In the following field study, the commercial PathoProofTM Mastitis PCR Assay, a real-time PCR for identifying eleven mastitis pathogens and the staphylococcal beta-lactamase gene, was compared with conventional bacterial culture. For this purpose, ...

Berliner und Münchener Tierärztliche Wochenschrift 125, 494-502

DOI: 10.2376/0005-9366-125-494

© Schlütersche Verlagsgesellschaft mbH & Co. KG. 2012

Publiziert: 11/2012

Summary

In the following field study, the commercial PathoProofTM Mastitis PCR Assay, a real-time PCR for identifying eleven mastitis pathogens and the staphylococcal beta-lactamase gene, was compared with conventional bacterial culture. For this purpose, 681 udder quarter samples from 173 clinically healthy cows with vary- ing somatic cell count from four dairy herds in the region of Osnabrück, Lower Saxony, Germany, were collected between July 2010 and February 2011 and sub- jected to PCR and bacterial culture. The frequency of positive pathogen signals was markedly higher with PCR compared with culture (70.6% vs. 32.2%). This was accompanied by a substantial higher percentage of multiple pathogen identi- fications and a lower percentage of single identifications in the PCR compared with bacterial culture. Using bacterial culture as gold standard, moderate to high sensitivities (76.4–100%) and specificities (63.3–48.7%) were calculated for six out of seven pathogens with sufficient detection numbers. For Enterococcus spp., the sensitivity was only 4.1%. When the PCR results of pooled udder quarter samples of the 173 cows were compared with the single udder quarter samples, in 72% of the cases, major pathogen DNA was either not found in both types of samples, or in the case of a positive pool sample, the respective pathogens were foundin at least one udder quarter sample. With both methods, the most frequently detected mastitis pathogens were coryneform bacteria (PCR: Corynebacterium bovis), coagulase-negative staphylococci (CNS) and Staphylococcus (S.) aureus, followed by Arcanobacterium pyogenes/Peptoniphilus indolicus with PCR, and then with both methods, Streptococcus uberis. The staphylococcal beta-lactamase gene was found in 27.7% of the S. aureus and in 37.0% of the CNS identifications.

Zusammenfassung

In der vorliegenden Feldstudie wurde der kommerzielle PathoProofTM Mastitis PCR Assay, eine real-time PCR zur Identifikation von elf Mastitiserregern und dem Gen für Staphylokokken-Betalaktamase, mit der konventionellen bakteriologischen Untersuchung verglichen. Dazu wurden im Raum Osnabrück, Niedersachsen, Deutschland, 681 Viertelgemelksproben von 173 klinisch unauffälligen Tierenmit unterschiedlichem somatischem Zellgehalt von vier Milchviehbetrieben im Zeitraum Juli 2010 bis Februar 2011 genommen und kulturell-bakteriologisch sowie mittels PCR untersucht. Die Häufigkeit positiver Erregersignale war mitder PCR deutlich hoher als mit der kulturellen Untersuchung (70,6 % vs. 32,2 %). Dies ging einher mit einem wesentlich hoheren Anteil von Mehrfachnachweisen und einem geringeren Anteil von Einzelnachweisen in der PCR im Vergleich zur kulturellen Untersuchung. Unter Berücksichtigung der bakteriologischen Untersu- chung als Goldstandard wurden mittlere bis hohe Sensitivitäten(76,4–100 %) und Spezifitäten (63,3–48,7 %) für sechs von sieben Erregern mit ausreichenden Nachweishäufigkeiten errechnet. Für Enterococcus spp. betrug die Sensitivität nur 4,1 %. Der Vergleich der PCR-Ergebnisse gepoolter Viertelgemelks- proben der 173 Kühe mit den einzelnen Viertelergebnissen ergab, dass für „major pathogens“ in 72 % der Fälle die Erreger-DNS entweder in beiden Probentypen nicht nachweisbar war oder bei einer positiven Poolprobe mindestens eine Viertelgemelksprobe ebenfalls positiv für den jeweiligen „major pathogen“ war. Die am häufigsten nachgewiesenen Mastitiserreger waren für beide Methoden coryneforme Erreger (PCR: Corynebacterium bovis), koagulasenegative Staphy- lokokken (KNS) und Staphylococcus (S.) aureus. An vierter Stelle lag in der PCR Arcanobacterium pyogenes/Peptoniphilus indolicus. Es folgte wie in der kulturellen Untersuchung Streptococcus uberis. Das Staphylokokken-Betalaktamase-Gen lag bei 27,7 % der S. aureus- und 37.0 % der KNS-Identifikationen vor.