Science & Solutions #8 Schweine (Deutsch)

Ausgabe 08 • Schweine Ein Magazin von

Antibiotikaresistenzen

Bakterienresistenzen reduzieren & Wachstum fördern Antibiotikafreies Europa Europäische Erfahrungen in der „post-antibiotischen“ Ära

EU-Zulassung Ihre Bedeutung für die Produktqualität

Editorial Antibiotika – Wie geht es weiter?

Antimikrobiell wirksame Substanzen werden bereits seit Jahrtausenden verwendet, erstmals zur Zeit der alten Ägypter belegt, welche schimmeliges Brot zur Desinfektion von Wunden verwendeten. In Anbetracht heutiger Gesundheitsstandards für Mensch und Tier ist ein Leben ohne Antibiotika, wie z.B. Penicillin, nahezu unvorstellbar. Allerdings wachsen von Seiten der Verbraucher zunehmend die Bedenken hinsichtlich der Verbreitung bakterieller Resistenzen und deren negativen Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit. Mittlerweile werden in zahlreichen Ländern Maßnahmen zur Verminderung des Antibiotikaeinsatzes in der Tierhaltung umgesetzt. Diese Programme betreffen besonders die Reduzierung des Einsatzes von antibiotischen Leistungsförderern wie auch die Minimierung der Anwendung von Tierarzneimitteln. Die Niederlande war ein Vorreiter in Bezug auf diese Thematik. Infolge strenger gesetzlicher Vorgaben sank der Verkauf von Antibiotika, die zu therapeutischen Zwecken bei Tieren zugelassenen waren, zwischen 2009 und 2012 um 51% (244 gegenüber 495 Tonnen). Auch die US­amerikanische Behörde für Lebensmittelüberwachung und Arzneimittelzulassung (Food and Drug Administration, FDA) strebt nach strengeren Regeln für Tierarzneimittel und dem Verbot von antibiotischen Leistungsförderern (FDA Leitlinien 209 und 213). Innerhalb unserer Branche ist davon auszugehen, dass der Druck der Öffentlichkeit und des Gesetzgebers, den Einsatz von Antibiotika in der Tierproduktion zu minimieren, weiter zunehmen wird.

Seit der Gründung des Unternehmens im Jahr 1983 nimmt BIOMIN bei der Entwicklung natürlicher Lösungen für zahlreiche Probleme in den Bereichen Tierernährung und Tiergesundheit eine führende Rolle ein. BIOMIN entwickelt Lösungen mit dem Ziel das genetische Leistungspotential der Nutztiere besser auszuschöpfen. Dabei konzentrieren wir uns auf die Unterstützung des allgemeinen Gesundheitszustandes.

Diese Strategie umfasst die Minimierung schädlicher Einflüsse, verursacht durch Mykotoxinbelastungen, pathogene Keime, einer gestörten Darmflora, sowie durch eine unzureichende Verdaulichkeit der Nährstoffe. Mehr dazu in dieser Ausgabe von Science & Solutions mit dem Themenschwerpunkt „Schweineproduktion, the natural way“.

Christine HUNGER PhD Produktmanager

Science & Solutions

Inhalt

2 Das Problem der Antibiotikaresistenz bei Schweinen Die Verringerung der Abhängigkeit von Antibiotika fördert nicht nur eine gesündere Tierproduktion, sondern auch eine erfolgreichere antibiotische Behandlung im Krankheitsfall.

Von Nataliya Roth DI (MSc)

5 Antibiotikafrei – europäische Erfahrungen Die Erfahrungen in der EU zeigen, dass eine erfolgreiche und rentable Schweineproduktion auch ohne antibiotische Wachstumsförderer möglich ist.

Von Richard Markus PhD & André Van Lankveld Ing. (BSc)

8 Die EU-Registrierung — ein weltweit anerkanntes Qualitätskriterium Science & Solutions beantwortet die Frage: Was sagt die erfolgreiche EU-Registrierung über die Qualität von Biomin® BBSH 797 und Mycofix® Secure aus?

