektion

mit Lawsonia intracellularis zu einer höheren Empfänglichkeit für eine Infektion mit

Salmonellen führt. Bei gegen L. i. geimpften Schweinen ist eine solche Therapie nicht

erforderlich, sodass es zu keiner Störung der gastrointestinalen Flora kommt.

Salmonellen besitzen nach wie vor ein großes zoonotisches Potential, sodass ein Eintrag in

die Lebensmittelkette nach Möglichkeit verhindert werden sollte. Neben geeigneten

Management- und Hygienemaßnahmen dürfte die Minimierung des Antibiotikaeinsatzes

zugunsten von Prophylaxemaßnahmen einen Beitrag hierzu leisten. Auch im Zuge rechtlicher

und politischer Bemühungen um eine Minimierung des Antibiotikaaufwandes, sollte

wirksamen Prophylaxemaßnahmen wie der Impfung, nicht nur um Resistenzen zu verringern,

sondern auch um Zoonosen zu reduzieren, in Zukunft der Vorzug gegeben werden um einen

Beitrag zur Lebensmittelsicherheit und somit zum Verbraucherschutz zu leisten.

SUMMARY

___________________________________________________________________________

146

7 SUMMARY

JASMIN MISCHOK

Comparative studies regarding nutrient digestibility and the susceptibility of an experimental

Salmonella-infection during Lawsonia-infection in young pigs.

In the present study the influence of a Lawsonia intracellularis-infection on performance

(feed intake, weight gain, feed conversion) and on the digestibility of nutrients both in the

whole gastrointestinal tract and precaecal was examined in a first part of the study.

These investigations took place in 27 young fattening pigs in three trials, each with three

groups which have all been exposed to Lawsonia intracellularis in the farm, so they were

field-infected. All three groups got an identical dry meal complete diet ad libitum (ME MJ/kg

DM: 13,9; XP: 201 g/kg DM; XL: 38,4 g/kg DM; XF: 26,9 g/kg DM; Ca: 9,88 g/kg DM; P:

6,38 g/kg DM), so the only difference was the status of vaccination and infection: group

VAC +: vaccinated against L. i., no clinical signs; group VAC – CF -: non-vaccinated, no

clinical signs; group VAC – CF +: non-vaccinated, with clinical signs. The aim of this study

was to test, whether a clinical mild infection with L. i. has an influence on nutrient

digestibility in growing pigs, which have clinical signs, no clinical signs or are vaccinated and

if this leads to differences in performance.

The main results of the first part of the study may be summarized as:

pigs of all three experimental groups showed a shedding of Lawsonia intracellularis

within the feces, even though the non-vaccinated group with clinical signs showed the

highest shedding

the feed intake, the weight gain and the feed conversion were best in the vaccinated

group; the weight gain was even significantly higher than within the group with

clinical signs

the non-vaccinated group with clinical signs showed a significantly reduced XP-

digestibility compared to the vaccinated and non-vaccinated group without clinical

signs; the values of the precaecal digestibility showed similar results

The present results show clearly, that a clinical apparent infection with Lawsonia

intracellularis leads to decreased XP-digestibility, feed intake, weight gain and feed

SUMMARY

___________________________________________________________________________

147

conversion. But also vaccinated pigs get in contact with the pathogen and shed this bacterium

without getting clinically affected themselves and without reduced performance and

digestibility. Between the vaccinated pigs and the non-vaccinated group without clinical

signs, there was no real difference regarding the collected parameters. However, it is

important to remember the constant risk of non-vaccinated pigs becoming clinically affected,

so one would expect a reduced performance and digestibility.

In the second part of the study, the influence of an antibiotic therapy of a Lawsonia

intracellularis-infection on the spreading of an experimental Salmonella-infection was

investigated. For this, in total 72 young fattening pigs in three trials, each with two groups

were used (all from the same farm). One group (VAC +) consisted of animals, which have

been vaccinated at the farm, the other group (VAC -) consisted of L. i. field-infected pigs,

which were treated with antibiotics at the Institute of Animal Nutrition. After therapy of

group VAC – two pigs per group and trial were experimentally infected with S. Derby and set

back into their groups after confirmation of infection. This was followed by a four-week

investigation in which the spreading of the test germ within the groups was prooven by

cultural test. At the date of dissection it was further investigated, if a translocation into the

mesenterial lymph nodes took place or if the pathogen could be detected within the cecum

digesta. Additionally, the daily weight gain (single animal) and the daily feed intake and feed

conversion (group based) were collected.

