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Untersuchung der Anwendung von Bakteriophagen zur
Reduktion von Campylobacter in der Hähnchenmast
S. Kittler a, S. Fischer b, G. Glünder b
a Institut für Lebensmittelqualität und –sicherheitb Klinik für Geflügel
2
• Bakteriophagen in Lebensmitteln
• Untersuchungen zur Effektivität von Campylobacter-Bakteriophagen:
• Versuche unter experimentellen Bedingungen
• Feldversuche in der Broilermast
• Resistenzentwicklung
Gliederung
Eigene Arbeiten
• Zusammenstellung eines Phagen-Cocktails aus vier Bakteriophagen(NCTC 12672, 12673, 12674, 12678)(Hirsch 2010)
• In vitro Versuche mit Campylobacter-Feldisolaten zur Wirkung desCocktails (Hirsch 2010)
• Methode zur Produktion von ca. 40 L Cocktail für bis zu 40.000Hähnchen (Kittler et al. 2014)
• Versuchsdurchführung(Fischer et al. 2013 und Kittler et al. 2014)
3
0,00
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Alter (t) 10Nach Campy. 4Nach Phagen 1
1263
16107
231714
302421
373128
443835
514542
lg p
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lg c
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Campylobacter Versuchsgruppe Campylobacter Kontrolle Phagentiter Versuchsgruppe Phagentiter Kontrolle
Fischer et al. 2013 p. e78543, PLos ONE, vol. 8
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* P≤ 0,05** P≤ 0,001***P≤ 0,0001
** **
In vivo 2
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9,00
Alter (t) 10Nach Campy. 4Nach Phagen 1
1263
16107
231714
302421
373128
443835
514542
lg p
fu/ g
lg c
fu/ g
Campylobacter Cocktailgruppe Campylobacter Phage-1-Gruppe Campylobacter Kontrolle
Phagentiter Cocktailgruppe Phagentiter Phage-1-Gruppe Phagentiter Kontrolle
Fischer et al. 2013 p. e78543, PLos ONE, vol. 8
5
* P≤ 0,05** P≤ 0,001***P≤ 0,0001
* * ** **
* * ** **
*
*
In vivo 3
Ergebnisse
• Signifikante Reduktion nach Phagenapplikation in allen Versuchen
• Reduktion > 2,5 log10 in allen Versuchen mit zwei verschiedenen Campylobacter- Feldstämmen
• Phagen Nachweis in allen Versuchen über den gesamtenVersuchszeitraum
6
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Alter (t) 36Nach Phagen 0
Proben: Kot
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Kot
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Blinddarm
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Campylobacter Versuchsgruppe Campylobacter Kontrolle Phagentiter Versuchsgruppe
*
*
Feldversuche- Versuch 1
Bilder: Stall: public domain
Kittler et al. 2013 Appl. Environ. Microbiol. 79:7525-7533.
7
* P≤ 0,05** P≤ 0,001***P≤ 0,0001
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Alter (t) 32Nach Phagen 0
Proben: Kot
331
Kot
342
Kot
364
Kot
386
Blinddarm
lg p
fu/ g
lg c
fu/ g
Campylobacter Versuchsgruppe Campylobacter Kontrolle Phagentiter Versuchsgruppe
Feldversuche- Versuch 2
Bilder: Stall: public domain
Kittler et al. 2013 Appl. Environ. Microbiol. 79:7525-7533.
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Alter (t) 31Nach Phagen 0
Proben: Kot
321
Kot
354
Kot
387
Blinddarm
lg p
fu/ g
lg c
fu/ g
Campylobacter Versuchsgruppe Campylobacter Kontrolle Phagentiter Versuchsgruppe Phagentiter Kontrolle
*
Feldversuche- Versuch 3
Bilder: Stall: public domain
Kittler et al. 2013 Appl. Environ. Microbiol. 79:7525-7533 und Kittler et al. 2014, p. e94782, PLos ONE, vol. 9.
9
* P≤ 0,05** P≤ 0,001***P≤ 0,0001
Ergebnisse
• Feldversuche sprechen für die Möglichkeit der Reduktion vonCampylobacter durch Bakteriophagen
• Stagnation oder Reduktion nach 1-4 Tagen
• signifikante Reduktion (P<0,05)
• Dynamik zweier Biotypen zeigt Anwesenheit, aber Nachteile desresistenten Biotyps in der Kolonisation in Feldversuch 3
10
Versuche zur Resistenzentwicklung
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Re
sist
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ola
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%)
Tag nach Phagenapplikation
P1
P2
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P13
Ct
Fischer et al. 2013 p. e78543, PLos ONE, vol. 8
Resistenz gegen
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In vivo 3
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Fischer et al. 2013 p. e78543, PLos ONE, vol. 8
Versuche zur Resistenzentwicklung
In vivo 3
0
20
40
60
80
100
0 1 4 7
Re
sist
en
teIs
ola
te (
%)
Tag nach Phagenapplikation
P1
P2
P5
P13
Ct
Versuche zur Resistenzentwicklung
Bilder: Stall: public domain
Resistenz gegen
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Adaptiert von Kittler et al. 2014, p. e94782, PLos ONE, vol. 9.
Feldversuch 3
Resistenzen- Ergebnisse
• Empfängliche Campylobacter- Population verdrängt resistente Isolate
• Die Effizienz von Bakteriophagen scheint durch resistenteCampylobacter- Subpopulationen nicht grundsätzlich bedroht
• Es scheinen unterschiedliche Resistenzmechanismen gegen einzelnePhagen des Cocktails wirksam
14
Zusammenfassung
• Signifikante Reduktion von Campylobacter in allen
Versuchen unter experimentellen Bedingungen
• Signifikante Reduktion unter die Nachweisgrenze in einem
Feldversuch
• Uneinheitliche Ergebnisse in den Feldversuchen
• Empfängliche Isolate können Kolonisationsvorteil haben
• Vielversprechende Methode,
aber für reproduzierbare Reduktion im Feld Optimierungen
nötig
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