Von Christina Schwab PhD

Science & Solutions ist eine monatlich herausgegebene Veröffentlichung der BIOMIN Holding GmbH, die kostenlos an unsere Kunden und Partner verteilt wird. Jede Ausgabe von Science & Solutions präsentiert Themen zu den aktuellsten wissenschaftlichen Erkenntnissen zu Tierernährung und Gesundheit und konzentriert sich jedes Vierteljahr auf eine Tierart (Geflügel, Schwein oder Wiederkäuer). ISSN:2309-5954 Eine digitale Kopie und weitere Informationen finden Sie unter: http://magazine.biomin.net Wenn Sie an Nachdrucken von Artikeln interessiert sind oder Science & Solutions abonnieren möchten, wenden Sie sich bitte an magazine@biomin.net Herausgeber: Daphne Tan Mit Beiträgen von: Richard Markus, Nataliya Roth, Christina Schwab, André Van Lankveld Marketing: Herbert Kneissl, Cristian Ilea Grafik: GraphX Department BIOMIN Holding GmbH Verlag: BIOMIN Holding GmbH

Industriestrasse 21, 3130 Herzogenburg, Österreich

Tel: +43 2782 8030 www.biomin.net ©Copyright 2014, BIOMIN Holding GmbH Alle Rechte vorbehalten. Mit Ausnahme der im Copyright, Designs and Patents Act von 1988 genannten Regelungen darf kein Teil dieser Veröffentlichung ohne schriftliche Genehmigung des Inhabers des Urheberrechts in irgendeiner materiellen Form für kommerzielle Zwecke vervielfältigt oder kopiert werden.

Alle hierin enthaltenen Fotos sind Eigentum der BIOMIN Holding GmbH oder werden unter einer Lizenz verwendet.

Ein Magazin von BIOMIN

1

Das Problem der

Antibiotikaresistenz

bei Schweinen

Die Reduzierung von resistenten Bakterien in Schweineproduktionsbetrieben hat einen günstigen Einfluss auf die Schweineproduktion und hilft bei der Lösung von Problemen im Zusammenhang mit Antibiotikaresistenzen. Eine verringerte Resistenz gegen pathogene E. coli trägt zu einer erfolgreichen Antibiotikatherapie im Fall von Krankheitsausbrüchen bei.

W

eltweit werden in der Tierproduktion An­ tibiotika in therapeutischen Dosen zur Be­ handlung von Infektionen als Wachstums­ förderer oder zur Prophylaxe eingesetzt.

Der Nachteil des Antibiotikaeinsatzes ist die Ent­wicklung und Ausbreitung resistenter Bakterien. Sowohl im Bereich Abbildung 1: Mikrobiologische Resistenz von E. coli gegen verschiedene Antibiotika in Österreich

Verhältnis der resistenten E. coli (%)

100

TET STR SMX AMP TMP GEN NAL CIP CHL MERO FOT TAZ

90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010

2011

2012

TET – Tetracyclin; STR – Streptomycin; SMX – Sulfamethoxazol; AMP – Ampicillin; TMP – Trimethroprim; GEN – Gentamycin; NAL – Nalidixinsäure; CIP – Ciprofloxacin; CHL – Chloramphenicol; MERO—Meropenem; FOT – Cefotaxim; TAZ - Ceftazidim Quelle: AURES, 2012

2

der Tiergesundheit, als auch für die Bevölkerung, sind re­ sistente Bakterien zu einem großen Problem geworden. Die Humanmedizin verfügt über immer weniger Antibiotika, die zur Bekämpfung bestimmter Infektionen noch wirksam sind.

Der Einsatz von Antibiotika in der Tierproduktion wurde als Risikofaktor für die Entwicklung antibiotika­ resistenter Bakterien identifiziert, die auf verschiedensten Wegen auf den Menschen übertragen werden können.

Dazu gehören der Verzehr tierischer Produkte, die Über­ tragung resistenter Mikroorganismen auf den Menschen über Tierkontakt, sowie die Kontamination der Böden und des Oberflächenwassers durch Abfälle, die antimikrobielle Substanzen und resistente Mikroorganismen enthalten.

Die Exposition durch Antibiotika erhöht nicht nur die Häufigkeit von Antibiotika-Resistenzen innerhalb der normalen tierischen Darmflora, sondern auch der Resis­ tenzbildung pathogener Bakterien. Bei Vorhandensein großer Mengen an resistenten pathogenen Bakterien sind antibiotische Therapien gegen Pathogene eventuell nicht mehr wirksam.

