На Конференции свиноводов, организованной Teagasc в 2014 г., в докладе Энн Мари Бернс (Anne Marie Burns), первой из авторов, рассказывалось о том, что сальмонелла была обнаружена в корме, либо образцах фекалий животных на 9 из 10 свиноферм Ирландии с высоким показателем доминирования серотипа. Он также подтверждал случаи заражения монофазной Salmonella Typhimurium на ирландских свинофермах и ее роль в передаче сальмонеллы от зараженного корма свиньям.
Предпосылки
Связь между кормом, фермой и продовольственными продуктами хорошо известна, и исследования продемонстрировали, что штаммы сальмонеллы, полученные с кормодробилок или из готового корма, позднее можно было обнаружить на фермах, скотобойнях и в мясе (Широта (Shirota) и другие, 2001 г.; Эстерберг (Österberg) и другие, 2006 г.; Молла (Molla) и другие, 2010 г.).
Исследование исходных показателей ЕС выявило, что уровень заражения кишечника убойных свиней сальмонеллой по ЕС составил 10,3 %, тогда как наблюдаемый уровень заражения по Ирландии был выше этого среднего значения и составлял 16,1 % (Европейское агентство по безопасности продуктов питания, 2008 г.) Более того, в соответствии с этим же исследованием, в Ирландии наблюдался самый высокий уровень заражения сальмонеллой (20 %) предварительно охлажденных туш.
В странах с низким уровнем зараженности сальмонеллой на фермах (например, в Дании, Швеции, Норвегии и Финляндии), причина заражения человека сальмонеллой через свинину заключалась в зараженном корме (Хальд (Hald) и другие, 2006 г.; Вируп (Wierup) и другие, 2010 г.; Крамп (Crump) и другие, 2002 г.).
По мере того, как другие страны ЕС (например, Ирландия) занимаются сокращением показателя доминирования серотипа сальмонеллы на фермах, они должны более тщательно следить, чтобы производимый корм для свиней не содержал сальмонелл. Целью должно быть обеспечение в первую очередь того, чтобы в покупном/приготовленном на ферме корме не содержались сальмонеллы (то есть корм должен содержать недостаточное количество жизнеспособных сальмонелл для того, чтобы представлять риск заражения бактерией для потребляющих его животных). Тем не менее, даже если корм на ферме не содержит сальмонелл, при первом его применении на ферме он будет являться важным переносчиком сальмонеллы (Вонг (Wong) и другие, 2002 г.).
Главным источником заражения сальмонеллой для свиного корма являются особые компоненты, которые соединяются в комплексный корм на кормодробилках (Кома (Coma), 2003 г.). Богатые белком компоненты корма, включаемые в рацион свиней в Ирландии, практически исключительно импортируются. Результаты недавних исследований показали, что сальмонелла часто обнаруживалась в импортируемых партиях соевого и рапсового шрота (Вируп и Хаггблом (Haggblom), 2010).
Относительно небольшие количества животных жиров (например, рыбная мука и молоко в порошке) также применяются для формирования рациона поросят после отъема, и эти ингредиенты также могут являться источником сальмонеллы. Кроме того, около 70 % ирландских свиней питаются жидким кормом при использовании компьютеризированной системы кормления, и жидкие побочные продукты/отходы, которые также могут представлять риск, иногда попадают в жидкий корм как часть смеси.
Даже незначительное попадание бактерий сальмонеллы при производстве корма может потенциально повлиять на множество стад. Исследование Макиоровски (Maciorowski) и его коллег (2006 г.) показало, что сальмонелла может попасть в корм животных на нескольких этапах процесса производства корма, включая основное производство ингредиентов корма, перемалывание, смешивание и (или) хранение.
Пересмотренная государственная программа по контролю заражения свиней сальмонеллой была введена в Ирландии в январе 2010 г. и предусматривала мониторинг, основанный на определении статуса сальмонелл свиного стада путем серологического тестирования мясного сока, получаемого при убое. В настоящее время 17 % ирландских свиней, отправляемых на убой, имеют высокий показатель доминирования серотипа (до 50 %) (Министерство сельского хозяйства, продовольствия и мореходства Ирландии, личное общение).
В рамках концепции безопасности продовольствия «С фермы на стол» безопасность корма является первым этапом гарантирования безопасности продовольствия. Следовательно, целью данного исследования было, во-первых, провести детальное исследования на 10 свинофермах с высоким показателем доминирования серотипа сальмонеллы, чтобы определить, на каких из стадий производственного процесса происходит заражение сальмонеллой, и оценить случаи заражения сальмонеллой корма на разных стадиях производства.
Второй целью было оценить случаи заражения сальмонеллой и энтеробактериями (бактериями-индикаторами) в ряде компонентов корма и образцов комплексного корма из пяти промышленных кормодробилок и одного аппарата для перемешивания, обеспечивающих 10 свиноферм с высоким показателем доминирования серотипа.