The main results of the second part of the study may be summarized as:

with regard to feed intake, weight gain and feed conversion the groups did not differ

the experimental infection of selected animals (“seeder”) has been successful in any

case

in the group VAC -, pretreated with antibiotics, the Salmonella-infection spreads

significantly clearer after experimental infection than in group VAC + (more cultural

positive results within the rectal swabs in group VAC -)

in group VAC – significant more pigs showed a translocation into the mesenterial

lymph nodes than in group VAC +

The present results show clearly, that an antibiotic therapy of a Lawsonia intracellularis-

SUMMARY

___________________________________________________________________________

148

infection results in a higher susceptibility for an infection with Salmonella. In pigs vaccinated

against L. i. this treatment is not necessary, so there is no disturbance of the gastrointestinal

flora.

Salmonellae have still a great zoonotic potential, so their entry into the food chain should be

prevented if possible. In addition to suitable management and hygiene measures the

minimizing of antibiotic use in favor of prophylactic measures could be a contribution to this.

Also in the context of legislative and political efforts to reduction of antibiotic use, effective

prophylactic measures like the vaccination should be preferred not only for decrease of

resistance but also for reduction of zoonosis and to make a contribution to food safety and,

therefore, to consumer protection.

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ANHANG

___________________________________________________________________________

9 ANHANG

Tabelle 25: Deklaration Movikalin speed 10, Mineralfutter für Ferkel ab 10 kg

Inhaltsstoffe Calcium 16,5 %

Phosphor 3,5 %

Natrium 4,5 %

Lysin 10 %

Methionin 2,8 %

Threonin 4,5 %

Tryptophan 0,8 %

Vitamin A 500000 I.E.

Vitamin D3 50000 I.E.

Vitamin E 3000 mg

Kupfer 4000 mg

Zink 3200 mg

Eisen 3200 mg

Mangan 2000 mg

Jod 30 mg

Selen 10,7 mg

ANHANG

___________________________________________________________________________

Tabelle 26: Grunddaten aller Einzeltiere Teil 1 (Gruppen: VAC + = geimpft; VAC – CF

- = nicht geimpft, klinisch unauffällig; VAC – CF + = nicht geimpft, klinisch auffällig)


Identifikation Geschlecht KM (kg) Start

VAC +

1

1 w 19,6

2 w 20,2

3 m 18,4

VAC –

CF -

4 w 19,0

5 w 20,0

6 w 19,6

VAC –

CF +

7 w 16,8

8 m 18,6

9 w 17,4

VAC +

2

A2 m 21,0

B w 21,4

C m 19,2

VAC –

CF -

D m 20,6

E m 21,4

F m 19,6

VAC –

CF +

G w 20,8

H m 20,6

I m 19,6

VAC +

3

X1 m 18,0

X2 w 16,0

X3 w 19,0

VAC –

CF -

Y1 w 17,6

Y2 m 17,6

Y3 w 17,8

VAC –

CF +

Z1 m 17,2

Z2 m 17,4

Z3 w 17,6

ANHANG

___________________________________________________________________________

Tabelle 27: Durchschnittliche tägliche Futteraufnahme (kg uS) (täglich erfasst,

Darstellung über Gesamtzeitraum); KM am Tag der Sektion (kg), durchschnittliche

tägliche Zunahme (kg) (errechnet aus KM zu Beginn und KM am Tag der Sektion) und

Futteraufwand (FCR) - Einzelwerte Teil 1; Gruppen: VAC + = geimpft; VAC – CF - =

nicht geimpft, klinisch unauffällig; VAC – CF + = nicht geimpft, klinisch auffällig


Identifikation

Ø tgl.

Futteraufnahm

e

KM

Tag der

Sektion

Ø tgl.

