Diplomarbeit - Veterinärmedizinische Universität Wien - 2024

Im Rahmen dieser Diplomarbeit wurden die mikrobielle Belastung von Gülleseparat als Einstreumaterial und die Auswirkungen dieser Einstreu auf die Besiedelung der Zitzenhaut mit potenziell euterpathogenen Bakterien untersucht. Dazu wurden in einem oberösterreichischen Milchviehbetrieb mit 35 laktierenden Fleckviehkühen regelmäßig Viertelgemelksproben, Einstreuproben und Zitzenhauttupfer nach standardisierten Vorgaben entnommen und bakteriologisch untersucht. Anhand von Sammelproben aus je fünf Liegeboxen wurde weiters die Keimentwicklung in den Liegeboxen 24, 48 und 96 Stunden nach der Einbringung von frisch gepressten Güllefeststoffen untersucht und es wurde der Temperatur- Feuchtigkeitsindex gemessen und ausgewertet. Die Aufarbeitung und Auswertung der Proben erfolgte im Milchlabor der Universitätsklinik für Wiederkäuer an der Veterinärmedizinischen Universität. Dazu wurden alle Einstreuproben und die Zitzenhauttupfer (in viertelstarker Ringerlösung) in Verdünnungsschritten auf Selektivnährböden ausplattiert und die Gesamtkeimzahl, die Keimbelastung mit Coliformen, Staphylokokken, äskulinpositiven katalasenegativen Kokken sowie Enterokokken bestimmt. Für die weitere Spezifizierung der Bakterien wurden schließlich insgesamt 334 Isolate von verschiedenen Selektivnährböden zufällig ausgewählt und an der Klinik für Geflügel der Veterinärmedizinischen Universität Wien mittels Matrix-assisted Laser Desorption/Ionisation Time-of-flight-Massenspektrometrie (MALDI-ToF MS) bis auf Speziesebene identifiziert. In den Einstreuproben wurden weiters der Trockensubstanzgehalt bestimmt und der pH-Wert gemessen. In frisch gepressten Güllefeststoffen betrug die Gesamtkeimzahl bei der ersten Untersuchung im April 8,84 x 108 pro Gramm Trockensubstanz (g TS) bei der zweiten Messung im Juni 6,21 x 108 pro g TS, während die Anzahl an Coliformen bei 9,64 x 105 pro g TS (April bzw. bei 6,77 x 105 pro g TS (Juni) lag. Die Keimzahlen der Enterokokken pro g TS lagen im April bei 6,43 x 105 und im Juni bei 4,51 x 105 pro g TS. Weitere Untersuchungen dieser Arbeit zeigten, dass der Trockensubstanzgehalt im Vergleich zum frisch gepressten Gülleseparat nach dem Einbringen in die Liegeboxen sinkt, während der pH- Wert im Vergleich zur frisch gepressten Einstreu alkalischer wird. Die Gesamtkeimzahl der Sammelproben aus den Liegeboxen war zum Zeitpunkt der Entnahme 0 (=frisch) am niedrigsten und zeigte den höchsten Anstieg nach 24 Stunden. Bei der Untersuchung der Zitzentupfer war auffällig, dass an der Zitzenspitze deutlich höhere Keimzahlen gemessen wurden als pro cm2 Zitzenhaut. Die Spezifizierung der Bakterien mittels MALDI-ToF MS führte zum Nachweis von mastitisrelevanten Bakterien (vor allem von E. coli, Klebsiella spp. und Enterococcus spp.) sowohl in der Einstreu als auch auf der Zitzenhaut.

This diploma thesis investigated the microbial load of manure solids used as bedding material and the effects of this bedding on the colonization of the teat skin with mastitis pathogens. Quarter milk samples, bedding samples and teat skin swabs were regularly collected aseptically in an Austrian dairy farm with 35 lactating cows that were housed in a free stall barn with recycled manure solids as a bedding material in the cubicles. Pooled samples from five cubicles each were used to analyze bacterial development in the cubicles 24, 48 and 96 hours after spreading of freshly pressed manure solids. The temperature-humidity index was measured and analyzed concurrently. All samples were analyzed in the diagnostic laboratory of the University Clinic for Ruminants at the University of Veterinary Medicine. Bedding samples and teat skin swabs (in quarter-strength Ringer's solution) were plated on selective culture media in dilution steps and the total bacterial count, the bacterial load with coliforms, staphylococci, catalase-negative cocci and enterococci were determined. Subsequently, 334 isolates from various selective culture media were randomly selected for further specification on selective culture media. Species identification was achieved using matrix-assisted laser desorption/ionization time-of-flight mass spectrometry (MALDI-ToF MS) at the Poultry Clinic of the University of Veterinary Medicine, Vienna. Additionally, dry matter content and pH value were determined in the bedding samples. In freshly pressed manure solids, the total bacterial count in the first test in April was 8.84 x 108 per gramm dry matter (per g DM) and 6.21 x 108 per g DM the second test in June, while the coliform count was 9.64 x 105 per g DM (April) and 6.77 x 105 per g DM (June). The bacterial load of enterococci was 6.43 x 105 in April and 4.51 x 105 per g DM in June. Further investigations revealed a decrease in dry matter content and an increase in pH value after the introduction into the cubicles compared to freshly pressed manure solids. The total bacterial count of pooled samples from the cubicles was lowest at collection time 0 (= fresh) and showed the highest increase after 24 hours. Analysis of the teat swabs indicated significantly higher bacterial counts at the teat tip than per cm2 of teat skin. Bacterial specification using MALDIToF MS identified mastitis-relevant bacteria (E. coli, Klebsiella spp., Enterococcus spp.) both in the bedding and on the teat skin.

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69 Blätter