E. coli-Resistenzen bei Schweinen Überwachungs- und Beobachtungsstudien zur Unter­ suchung von antibiotischen Resistenzen liefern Infor­ mationen über das Auftreten von Resistenzen bei Schweinen in verschiedenen Teilen der Welt. Eine Beschreibung der E. coli-­Resistenzen bei Schweinen findet sich im öster­

Science & Solutions

Nataliya Roth

Photo: Sebastian Kaulitzki

Produktmanager, Säuren

Ergebnisse Die Gruppe, die ein mit Biotronic® Top3 supplementiertes Futter erhielt, zeigte Verbesserungen beim Körpergewicht und bei der Gewichtszunahme. In der Versuchsgruppe war das Körpergewicht

an Tag 42 um 3 % höher als in der Kontrollgruppe. Die durchschnittliche Gewichtszunahme in der mit Biotronic® Top3 supplementierten Gruppe war 4 % höher als in der Kontrollgruppe.

Tabelle 1: Leistungsmerkmale der Ferkel Periode

Körpergewicht, kg

Gewichtszunahme, kg

Kontrollgruppe

Biotronic® Gruppe

Tag 14/Periode 1-14

19,25

19,46

Tag 28/Periode 1-28

29,10

29,27

Tag 42/Periode 1-42

37,71

38,75

25,45

Kontrollgruppe

Futteraufnahme, g

Biotronic® Gruppe

Kontrollgruppe

6,97

7,20

16,83

17,00 26,48

Die Analyse der Proben an Tag 14 zeigte keinen Unterschied bei der Gesamtzahl von E. coli zwischen den Gruppen, jedoch geringere Werte für resistente E. coli in der mit Biotronic® Top3 supplementierten Gruppe (Tabelle 2). Die mikrobiologische Analyse am Ende

Futterverwertung

Biotronic® Gruppe

Kontrollgruppe

Biotronic® Gruppe

725

761

1,58

1,58

974

1014

1,62

1,67

1110

1161

1,83

1,84

der Studie (Tag 42) ergab, dass die Gesamtzahl von E. coli in den Kotproben der mit Biotronic® Top3 supplementierten Tiere etwa 90 % unter jener der Kontrollgruppe lag (Tabelle 3).

Tabelle 2: E. coli in Kotproben an Tag 14; KBE/ml Kontrolle

Biotronic®

Durchschnitt

Probe 1

Probe 2

Probe 3

Probe 1

Probe 2

Probe 3

Kontrollgruppe

Biotronic® Gruppe

E.coli

1,14E+07

5,50E+04

2,08E+07

5,91E+05

3,62E+06

2,90E+07

1,08E+07

1,11E+07

E.coli resistent gegen TET+STR+SMX

7,64E+06

4,00E+03

4,06E+06

6,55E+05

7,66E+04

3,55E+05

3,90E+06

3,62E+05

E.coli resistent gegen AMP

7,20E+05

9,00E+03

8,56E+05

0,00E+00

1,98E+05

4,42E+05

5,28E+05

2,13E+05

Tabelle 3: E. coli in Kotproben an Tag 42; KBE/ml Kontrolle

Biotronic®

Durchschnitt

Probe 1

Probe 2

Probe 3

Probe 1

Probe 2

Probe 3

Kontrollgruppe

Biotronic® Gruppe

E.coli

2,20E+05

1,73E+06

1,59E+06

1,33E+05

1,13E+05

1,50E+05

1,18E+06

1,32E+05

E.coli resistent gegen TET+STR+SMX

9,41E+03

6,62E+03

2,01E+05

4,29E+02

1,82E+03

4,39E+03

7,23E+04

2,21E+03

E.coli resistent gegen AMP

5,17E+04

6,62E+03

3,71E+05

4,18E+04

4,68E+03

1,15E+04

1,43E+05

1,93E+04

E. coli Anzahl, KBE/ml

Abbildung 2: Durchschnittliche Anzahl von E. coli Bakterien in Kotproben von Schweinen 1,00E+07 1,00E+06 1,00E+05

Die Zahl der E. coli mit Ampicillin-Resistenz in der Versuchsgruppe lag 60 % unter jener der Kontrollgruppe. Die Zahl der E. coli mit Multiresistenzen gegen TET+STR+SMX in der Versuchsgruppe lag fast 90 % unter jener der Kontrollgruppe. Abbildung 2 zeigt die durchschnittliche Anzahl von E. coli und von resistenten E. coli in den Kotproben von Schweinen am Ende der Studie.