Zunahme

FCR

VAC +

1

1 * 0,750 0,750 *

2 * 0,889 0,889 *

3 * 0,889 0,889 *

VAC –

CF -

4 * 0,800 0,800 *

5 * 0,867 0,867 *

6 * 0,933 0,933 *

VAC –

CF +

7 * 0,822 0,822 *

8 * 0,867 0,867 *

9 * 0,575 0,575 *

VAC +

2

A2 1,377 0,911 0,911 1,51

B 1,367 0,925 0,925 1,48

C 1,134 0,867 0,867 1,31

VAC –

CF -

D 1,293 0,911 0,911 1,42

E 1,394 0,989 0,989 1,41

F 1,131 0,800 0,800 1,41

VAC –

CF +

G 1,134 0,775 0,775 1,46

H 1,462 1,022 1,022 1,43

I 1,100 0,711 0,711 1,55

VAC +

3

X1 1,410 1,000 1,000 1,41

X2 1,173 0,844 0,844 1,39

X3 1,323 0,975 0,975 1,36

VAC –

CF -

Y1 1,100 0,700 0,700 1,57

Y2 1,103 0,822 0,822 1,34

Y3 1,223 0,889 0,889 1,38

VAC –

CF +

Z1 1,072 0,625 0,625 1,71

Z2 1,130 0,889 0,889 1,27

Z3 1,091 0,778 0,778 1,40

*Erfassung der tgl. Futeraufnahme erfolgte nicht bis Versuchsende

ANHANG

___________________________________________________________________________

Tabelle 28: Trockensubstanzgehalt (TS-Gehalt) im Kot und Lawsonienausscheidung

(Angabe in log GE) während des Kollektionszeitraumes; Teil 1 (Gruppen: VAC + =

geimpft; VAC – CF - = nicht geimpft, klinisch unauffällig; VAC – CF + = nicht geimpft,

klinisch auffällig)


Identifikation TS-Gehalt (%)

L. i.

Ausscheidung

(log GE)

VAC +

1

1 24,9 6,06

2 23,5 6,56

3 25,5 9,70

VAC –

CF -

4 24,9 7,45

5 25,5 0,00

6 22,2 7,22

VAC –

CF +

7 20,8 8,92

8 22,4 8,39

9 18,2 10,8

VAC +

2

A2 22,2 4,75

B 21,7 4,97

C 27,0 4,91

VAC –

CF -

D 22,4 6,69

E 23,9 5,75

F 23,6 5,17

VAC –

CF +

G 20,6 7,47

H 23,3 4,90

I 22,6 6,51

VAC +

3

X1 21,8 8,85

X2 22,5 0,00

X3 23,1 8,23

VAC –

CF -

Y1 27,2 6,30

Y2 24,6 6,00

Y3 26,3 7,85

VAC –

CF +

Z1 21,1 6,98

Z2 17,8 7,29

Z3 22,8 7,98

ANHANG

___________________________________________________________________________

Tabelle 29: Scheinbare Gesamtverdaulichkeit (%) von oS, Rp, Rfe und Stärke -

Einzelwerte Teil 1; Gruppen: VAC + = geimpft; VAC – CF - = nicht geimpft, klinisch



Identifikation oS Rp Rfe Stärke

VAC +

1

1 87,8 82,7 71,9 99,0

2 87,3 83,9 79,4 98,8

3 88,3 85,6 74,9 99,2

VAC –

CF -

4 90,3 87,5 83,0 99,1

5 88,5 86,1 76,5 99,1

6 87,2 84,6 80,1 99,0

VAC –

CF +

7 86,9 83,2 78,1 98,8

8 87,7 83,3 76,2 99,1

9 85,1 77,4 67,0 98,7

VAC +

2

A2 84,7 80,0 68,2 98,7

B 84,0 82,0 68,8 98,4

C 86,5 84,6 66,4 99,0

VAC –

CF -

D 84,4 81,4 68,8 98,8

E 87,9 84,7 76,1 99,1

F 85,0 81,5 66,3 98,8

VAC –

CF +

G 83,6 78,9 68,3 98,7

H 80,7 76,6 66,8 98,7

I 84,7 81,3 70,9 98,8

VAC +

3

X1 85,2 81,4 70,7 98,6

X2 86,8 83,2 74,6 99,1

X3 86,9 83,9 74,3 99,0

VAC –

CF -

Y1 86,8 83,0 72,3 99,1

Y2 86,7 82,8 69,3 99,0

Y3 85,7 83,3 65,7 99,2

VAC –

CF +

Z1 85,1 82,8 67,8 98,6

Z2 82,8 80,4 75,5 98,3

Z3 86,4 82,7 72,5 99,2

ANHANG

___________________________________________________________________________

Tabelle 30: Scheinbare praecaecale Verdaulichkeit (%) von oS, Rp, Rfe und Stärke -




