Use of an Isolator System to Study the Selective Pressure of Sulfaquinoxalin‐containing Coccidiostats on Escherichia coli Populations in Chicks
Authors: Guinée P. , Kruyt B. 
Published: August 2010

SummaryIn vitro and in vivo studies were carried out to examine the antibacterial activity of the components of the coccidiostats Pancoxin® and Pancoxin plus®. The in vitro experiments indicated that amprolium and ethopabate have no detectable antibacterial effect, pyrimethamine is a relatively poor antibacterial when compared to trimethoprim, and sulfaquinoxalin (SQ) is a poor antibacterial and its activity is markedly antagonized by nutrients in culture media. Comparative chemical and microbiological assays indicated that SQ is rendered ineffective against E. coli in chicken intestinal contents. Investigation of day‐old chicks showed that sulfa‐resistant E. coli frequently occur even in an environment where there is no opportunity for contact with sulfonamide — or antibiotic — medicated livestock. Conventional chicks on nonmedicated diets excreted a high proportion of sulfa‐resistant E. coli. Subsequent SQ medication had no significant effect upon the proportion of resistant organisms when compared with non‐medicated birds over a five week period. None of the 267 strains isolated from the birds was able to transfer its resistance, nor could the resistance be mobilized by known transfer factors. Feeding the coccidiostats for 14 or 34 days to chicks with sensitive E. coli in isolators did not result in the emergence of SQ‐resistant E. coli. A control group and one fed SQ were then infected with a sulfa‐resistant E. coli. No significant differences in SQ‐resistant populations were observed. The evidence available indicates that SQ at a level of 60 μ/g. feed is unlikely to exert any selective pressure on E. coli populations in the gut of the chicken.ZusammenfassungVerwendung eines Isoliersystems für die Untersuchung des Selektionsdruckes von Sulfaquinoxalin‐haltigen Coccidiostatika innerhalb von E. coli‐Populationen von KükenIn vitro‐ und in vivo‐Untersuchungen wurden durchgeführt, die antibakterielle Aktivität von Komponenten der Coccidiostatika Pancoxin® und Pancoxin plus® zu studieren. Die in vitro‐Experimente ergaben für Amprolium und Ethopabat keinen nachweisbaren antibakteriellen Effekt. Pyrimethamin wirkt verglichen mit Trimethoprim relativ gering antibakteriell und Sulfaquinoxalin (SQ) ist ein schwach antibakteriell wirksamer Stoff, dessen Aktivität beträchtlich gehemmt wird durch Antagonisten in Kulturmedien. Bei vergleichenden chemischen und mikrobiologischen Prüfungen erwies sich SQ innerhalb von Darminhalten von Küken als unwirksam gegenüber E. coli. Versuche mit ein Tag alten Küken zeigten, daß sulfaresistente E. coli. häufig sogar in einer Umgebung vorkommen ohne Gelegenheit des Kontaktes mit Sulfonamid oder Antibiotika behandelten Tierbeständen. Konventionelle Küken scheiden mit unbehandelten Diäten einen hohen Anteil von sulfaresistenten E.‐coli aus. Dementsprechend hatte eine SQ‐Medikation keinen signifikanten Effekt gegenüber dem Anteil resistenter Organismen bei einem Vergleich mit nicht behandelten Tieren innerhalb eines Zeitraumes von fünf Wochen. Keiner der von den Vögeln isolierten 267 Stämme war weder fähig, seine Resistenz zu übertragen, noch konnte die Resistenz mobilisiert werden durch bekannte Transferfaktoren. Die Verfütterung von Coccidiostatika über 14 bis 34 Tage an Küken mit sensiblen E. coli innerhalb von Isolatoren führte nicht zu dem Resultat eines Hervortretens von SQ‐resistenten E. coli‐Keimen. Als eine Kontrollgruppe und eine mit SQ gefütterte Gruppe mit SQ‐resistenten E. coli infiziert wurde, zeigten sich keine signifikanten Differenzen in den SQ‐resistenten Populationen. Durch den erhaltenen Befund ist es unwahrscheinlich, daß SQ irgendeinen Selektionsdruck auf die E. coli‐populationen innerhalb des Verdauungstraktes von Küken ausübt.RésuméEmploi d'un système d'isolement pour la recherche de l'influence de sélection des coccidiostatiques