1,00E+04 1,00E+03 1,00E+02

■ Durchschnitt der Kontrollgruppe ■ Biotronic®-Durchschnitt E. coli

Ein Magazin von BIOMIN

E. coli resistent E. coli resistent gegen TET+STR+SMX gegen AMP

Quelle: BIOMIN, 2013

3

Nataliya Roth Produktmanager, Säuren

Je geringer die Anzahl der resistenten Bakterien in der Darmflora, desto geringer das Risiko der Übertragung resistenzkodierender Gene auf andere Bakterien, einschließlich pathogener Bakterien. reichischen Bericht über Resistenzen (AURES), einem seit 2004 jährlich veröffentlichten Bericht über die Re­ sistenz-Häufigkeit beim Menschen und in der Veterinär­ medizin wieder.

Bislang wurden insgesamt 160 Proben Verdauungs­ brei aus dem Dickdarm von Schweinen aus 30 Betrieben in Österreich auf E. coli Konzentrationen hin untersucht.

Anhand dieser Proben wurden Tests bezüglich der antimi­ krobiellen Sensibilität gegen unterschiedliche Anti­biotika durchgeführt. Die mikrobiologische Resistenz von E. coli ist mittels epidemiologischer Cut-Off Werte in Abbildung 1 dargestellt. Epidemiologische Cut-Off Werte werden auf Grundlage der Verteilung der minimalen Hemmkonzentration für ein Antibiotikum und eine Bak­terienspezies be­ stimmt. Die Cut-Off-Werte für unterschiedliche Antibio­ tika werden vom European Committee on Antimicrobial Susceptibility Testing (EUCAST) präsentiert.

Bestimmung der Resistenz Das Verhältnis von resistenten E. coli wurde folgender­ maßen bestimmt: [Anzahl resistenter E. coli pro Jahr/Anzahl getesteter E. coli pro Jahr] x 100. Das Verhältnis von E. coli mit Resistenzen gegen Tetracyclin, Streptomycin, Sulfame­ thoxazol und Ampicillin lag im Jahr 2012 jeweils zwischen 15 % und 50 %. Diese prozentualen Anteile waren höher als das Verhältnis von E. coli zu Resistenzen gegen andere getestete Antibiotika. Deshalb wurde die Resistenz von E. coli gegen Tetracyclin, Streptomycin, Sulfamethoxazol und Ampicillin im folgenden Versuch mit Schweinen ermittelt.

Multiresistenz umfasst Resistenzen gegen Tetracyclin, Strep­ tomycin und Sulfamethoxazol (TET+STR+SMX).

Studie mit Schweinen Eine Studie mit Absetzferkeln zeigte, dass es mithilfe eines kombinierten Futtermittelzusatzes möglich war, das Vorkommen resistenter Bakterien im Gastrointestinaltrakt von Schweinen zu minimieren und die Anzahl der multi­ resistenten Bakterien zu reduzieren. Der Futtermittelzusatz bestand aus organischen Säuren, Zimtaldehyd und einem Stoff zur Permeabilisierung (OCP) in Form eines im Han­ del erhältlichen Produktes, Biotronic® Top3 (BIOMIN).

Die Studie wurde im BIOMIN Zentrum für ange­ wandte Tierernährung in Mank, Österreich, mit 60 Schweinen [(Landrasse x Edelschwein) x Pietrain] durch­ geführt. Zwei Wochen nach dem Absetzen (Körperge­ wicht 12,27 kg, 40 Tage alt) wurden die Ferkel zwei Be­ handlungsgruppen zugeordnet. Das Futter der negativen

4

E. coli – ein Indikator für Resistenzen Zur Bekämpfung der Antibiotikaresistenz muss der Einsatz antimikrobiell wirksamer Arzneimittel einge­ schränkt werden. Eine weitere Möglichkeit ist die Reduzierung der Konzentration an resistenten Bakterien im tierischen Gastrointestinaltrakt.

