Faecal occurrence and emissions of livestock-associated methicillin-resistant Staphylococcus aureus (laMRSA) and ESBL/AmpC-producing E. coli from animal farms in Germany

Berliner und Münchener Tierärztliche Wochenschrift 126, 175-180

DOI: 10.2376/0005-9366-126-175

© Schlütersche Verlagsgesellschaft mbH & Co. KG. 2013

Publiziert: 03/2013

Summary

The occurrence of laMRSA (livestock-associated methicillin-resistant Staphylococcus aureus) and extended-spectrum amp;#946;-lactamase (ESBL) and/or plasmidmediated AmpC β-lactamase-producing (AmpC) Enterobacteriaceae in healthy livestock herds is known for some time. The spread of these bacteria in the environment is discussed critically. The object of this study was to determine the presence of these microorganisms in faeces of livestock as well as the discussion about a potential faecal emission. Therefore, faeces samples from 37 different MRSA positive livestock holdings were tested for MRSA. Furthermore, faeces samples from 50 farms with an unknown status regarding ESBL/AmpC-producing E. coli were screened for those resistant bacteria. LaMRSA was detected in samples of turkey (2/5, 40%) and broiler fattening farms (1/4, 25%) as well as in pig farms with higher detection frequencies in fattening farms (11/15, 73.3%) than in breeding farms (4/12, 33.3%). ESBL/AmpC-producing E. coli was found in all investigated eight broiler farms (100%), in nine out of 16 (56.3%) breeding pig as well as in six out of 10 (60%) dairy cattle herds and in seven of 16 (43.8%) fattening pig holdings. This presents the first detection of ESBL/AmpC-producing E. coli originating from healthy pigs, turkeys and broilers in Germany. In addition, samples of fertilized field surfaces were studied exemplarily for the presence of MRSA (n = 4) as well as ESBL/AmpC-producing E. coli (n = 2). Furthermore, slurry samples from four broiler and five pig farms were analysed for the latter. Both MRSA and ESBL/ AmpC-producing E. coli could be detected on the field surfaces, the last also in slurry samples. Faecal emissions from animal husbandry seem to be one possible route for the spread of these resistant microorganisms in the environment.

Zusammenfassung

Das Vorkommen von laMRSA (livestock-assoziierte Methicillin-resistente Staphylococcus aureus) und ESBL (Extended Spectrum amp;#946;-Lactamase) und/oder plasmidvermittelten AmpC-β-Lactamase-produzierenden (AmpC) Enterobacteriaceae in gesunden Nutztierbeständen ist seit einiger Zeit bekannt. Eine mögliche Ausbreitung dieser Keime in die Stallumgebung wird zunehmend kritisch in der Öffentlichkeit betrachtet. Ziel dieser Studie ist die Erfassung des Vorkommens dieser Mikroorganismen im Kot verschiedener Nutztiere sowie die Diskussion einer möglichen Verbreitung der resistenten Bakterien über fäkale Emissionen. Dazu wurden Sammelkotproben von 37 verschiedenen MRSA-positiven Nutztierbeständen auf das Vorkommen von MRSA untersucht. Weiterhin wurden Kotproben aus 50 Beständen mit unbekanntem Status bezüglich ESBL/AmpC-produzierenden E. coli auf diese Keime untersucht. MRSA konnten sowohl in einigen Proben der Putenbestände (2/5, 40 %) und Broilermastbestände (1/4, 25 %) als auch in denen der Schweinebestände, dabei mit höheren Nachweisraten in Mast- (11/15, 73,3 %) als in Zuchtbetrieben (4/12, 33,3 %), gefunden werden. ESBL/ AmpC-produzierende E. coli wurden in allen untersuchten Broilermastbeständen (8/8, 100 %), in 9/16 (56,3 %) der Schweinezucht- und 6/10 (60 %) der Milchrinderbestände sowie in 7/16 (43,8 %) der Schweinemastbestände detektiert. Dies stellt gleichzeitig den ersten Nachweis von ESBL/AmpC-produzierenden E. coli bei gesunden Schweinen, Puten und Broilern in Deutschland dar. Zusätzlich wurden exemplarisch Proben der Bodenoberfläche von begüllten Feldern ausgewählter Bestände auf MRSA (n = 4) sowie ESBL/AmpC-produzierende E. coli (n = 2) untersucht. Weiterhin wurden Gülleproben von vier Geflügel- und fünf Schweinebeständen hinsichtlich ESBL/AmpC-produzierender E. coli analysiert. Sowohl MRSA als auch ESBL/AmpC-produzierende E. coli konnten auf den gedüngten Flächen nachgewiesen werden, Letztere auch in den Gülleproben. Das Ausbringen von Fäkalien zur Düngung könnte somit einen möglichen Weg des Austrags der resistenten Keime aus den Nutztierhaltungen darstellen.