Identifikation

Chromoxid

(g/kg) TS oS Rp Rfe Stärke

VAC +

1

1 14,8 64,1 65,0 24,1 92,8

2 14,9 63,6 73,1 35,4 90,5

3 11,7 54,2 68,1 42,6 91,4

VAC –

CF -

4 15,8 65,7 78,5 43,1 91,8

5 16,2 66,9 72,8 40,5 94,4

6 18,2 70,5 75,0 58,1 94,9

VAC –

CF +

7 17,2 69,8 68,5 43,1 94,1

8 17,6 69,8 76,7 49,6 93,8

9 16,8 68,5 71,2 43,2 95,5

VAC +

2

A2 15,0 64,4 72,5 40,5 90,4

B 15,8 67,4 71,9 45,3 92,0

C 20,9 75,1 80,8 61,0 94,8

VAC –

CF -

D 17,0 68,7 73,8 48,1 95,7

E 16,1 67,2 73,8 46,8 94,5

F 17,1 68,2 77,0 56,9 94,2

VAC –

CF +

G 12,5 56,8 65,2 29,7 95,7

H 16,1 66,6 73,5 52,2 93,2

I 12,5 57,9 65,1 40,8 94,6

VAC +

3

X1 14,9 63,5 74,3 43,9 90,9

X2 10,6 48,5 64,7 7,20 86,4

X3 19,4 72,5 76,9 46,3 93,4

VAC –

CF -

Y1 16,6 68,3 69,9 38,0 90,6

Y2 15,0 64,3 67,0 31,6 93,2

Y3 14,7 64,8 68,2 30,5 90,3

VAC –

CF +

Z1 13,7 61,0 70,8 30,5 88,8

Z2 18,3 70,9 76,0 50,7 93,2

Z3 13,7 61,8 65,8 23,3 90,8

ANHANG

___________________________________________________________________________

Tabelle 31: Scheinbare „praecolonale“ Verdaulichkeit (%) von oS, Rp, Rfe und Stärke -




Identifikation

Chromoxid

(g/kg) TS oS Rp Stärke

VAC +

1

1 22,9 78,1 81,2 94,8

2 21,6 75,9 77,4 95,5

3 22,3 77,3 78,6 94,8

VAC –

CF -

4 22,0 76,3 78,3 94,3

5 21,7 77,0 78,8 96,3

6 21,2 75,8 79,5 94,5

VAC –

CF +

7 23,7 78,3 78,4 96,5

8 17,8 71,1 69,7 94,9

9 18,4 77,3 74,8 96,3

VAC +

2

A2 23,5 78,4 79,7 94,5

B 28,0 81,7 81,5 95,8

C 21,7 79,5 81,3 95,7

VAC –

CF -

D 22,5 77,1 79,2 95,3

E 23,5 78,0 79,2 94,5

F 21,3 75,3 78,1 95,8

VAC –

CF +

G 19,8 73,7 74,3 95,9

H 19,3 72,7 75,7 95,2

I 22,4 77,8 79,2 94,8

VAC +

3

X1 19,9 73,8 73,1 95,0

X2 20,0 74,2 73,9 96,5

X3 23,3 77,8 79,5 96,4

VAC –

CF -

Y1 23,7 78,2 79,7 95,2

Y2 22,0 76,5 76,6 94,7

Y3 22,4 77,6 77,0 96,4

VAC –

CF +

Z1 21,0 75,2 78,0 94,3

Z2 18,3 71,4 81,2 *

Z3 23,8 78,7 81,0 96,2

* aufgrund der geringen Menge an Caecuminhalt konnte keine Stärkeanalyse erfolgen

ANHANG

___________________________________________________________________________


Zunahme (tgl. Zunahme) - Teil 2; Gruppe: VAC + = geimpft, nicht behandelt


Identifikation Geschlecht

KM

Start

(kg)

KM

Sektionstag

(kg)

tgl.

Zunahme

(kg)