Обзор исследования
Исследование ферм
10 ферм выбирались для отбора образцов из числа тех, где имелась история высоких показателей доминирования серотипа сальмонеллы (>50 %) в соответствии с программой контроля уровня заражения ирландских свиней сальмонеллой Министерства сельского хозяйства, продовольствия и мореходства Ирландии. На каждой ферме (с присвоенным кодом от A до J) проводился однократный забор проб в период с марта по август 2012 г. и повторялся в период с декабря 2012 г. по июнь 2013 г.
На каждой ферме случайным образом на каждой производственной стадии проводился забор нескольких сборных проб фекалий (минимум трех свиней). Там, где не получалось забрать достаточное количество образцов фекалий, использовались стерильные марлевые мешки для сбора образцов из загона.
Также брались образцы из окружающей загон среды, то есть образцы воды в объеме 500 мл собирались в стерильные бутылочки непосредственно с сосковой поилки, а также брались мазки из кормушек и поилок.
Образцы корма (от 50 до 100 г), которые включали жидкий и сухой корм (муку и гранулы), в зависимости от фермы и стадии производства, забирались из кормушек, кормораздатчика и мест хранения (например, из бункеров или цистерн для кормов) на ферме.
Все образцы сразу же транспортировались в замороженном виде в лабораторию, где хранились при температуре 4°C до анализа (в течение 24 часов).
Исследование кормодробилок
Ежемесячно в течение периода в 6–9 месяцев в промежутке между ноябрем 2012 г. и сентябрем 2013 г. забирались образцы ряда исходных ингредиентов (n=338) и готовых кормов (n=317) из кормодробилок, обеспечивающих каждую из 10 выбранных свиноферм. Одна из кормодробилок находилась на ферме, остальные были промышленными.
Образцы ингредиентов корма забирались на этапе входа в дробилку, из входных отверстий дробилки и из промышленных хранилищ зерна, а также образцы отбирались из готового корма из каждой готовой партии. Все образцы отбирались персоналом, обслуживающим дробилки, в соответствии с Регламентом Комиссии (ЕС) № 152/2009, и направлялись в лабораторию каждый месяц, где их тестировали на наличие сальмонеллы и энтеробактерий.
Результаты и комментарии
Исследование ферм
Образцы общим числом 2 985, включающие образцы фекалий/образцы из загона (n=926), образцы корма (n=585) и окружающей загон среды (n=1 474), забирались на всех стадиях производства и анализировались на наличие сальмонеллы.
Сальмонелла была обнаружена у свиней на 9 из 10 коммерческих ферм. Почти 15 % образцов фекалий/образцов из загона и восемь процентов образцов из окружающей загон среды оказались заражены сальмонеллой (Рис. 1).
Рис. 1: Среднее значение уровня зараженности на фермах (A-J) по каждому типу образца.
Этого следовало ожидать, поскольку все 10 ферм отбирались по причине их истории высоких показателей доминирования серотипа сальмонеллы. Были выявлены одиннадцать различных серотипов сальмонеллы, включая монофазный вариант Typhimurium (4,[5],12:i:-), который преобладал, и его доля по сравнению с прочими выявленными серотипами составляла 42 %. Прочими выявленными серотипами были Derby (27 %), Typhimurium (13 %), London (6 %), Infantis (4 %), Typhimurium Copenhagen (2,7 %), Dublin (1,7 %), Tennessee (1,4 %), Anatum (0,69 %), Orion (0,35 %) и Stanley (0,35 %), все из одного стада.
Среди выявленных серотипов сальмонеллы на фермах наблюдалось 14 различных паттернов устойчивости к антибиотикам, при этом выявленные серотипы были устойчивы к 1-8 антибиотикам.
На фермах не было обнаружено устойчивого паттерна заражения; однако было выявлено большое количество инфицированных поросят-отъемышей второго возрастного периода[1](22,5 %) и подсвинков (18,8 %). На двух фермах (A и E) отмечался значительно более высокий уровень заражения сальмонеллой, чем на других фермах (45 % и 42 %, соответственно).
Только 2,4 % всех образцов кормов, взятых на всех стадиях производства, оказались зараженными сальмонеллой. Эти зараженные сальмонеллой образцы корма были найдены на шести фермах, а серотипы сальмонеллы включали 4,12:i:-, Derby, Typhimurium, Typhimurium Copenhagen и Tennessee.
В настоящее время осуществляется молекулярный анализ, цель которого установить то, являются ли штаммы, найденные в корме, теми же, что были обнаружены у свиней на тех же фермах. Шесть (43 %) образцов зараженного корма были с ферм, на которых использовался жидкий корм (фермы A, B и J). Образцы корма, зараженного сальмонеллой, обычно обнаруживались только на одной стадии производства на каждой ферме, хотя и на ферме D их обнаружили на двух стадиях (холостые свиноматки и подсвинки). Образцы корма, взятые у холостых свиноматок, обладали наиболее высоким уровнем заражения (35,7 % всех зараженных образцов).
