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Chemie | Biochemie | Medizin
Kai Peter, 2001 | St. Niklausen, LU
Antibiotikaresistente Bakterien gelten als eines der zentralen Probleme der Human- und Tiermedizin. Eine der Ursachen für die Selektierung dieser antibiotikaresistenten Bakterien ist der breite Einsatz von Antibiotika (AB) in der Landwirtschaft, u. a. bei der Milchproduktion. In der Arbeit wurde untersucht, ob ein häufigerer AB-Einsatz zu mehr resistenten Bakterien führt. Dazu wurden Milchproben dreier Betriebe mit unterschiedlich häufigem AB-Einsatz untersucht. Aus der Milch wurde selbst Rohmilchquark hergestellt. Die Bakterienentwicklung wurde während 14 Tagen Lagerung im Produkt verfolgt. Im Fokus der mikrobiologischen Untersuchungen standen E. coli, Staphylococcus spp. und Enterococcus spp. mit Tetracyclin- und Erythromycin-Resistenzen. Die Proben wurden auf Selektivnährmedien ohne und mit Tetracyclin oder Erythromycin ausplattiert. Ziel war eine Beurteilung des Rohmilchquarks als mögliches Highrisk-Produkt. Interessant an dieser Untersuchung war zu sehen, wie sich Bakterien in der Milch, im frischen Produkt Quark und während der Lagerung entwickelten, welchen Einfluss der AB-Einsatz in den Betrieben auf die Bakterien hat und welche Ausseneinflüsse auf das nicht sterile Umfeld eines Bauernhofs Einfluss nehmen können.
Fragestellung
Die vorliegende Arbeit behandelte die folgenden zwei Fragestellungen: (I) Wie unterscheiden sich die Gesamtzahlen von E. coli, Enterokokken spp. und Staphylokokken spp. sowie die Anzahl der Bakterien mit Resistenzen auf die am häufigsten eingesetzten Breitband-AB in der Rohmilch und im daraus hergestellten Rohmilchquark von Bauernhöfen ohne, mit geringem und mit hohem AB-Einsatz? (II) Ist Rohmilchquark im Gegensatz zu Pastmilchquark ein Highrisk-Produkt?
Methodik
Zur Bearbeitung dieser Fragestellungen wurden Rohmilchproben dreier Bauernhöfe untersucht. Betrieb 1 verzeichnet bei den Kühen seit 13 Jahren keinen, Betrieb 2 wenig und Betrieb 3 (früher präventiv) viel AB-Einsatz. Aus den Rohmilchproben wurde selbst Rohmilchquark hergestellt. Die hier im Fokus stehenden Bakterien sind E. coli (Ec) sowie Vertreter der Staphylokokken (S) und Enterokokken (E). Sie wurden auf Tetracyclin- und Erythromycin-Resistenzen untersucht. Bei (Ec) wurden Tryptone-Bile-X-Glucuronide-, bei (S) Baird-Parker- und bei (E) KF-Streptococcus-Agar als Selektivnährmedien verwendet. Zur Resistenzuntersuchung wurden Tetracyclin (20 µg/ml) oder Erythromycin (30 µg/ml) beigemischt.
Ergebnisse
(Ec) waren nicht nachweisbar. Nur bei einem Betrieb waren (S) in erhöhter Konzentration nachweisbar, wobei sie im Verlaufe der Lagerung nicht mehr nachweisbar waren. Somit konnte hier kein Vergleich zwischen den Betrieben gemacht werden und die Resistenzprüfung konnte nicht durchgeführt werden. Die (E) waren in allen Betrieben nachweisbar und blieben während der Lagerung konstant. Bei den (E) wurden keine Erythromycin-Resistenzen gefunden. Tetracyclin-Resistenzen waren hingegen in jedem der drei Betriebe nachweisbar. Hierbei lagen die Anteile dieser resistenten (E) im Rohmilchquark im tiefen Prozentbereich (Betrieb 1: 0,6 %, 2: 4,3 %, 3: 2,3 %).
Diskussion
Ein direkter Zusammenhang zwischen dem unterschiedlich häufigen AB-Einsatz der Betriebe und den Resistenzanteilen war bei den Enterokokken nicht klar ersichtlich. Hervorzuheben ist jedoch, dass im Betrieb 1 ohne AB-Einsatz ebenfalls Tetracyclin-resistente (E) nachweisbar waren. Mögliche Gründe hierfür könnten die Übertragung von Bakterien mit diesen Resistenzgenen von anderen mit AB behandelten Hoftieren dieses Betriebes, vom Bauern selbst wie auch von anderen Betrieben über Vögel sein. Auch über die Gülle eines benachbarten Betriebs, Futtermittel oder Wasser können bspw. resistente (E) in die Tierbestände gelangen. Eine Kontamination über ubiquitäre, resistente (E) wie auch eine Kreuzresistenz durch den Einsatz von Desinfektionsmittel ist nicht auszuschliessen.
Schlussfolgerungen
Ein direkter Zusammenhang zwischen unterschiedlich häufigem AB-Einsatz und Anteilen der resistenten Bakterien konnte zumindest bez. der (E) nicht bestätigt werden.
Hinsichtlich des Rohmilchquarks kann somit im Vergleich mit Pastmilchquark bez. pathogener und AB-resistenter Bakterien keine Entwarnung gegeben werden. Zur Risikogruppe gehören hierbei primär immungeschwächte Personen.
Würdigung durch den Experten
Dr. Gottfried Dasen
Der Bericht ist klar strukturiert, motivierend geschrieben und stellt die gewonenen Resultate in einen breiteren Zusammenhang.
Die umfangreichen Experimente sind gut durchdacht und korrekt durchgeführt worden.
Die Resultate dokumentiert, reproduzierbar und in korrektem wissenschaftlichen Stil präsentiert.
Bei der Diskussion wird die Arbeit kritisch hinterfragt und die Resultate werden mit der bestehenden Literater verglichen und diskutiert.
Erklärungen, warum die ursprüngliche Hypothese nicht bestätigt werden konnte, werden intensiv diskutiert und sind logisch und nachvollziehbar.
Prädikat:
sehr gut
Kantonsschule Luzern
Lehrerin: Maja Haldemann