VAC +

1

142 m 19,0 51,2 0,785

143 w 23,2 51,2 0,667

144 m 21,4 57,6 0,842

180 w 21,0 50,2 0,712

181 m 25,0 58,4 0,777

182 w 22,0 51,6 0,673

183 w 24,0 60,0 0,818

184 m 21,0 51,2 0,719

185 m 24,6 57,8 0,810

186 w 21,6 50,7 0,661

187 w 20,8 51,2 0,707

188 m 30,4 63,0 0,776

2

161 w 24,4 61,2 0,898

162 m 23,0 56,2 0,790

151 m 25,4 65,6 0,980

164 w 20,6 49,0 0,676

165 w 21,6 54,6 0,767

166 m 20,2 55,4 0,819

167 m 26,6 61,0 0,839

168 m 23,2 60,5 0,888

169 w 21,8 53,6 0,740

170 w 23,0 58,4 0,863

171 m 26,4 58,4 0,744

172 m 24,4 57,2 0,781

3

3 m 24,6 57,6 0,825

4 m 24,4 65,4 0,976

5 w 23,8 55,0 0,743

6 m 21,8 56,6 0,849

7 w 21,8 56,6 0,870

8 w 21,8 56,4 0,824

9 w 28,0 61,6 0,820

10 m 22,4 52,4 0,750

11 w 20,2 43,8 0,576

12 w 23,4 61,0 0,940

95 m 25,4 57,2 0,757

99 w 21,6 52,6 0,756

ANHANG

___________________________________________________________________________


Zunahme (tgl. Zunahme) - Teil 2; Gruppe: VAC - = nicht geimpft, behandelt

VAC -

1

189 m 20,6 52,8 0,785

190 m 21,8 57,6 0,852

191 m 19,8 55,4 0,828

192 w 19,8 50,4 0,746

193 m 25,6 60,2 0,805

194 w 23,0 62,6 0,943

195 w 24,0 53,4 0,717

196 w 22,2 59,2 0,841

197 w 22,6 53,3 0,698

198 m 28,2 63,6 0,823

199 w 21,6 55,2 0,764

200 m 24,2 61,4 0,886

2

180 m 23,4 57,8 0,80

181 w 21,0 49,4 0,693

196 m 22,4 50,6 0,671

183 m 23,4 56,4 0,786

184 w 22,6 52,8 0,737

185 w 22,8 51,4 0,665

186 m 24,2 58,9 0,807

187 m 23,2 58,7 0,845

188 m 26,0 61,2 0,859

189 m 24,2 62,2 0,884

190 m 24 59,1 0,836

191 m 20,2 53,2 0,805

3

1 w 25,6 61,2 0,848

2 w 21,0 50,6 0,705

89 m 22,6 56,4 0,845

90 m 25,6 63,6 0,927

91 m 24,0 57,4 0,835

92 w 23,2 52,8 0,722

93 m 24,8 54,8 0,714

94 m 24,4 58,8 0,860

96 m 22,4 54,8 0,771

97 m 22,0 56,6 0,844

98 m 21,6 57,0 0,863

100 m 23,2 51,6 0,710

ANHANG

___________________________________________________________________________

Tabelle 34: Futteraufnahme (Ø Einzeltier während des Versuchszeitraumes) und

Futteraufwand der einzelnen Versuchsgruppen – Gruppendaten Teil 2; Gruppen: VAC

+ = geimpft, nicht behandelt; VAC - = nicht geimpft, behandelt

Gruppe Durchgang Futteraufnahme

(g) uS Futteraufwand

VAC +

1 1748 2,34

2 1777 2,18

3 1885 2,34

VAC -

1 1775 2,20

2 1750 2,24

3 1995 2,48

ANHANG

___________________________________________________________________________



geimpft, nicht behandelt; VAC - = nicht geimpft, behandelt; Durchgang 1


Identifikation

Caecuminhalt

(x = positiv;

- = negativ)

Lnn.

ileocaecales

(x = positiv;

- = negativ)

VAC + 1

Seeder

182 - -

183 - -

Kontakttiere

142 - -

143 - -

144 - x

180 - -

181 - -

184 - -

185 - -

186 - -

187 - -

188 -

-

VAC - 1

Seeder

196 x -

197 x x

Kontakttiere

189 - x

190 - -

191 - -

192 - -

193 - x

194 - -

195 x -

198 - -

199 - -

200 - x

ANHANG

___________________________________________________________________________




VAC + 2

Seeder

165 - -

166 x x

Kontakttiere

161 - -

162 - -

151 - -

164 - -

167 - -

168 - -

169 - -

170 - -

171 - -

172 x x

VAC - 2

Seeder

180 - x

185 x -

Kontakttiere

181 - -

196 - -

183 x x

184 - -

186 - -

187 - x

188 - -

189 - -

190 x -

191 - -

ANHANG

___________________________________________________________________________




VAC + 3

Seeder

4 - x

5 - -

Kontakttiere

3 - -

6 - -

7 - -

8 - -

9 - -

10 - -

11 - x

12 - -

95 - -

99 - -

VAC - 3

Seeder

1 - -

2 - x

Kontakttiere

89 - -

90 - -

91 - x

92 - -

93 - x

94 - x

96 - -

97 - x

98 - -

100 - x

DANKSAGUNG

___________________________________________________________________________

DANKSAGUNG

An erster Stelle möchte ich Herrn Prof. J. Kamphues für die Überlassung dieses interessanten

und hochaktuellen Themas herzlich danken. Der wohl größte Dank gebührt Prof. Dr.