contenant de la sulfaquinoxaline sur les populations d'E. coli chez les poussinsDes recherches ont été faites in vitro et in vivo pour étudier l'activité antibactérienne des composants des coccidiostatiques Pancoxin® et Pancoxin plus®. Les expériences in vitro n'ont montré aucun effet antibactérien pour l'amprolium et l'ethopabat. La pyrimethamine est relativement peu antibactérienne comparée au trimethoprim et la sulfaquinoxaline (SQ) est un produit faiblement antibactérien dont l'activité est considérablement inhibée par des antagonistes dans les milieux de culture. SQ s'est révélé inactif vis‐à‐vis de E. coli dans le contenu intestinal des poussins à la suite d'examens chimiques et microbiologiques comparés. Les recherches faites sur des poussins d'un jour ont montré que E. coli sulfarésistants apparaissent même dans un milieu de stabulation n'ayant pas eu de contact avec des sulfonamides ou des antibiotiques. Les poussins conventionnels sans régime supplémenté excrètent une forte proportion d'E. coli sulfarésistant. Une médication avec SQ n'a pas eu par conséquent d'effet significatif sur la partie des organismes résistants en comparant avec des animaux non traités durant une période de cinq semaines. Aucune des 267 souches isolées chez les oiseaux n'a été capable de transmettre sa résistance et cette résistance n'a pu être mobilisée par des facteurs connus de transfert. L'aliment des coccidiostatiques pendant 14 et jusqu'à 34 jours à des poussins porteurs d'E. coli sensibles dans des isolateurs n'a pas conduit a l'apparition d'E. coli SQ‐résistants. Il n'y a pas eu de différences significatives dans les populations SQ‐résistantes lorsque l'on a infecté un groupe de contrôle et un groupe alimenté avec SQ avec E. coli SQ‐résistant. Il est peu vraisemblable, d'après les résultats obtenus, qu'une quelconque influence de sélection SQ s'exerce sur les populations d'E. coli dans le tube digestif des poussins.ResumenUso de un sistema de aislamiento para la pesquisa del influjo de selección de coccidioestáticos sulfaquinoxalínicos en poblaciones E. coli en pollitosSe llevaron a cabo pesquisas in vitro e in vivo para estudiar la actividad antibacteriana de los componentes de los coccidioestáticos Pancoxin® y Pancoxin plus®. Los experimentos in vitro no arrojaron como resultado ningún efecto antibacteriano comprobable para Amprolium ni para Etopabato. Pyrimetamina es, comparada con Trimetoprima, poco antibacteriana relativamente, y Sulfaquinoxalina (SQ) es una substancia de acción antibacteriana débil, cuya actividad es inhibida bastante por los antagonistas en los medios de cultivo. En contrastaciones químicas y microbiológicas comparativas se mostró SQ inactiva frente a E. coli dentro de contenidos intestinales de pollitos. Ensayos realizados con pollitos de un día de edad evidenciaron que son frecuentes incluso E. coli sulfarresistentes en el medio ambiente sin que exista posibilidad de contacto con efectivos animales tratados con sulfonamidas o antibióticos. Pollitos convencionales eliminan con dietas no tratadas un porcentaje elevado de E. coli sulfarresistentes. Según eso no ejercía una medicación SQ ningún efecto significativo frente al porcentaje de organismos resistentes al ser comparado con animales no tratados dentro de un espacio de tiempo de cinco semanas. Ninguna de las 267 estirpes aisladas de aves era capaz de transmitir su resistencia y tampoco se pudo movilizar la resistencia mediante los factores de transferencia conocidos. La administración con el pienso de coccidioestáticos entre 14 y 34 días a pollitos con E. coli sensibles dentro de aisladores no condujo al resultado de provocación de gérmenes E. coli SQ‐resistentes. Cuando se infectó un grupo testigo y otro alimentado con SQ con E. coli SQ‐resistentes, no se apreciaron diferencias significantes en las poblaciones SQ‐resistentes. Debido a los resultados obtenidos, es improbable que SQ ejerza cualquier presión selectiva sobre las poblaciones E. coli dentro del tracto digestivo de los pollitos.