Dies verringert die Umweltbelastung durch resistente Bakterien und reduziert folglich auch die Übertragung von Resistenzgenen. Die Verminderung der Antibiotikaresistenz ist besonders bei jenen Bakterienspezies wichtig, die sowohl beim Menschen als auch bei Tieren auftreten.

So wird zum Beispiel das in Nahrungsmitteln vorkommende Bakterium E. coli täglich vom Menschen aufgenommen. Da resistente E. coli-Stämme in menschlichen und tierischen Isolaten allgegenwärtig sind, wird E. coli als Indikator für Resistenzprobleme bei Tier und Mensch eingesetzt.

Kontrollgruppe enthielt keine wachstumsfördernden Fut­ termittelzusätze, das Futter der Versuchsgruppe wurde mit Biotronic® Top3 im Verhältnis von 1,0 kg/t Futter ergänzt.

Dem Futter wurden keine Antibiotika zugesetzt.

Die Dauer der Studie betrug 42 Tage. Körperge­ wicht und Futteraufnahme wurden protokolliert, und die Futterverwertung wurde berechnet. Kotproben von 16 Schweinen pro Bucht wurden an Tag 14 und Tag 42 genommen und sofort eingefroren.

Bei allen Kotproben wurden die Anzahl von E. coli wie auch von E. coli mit Resistenz gegen Ampicillin und Multiresistenzen gegen TET+STR+SMX bestimmt. Die Ergebnisse der Studie sind auf Seite 3 dargestellt.

Der Kampf gegen resistente Bakterien Wie die Studie mit den Schweinen zeigt, bieten natür­ liche Futtermittelzusätze durch die Reduzierung antibiotik­ aresistenter Bakterien eine mögliche Lösung des weltweiten Problems der Antibiotikaresistenzen. Außerdem minimiert die Reduzierung von Pathogenen und Bakterien mit Anti­ biotikaresistenz das Infektionsrisiko bei den Tieren und wirkt sich positiv auf die Schweineproduktion aus.

Je geringer die Anzahl der resistenten Bakterien in der Darmflora, desto geringer das Risiko, dass resistenzkodie­ rende Gene auf andere Bakterien, einschließlich pathogene Bakterien, übertragen werden. Dies schränkt auch die Aus­ breitung resistenter Bakterien in der Umgebung des Betriebes ein. Die Reduzierung der Antibiotikaresistenz pathogener E. coli trägt dazu bei, dass Tiere beim Ausbruch einer Krank­ heit erfolgreich behandelt werden können..

Science & Solutions

Richard Markus André Van Lankveld Technical Managers, Schwein

Antibiotikafrei

Das Verbot Ab 1972 begannen Länder der EU auf lokaler Ebene mit dem Verbot verschiedener antimikrobieller Substanzen. Dieses sequenzielle Verbot gipfelte 2006 in dem vollständigen Verbot der antibiotischen Leistungsförderer innerhalb der EU.

am Beispiel Europa?

Die Europäische Union befindet sich mittlerweile in einer „post-antibiotischen“ Ära, in der Antibiotika nur zu therapeutischen Zwecken verabreicht werden. Die Entwicklung der Antibiotika-Verbote in der EU verlief in verschiedenen Stadien über 30 Jahre, bevor im Jahr 2006 ein vollständiges Verbot ausgesprochen wurde.

D

a Antibiotika ein schnelleres Wachstum und eine effizientere Gewichtszunahme der Tiere ermöglichen, wurde ihr Einsatz zur Leistungsförderung zur üblichen Praxis in der Tierhaltung. Verschiedene Studien haben gezeigt, welche Auswirkungen diese antimikrobiellen Substanzen auf unter­ schiedliche Spezies in der Vergangenheit hatten (Tabelle 1). In den USA werden 80% der insgesamt eingesetzten Antibiotika für Lebensmittel liefernde Tiere verwendet.

Der Einsatz be stimmter Antibiotika als Wachstumsförderer wird regional und/oder länderweise gesetzlich geregelt.