Christian Visscher, der diese Arbeit von Beginn an mit einem überdurchschnittlichen

Engagement begleitete und dessen Hilfsbereitschaft schier grenzenlos war und ist.

Ein ganz besonderer Dank gilt dem beteiligten Landwirt, seiner Familie und seinem Team im

Stall, ohne deren Hilfsbereitschaft und Unterstützung diese Arbeit nicht möglich gewesen

wäre. Vielen Dank für das entgegengebrachte Vertrauen und die schöne Zeit!

Mein weiterer Dank gilt dem Einsendungslabor, welches mich mit Rat und Tat in der

Bearbeitung einer schier endlos scheinenden Probenanzahl unterstützte. Ebenso möchte ich

dem Team der Tierpfleger herzlich für die tatkräftige Unterstützung und den steten Erhalt der

guten Stimmung danken. Vielen Dank auch an die Kollegen aus der Mikrobiologie,

insbesondere an Frau Dr. Verspohl und an die Kollegen aus der Pathologie, hier insbesondere

an Prof. Beineke, die mir so manche Frage beantwortet haben und ohne deren fachliche

Unterstützung die Arbeit sicher nicht gelungen wäre. Ein herzlicher Dank gilt auch Frau Dr.

Haist für Ihre freundliche und kompetente Unterstützung. Ein großer Dank gebührt auch der

IVD GmbH, die eine große Anzahl an Proben in kürzester Zeit und dabei absolut zuverlässig

untersuchten.

Weiterhin möchte ich mich bei Herrn Dr. Rohn für die großartige und humorvolle

Unterstützung bei der Durchführung der Statistik bedanken und freue mich, dass ich ihm

zumindest teilweise eine verhältnismäßig große Anzahl an Tieren bieten konnte.

Meinen Mitdoktoranden aus der Tierernährung gilt ein besonders großer Dank, denn ohne sie

wäre diese Zeit nicht so unvergleichbar schön gewesen. Ein spezieller Dank gilt Mareike und

Robert, die mich nicht nur geduldet, sondern bei sich aufgenommen haben; Diana, die als

beste Sitznachbarin immer mit mir Kaffee trinken mochte; Friederike und Luisa, die

überzeugt werden konnten, dass Schadnagerbekämpfung am besten innerlich funktioniert;

dem Terriermädchen Christine schon allein dafür, dass es Jagdterrier liebt und Xaver für

seinen unerschütterlichen Humor. Ich freue mich, Freunde wie euch gefunden zu haben und

hoffe, dass wir uns nie aus den Augen verlieren!

Abschließend gebührt der Dank meinen lieben Eltern, die mich bei allem immer und

vorbehaltlos unterstützen und auf die ich mich immer verlassen kann. Zu jeder Zeit konnte ich

DANKSAGUNG

___________________________________________________________________________

auf ihre fachliche Unterstützung und ihr Vertrauen in mich zählen.

„Ich schlief und träumte, das Leben sei Freude.

Ich erwachte und sah, das Leben war Pflicht.

Ich handelte, und siehe, die Pflicht war Freude.”

Rabindranath Tagore, indischer Dichter und Philosoph

ISBN 978-3-86345-262-9

Verlag: Deutsche Veterinärmedizinische Gesellschaft Service GmbH35392 Gießen · Friedrichstraße 17 · Tel. 0641 / 24466 · Fax: 0641 / 25375

E-Mail: [email protected] · Internet: www.dvg.de

Jasm

in M

isch

ok

H

an

no

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2015


Vergleichende Untersuchungen zur Nährstoffverdaulichkeit und zur Empfänglichkeitfür eine experimentelle Salmonelleninfektion bei Lawsonieninfektionen

junger Schweine

vorgelegt vonJasmin Mischok

Lohne (i. O.)

Hannover 2015


zur Erlangung des Grades einer Doktorinder Veterinärmedizin

- Doctor medicinae veterinariae -(Dr. med. vet.)

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