Исследование кормодробилок
Сальмонелла была найдена в двух ингредиентах (пшеница и соевые бобы), образцы которых были получены с одной промышленной кормодробилки и одного аппарата для перемешивания на ферме, а также из трех комплексных кормов (для холостых свиноматок и откормочных свиней), образцы которых отбирались с двух промышленных кормодробилок, которые привели к зараженности в 0,59 % и 0,95 % для ингредиентов и готового корма, соответственно.
Доля зараженных сальмонеллой образцов кормовой муки составила около 1,6 %, в то время как только 0,54 % образцов гранулированного корма были заражены. Все обнаруженные серотипы сальмонеллы являлись монофазными вариантами Salmonella Typhimurium (4,[5],12:i:-) и были устойчивы к антибиотикам (устойчивы к 2–7 антимикробным препаратам). Методы молекулярного фингерпринтинга использовались для сравнения штаммов 4,[5],12:i:-, полученных из кормодробилок, со штаммами, найденными на фермах во время исследования.
Результаты показали, что существовало два отдельных профиля, общих для кормодробилок и ферм. Полученные данные визуально представлены на Рис. 2.
Рис. 2. Минимальное остовное дерево мультилокусного анализа VNTR-последовательностей серотипа 1,4,[5],12:- Salmonella enterica — штаммов, обнаруженных на фермах и кормодробилках.
Каждый профиль мультилокусного анализа обозначен одним узлом или кончиком ветви в виде кругов, которые соединяются между собой ветвями минимального остовного дерева. Длина и цвет ветвей представляют собой генетические расстояния (изменения в локусах) между двумя соседними типами. Размеры разноцветных кругов зависят от размера популяции штамма.
На Рис. 2 каждый круг представляет собой один тип сальмонеллы. Самый центральный круг обозначает родовой тип, из которого были получены остальные типы. Длина «ветвей» обозначает эволюционное расстояние между профилями. Штаммы, полученные с кормодробилок (выделены зеленым) сильно коррелируют со штаммами, полученными с ферм A, G и J. Штаммы, отмеченные черными стрелочкам, показывают корреляцию между штаммами сальмонеллы, полученными из образцов корма, взятых на ферме, и штаммами сальмонеллы, взятых у свиней на тех же фермах (фермы A, B, D и G). Эти данные в совокупности с результатами других методов анализа позволяют всерьез предположить, что штаммы, полученные на этих фермах, тесно связаны со штаммами, полученными с кормодробилок, и могли происходить из зараженного комплексного корма.
Кроме того, данные этого исследования показали, что большая часть ингредиентов, использованных для производства корма, была заражена значительным количеством (более 104 КОЕ на грамм) энтеробактерий, которые являются индикаторами фекальных загрязнений.
Энтеробактерии были обнаружены в 91,6 % образцах кормовой муки, тогда как только 28,7 % гранулированного корма было заражено энтеробактериями, по всей видимости, по причине высоких температур, вовлеченных в процесс изготовления гранулированного корма.
Заключение
Чтобы снизить уровень зараженности свиней сальмонеллой, важно знать факторы риска, связанные с бессимптомными инфекциями.
В настоящем исследовании сальмонелла обнаруживалась в образцах корма либо фекалий свиней на 9 из 10 свинофермах с высоким показателем доминирования серотипа.
Распространенность сальмонеллы в комплексном корме была низкой, на уровне ниже одного процента. Однако важно отметить, что штамм сальмонеллы, найденный в комплексном корме для свиней на кормодробилке, был также обнаружен на свинофермах, что свидетельствует о возможной связи между зараженным сальмонеллой кормом и зараженностью свиней сальмонеллой.
Настоящее исследование подчеркивает важность отсутствия заражения корма сальмонеллой, поскольку безопасный корм — это первый шаг к получению безопасной свинины.
Заражение сырья должно рассматриваться в качестве критической контрольной точки попадания патогенных бактерий в корм и цепи питания. Заражение корма даже незначительным количеством сальмонеллы потенциально может повлиять на многие стада и привести к инфицированию людей через зараженную свинину.
Еще одним ключевым результатом настоящего исследования является подтверждение случаев заражения монофазной Salmonella Typhimurium на ирландских свинофермах и определение ее роли в передаче сальмонеллы от зараженного корма свиньям.
Причины резкого увеличения количества случаев заражения устойчивой к антибиотикам монофазной Salmonella Typhimurium за последние годы остаются неизвестными, но такая тенденция наблюдается и в других европейских странах. Этот серотип был ранее обнаружен у человека, а также у большого числа животных и в большом количестве продуктов животного происхождения, из которых свиньи и свинина наиболее часто являлись носителями инфекции.
[1]В возрасте от 10 до 17 недель. — Прим. перев.