Antibiotika bei Nutztieren Bei der Produktion von Nutztieren können Antibiotika auf zweifache Weise zum Einsatz

1986 Schweden verbietet die Verwendung von antibiotischen Leistungsförderern.

Tabelle 1: Auswirkungen von antimikrobiellen Futterzusätzen auf verschiedene Spezies (n=12.153)

Gewichtszunahme (%)

Spezies

Futterverwertung (%)

Broiler

+3,6

-3,4

Legehennen

+2,8

-2,7

Truthähne

+3,1

-2,2

Schweine

+8,1

-4,8

Mastschweine

+3,2

-2,0

Ferkel

+15,7

-8,6

1996/97 Deutschland und danach alle EU-Länder verbieten den Einsatz von Avoparcin.

1998 Dänemark verbietet den Einsatz von Virginiamycin und antibiotischen Leistungsförderern in sub-therapeutischen Dosen.

1999 Die EU verbietet den Einsatz von Olaquindox und Carbadox; die Zulassung von Bacitracin, Tylosin, Spiramycin und Virginiamycin wird widerrufen.

Quelle: Rosen, 1995

kommen – in therapeutischen und in subthera­ peutischen Dosen. Beim therapeutischen Ein­ satz werden höhere Dosen über einen kürzeren Zeitraum zur Behandlung einer bestimmten Erkrankung verabreicht. Subtherapeutische

Abbildung 1: Mechanismen der Antibiotikaresistenz und ihre Auswirkungen auf Zellebene Quelle: Jen Philpott, 2012

Verringerte Aufnahme Antibiotika

1972 Europäische Länder verbieten den Einsatz von Tetracyclin, Penicillin und Streptomycin als Leistungsförderer.

XY

Quelle: Cogliani et al., 2011

Antibiotika

XY

XY XY Überproduktion XY des Zielenzyms

XY

2006 Die EU verbietet sämtliche antibiotische Leistungsförderer.

XY XY

XY

X

XY

StoffwechselBypass

Y W

Z

Plasmid mit Antibiotikaresistenz-Genen Effluxpumpe

Antibiotikum veränderndes Enzym

Antibiotikum abbauendes Enzym

Antibiotika Ein Magazin von BIOMIN

5

Richard Markus André Van Lankveld Technical Managers, Schwein

Dosen erfordern eine niedrigere Dosierung über einen längeren Zeitraum zur Krankheitsprophylaxe, Einschränkung subklinischer Infektionen und zur Ver­ besserung der Wachstumsraten. Bis zur Entstehung der Antibiotikaresistenz der Bakterien limitierte der Einsatz von Anti­bio­tika das Auftreten subklinischer Erkrankungen und verbesserte das Wachstum.

Angesichts der Antibiotikaresistenz hat der Landwirt jedoch keine an­ dere Möglichkeit als den vermehrten Einsatz von Pharmazeutika. Erhöhte Mortalität, verminderte Gewichtszunahmen und eine verschlechterte Fut­ terverwertung sind weitere Folgen, die zu einem Anstieg der Produktions­ kosten führen können. Zusätzlich kann das Auftreten von resistenten Bak­ terien in Tieren auch die Bekämpfung von Erkrankungen beim Menschen beeinflussen. Die Weltgesundheitsorganisation beobachtete Resistenzen bei Enterococcus faecalis und Enterococcus faecium, die aus Schlachtschweinen iso­ liert wurden, nach langfristiger Verabreichung von Tylosin zur Wachstums­ förderung (Abbildung 2).

Abbildung 2: Einsatz von Tylosin zur Wachstumsförderung und Erythromycin-Resistenz von Enterococcus faecalis und Enterococcus faecium, die zwischen 1995 und 2001 in Dänemark aus geschlachteten ­Schweinen isoliert wurden.

100

80 70

80

60

70 60

50

50

40

40

30

30

20

20

10

10 0

Verbrauch

Prozent Resistenz

90

1995

1996

1997

1998

Einsatz von Tylosin

1999

2000

E. faecium

0

2001

E. faecalis

Quelle: Weltgesundheitsorganisation, 2002

35

Verbot der antibiotischen Leistungsförderer bei Ferkeln

A 30

23 25

21

20

19

15

17

10

15 20

20

20

20

20

20

20

20

08

07

06

05

04

03

02

01

00

99

98

97

96

E. faecalis

20

19

19

19

95

94

93

92

Quelle: Aarestrup et al., 2010

19

19

19

19

19

Produktion

6

25

Schweine/Sauen/y

Produktion (Millionen Schweine)

Abbildung 3: Entwicklung der Schweineproduktion in Dänemark nach dem Verbot antibiotischer Leistungsförderer.

Frühzeitige Reaktionen Resistenzgene verbreiten sich über die Nahrungskette, sowohl über verzehrtes Fleisch als auch über die Kontamination der Böden und des Wassers mit Antibiotika, und gelan­ gen so in den menschlichen Verdauungstrakt.

Aus diesem Grund war Schweden 1986 das erste Land Europas, das dem Problem der An­ tibiotikaresistenz den Kampf ansagte und den Einsatz von Antibiotika bei Lebensmittel lie­ fernden Tieren gesetzlich regelte. In der Folge wurde der Verkauf von Futter-Antibiotika in Schweden um ein Drittel reduziert, nämlich von 45 t im Jahr 1986 auf 15 t im Jahr 2009.

Bald danach berichtete das schwedische Landwirtschaftsministerium über bedeutende klinische Probleme, die sich nach dem Ver­ bot der antibiotischen Wachstumsförderer bei Ferkeln entwickelten. Die Mortalität nach dem Absetzen erhöhte sich um 1,5 %, und Masthühner benötigten 5-6 Tage länger, um ein Gewicht von 2,5 kg zu erreichen.

Trotz dieser drastischen Konsequenzen folgten auch andere Länder, wie z. B. Däne­ mark, das Vereinigte Königreich und die Nie­ derlande, bald dem schwedischen Beispiel. In Dänemark fiel der Einsatz von antibiotischen Leistungsförderern von über 105 t im Jahr 1996 auf Null im Jahr 2000.

Auch die gesetzlichen Regelungen in der Europäischen Union folgten bald dem schwe­ dischen und dänischen Vorbild. Im Jahr 1997 verbot die EU den Einsatz von Avoparcin und den verbleibenden anti­biotischen Leistungsför­ derern auf der Grundlage des „Vorsorgeprin­ zips“. 1999 belegte die EU Olaquindox und Carbadox mit einem Verbot, und die Zulassun­ gen von Bacitracin, Tylosin, Spriamycin und Virginiamycin wurden widerrufen. Ab 2006 setzte die EU ein vollständiges Verbot aller anti­ biotischen Wachstumsförderer durch.

Erfahrungen in Dänemark Weltweit gibt es nur eine begrenzte Anzahl von Studien, die den Einsatz von Antibiotika und ihre Auswirkungen auf die Produktivität von Tieren berücksichtigen. Aarestrup et al.

(2010) führten eine detaillierte Untersuchung über die Veränderungen beim Verbrauch anti­ mikrobiell wirksamer Substanzen und der Pro­ duktivität von dänischen Schweinen zwischen 1992 und 2008 durch.

Nach dieser Studie erhöhte sich zwischen 1992 und 2008 die dänische

Science & Solutions

Antibiotikafrei Erfahrungen in Europa

460

4

440

3

420 2 400 1

380

Mortalitätsrate (%)

Durchschnittl. Tageszunahmen (g)

5

Verbot der antibiotischen Leistungsförderer bei Ferkeln

B

0

360 20

20

20

20

20

20

20

20

20

19

19

19

19

19

19

19

08

07

06

05

04

03

02

01

00

99

98

97

96

95

94

93

Tägliche Gewichtszunahmen (Absetzferkel)

Sterblichkeit der Absetzferkel

Quelle: Aarestrup et al., 2010

Abbildung 5: Entwicklung der Produktivität bei Mastschweinen in Dänemark nach dem Verbot antibiotischer Leistungsförderer.

Durchschnittl. Tageszunahmen (g)

900

5

800 700

4

600 3

500 400

2

Verbot der antibiotischen Leistungsförderer für Mastschweine

300 200

1

100 0 20

20

20

20

20

20

08

07

06

05

04

03

02

01

00

99

98

97

Futtereinheiten (FE)/kg Zuwachs (Endmast)

20

20

20

19

19

96

95

94

93

92

Tägliche Gewichtszunahme (Endmast)

19

19

19

19

19

0

Tote Schweine bzw. verworfene Schlachtkörper (%)

6

1,000

19

Ein Magazin von BIOMIN

480

92

Das Leben nach dem Verbot der antibiotischen Wachstumsförderer Die Erfahrung aus Dänemark zeigt, dass es auch nach dem Verbot von Leistungs­ förderern weitergeht, doch müssen einige Maßnahmen ergriffen werden. Dazu gehö­ ren ein gutes Management, Biosicherheit, eine ausbalanzierte Ration um Stressfaktoren zu vermindern und ein Mykotoxin-Risiko-­ Management.

Abbildung 4: Entwicklung der Ferkelproduktivität in Dänemark nach dem Verbot der antibiotischen Leistungsförderer.

19

Schweineproduktion von 18,4 auf 27,1 Millionen Tiere. Die durchschnittliche Zahl von Mastschweinen pro Muttersau pro Jahr stieg innerhalb von 16 Jahren ebenfalls, nämlich von 21,5 auf 25 (Abbildung 3). 2008 betrug der durchschnittliche Verbrauch antimikrobiell wirksamer Substanzen 49 mg/kg pro Schwein, im Vergleich zu 100 mg/kg im Jahr 1996.

Dieser Rückgang erfolgte hauptsächlich aufgrund des Verbots, sub-therapeutische Dosen als Leistungsförderer einzusetzen.

Die durchschnittliche tägliche Gewichts­ zunahme (ADG) von Absetzferkeln (<35 kg) sank von 1992 bis kurz nach dem Verbot im Jahr 2000, und stieg danach wieder an. Im Jahr 2008 waren die durchschnittlichen täglichen Gewichtszunahmen ungefähr 8 % höher als vor dem Verbot der antibiotischen Leistungsförderer im Jahre 1992 (Abbildung 4). Die durchschnitt­ liche Mortalität bei Absetzferkeln stieg ab 1992 leicht an und er­reichte 2004 mit 5 % ihren höchsten Wert; danach ging sie bis 2008 wieder auf 2,5 %, einen ähnlichen Wert wie im Jahr 1992, zurück. Die Mortalitätsrate war höchst­ wahrscheinlich von den Infektionskrankheiten PRRS (Porzines Reproduktives und Respirato­ risches Syndrom) und PMWS (Post-Weaning Multisystemic Wasting Syndrome) beeinflusst, die 1996 bzw. 2001 massiv auftraten.

Die durchschnittliche tägliche Gewichts­ zunahme pro Schlachtschwein (>35 kg) war im Jahr 2008 höher als in 1992 (etwa + 25 %), während die Mortalitätsraten für Ab­ setzferkel und Mastschweine in beiden Jahren ähnlich waren (Abbildung 5). Der Verbrauch an antibiotischen Wachstumsförderern pro kg produziertem Schwein fiel zwischen 1992 und 2008 in Dänemark um mehr als 50 %.

Angesichts der sich verbessernden Produktivität ist festzustellen, dass sich das Verbot der antibiotischen Leistungsförderer langfristig offenbar nicht negativ auf die Schweineproduktion auswirkt.

Verlustrate (Endmast)

Quelle: Aarestrup et al., 2010

Im Laufe der vergangenen zehn Jahre machte das Verbot der anti­ biotischen Leistungsförderer eine Änderung der Futterzusammen­ setzung erforderlich. Heute verfügen wir über ein größeres Wissen bezüglich der Verwendung von Zusätzen in den unterschiedlichen Futtermittelrezepturen.

Mittlerweile hat sich die Akzeptanz des Einsatzes phytogener Sub­ stanzen in Kombination mit Probiotika, Präbiotika und Ansäuerungs­ mitteln als Alternative zu den Antibiotika erhöht.

Studien, die mit der Phytobiotika-Produktlinie Digestarom® von ­BIOMIN durchgeführt wurden, zeigten, dass die Leistungszunahmen mit den durch antibiotische Wachstumsförderer erzielten Steigerungen ver­ gleichbar waren, aber ohne das Risiko der Entwicklung von AntibiotikaResistenzen. Kontinuierliche Investitionen in die Erforschung nichtanti­biotischer Wachstumsförderer können dazu beitragen, neue Her­ ausforderungen in der Tierproduktion zu überwinden, so dass sich die Branche neuen Entwicklungen besser anpassen kann.

Literaturnachweise auf Anfrage erhältlich..

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Christina Schwab PhD Produktmanager Mykotoxin-Risiko-Management

Die EU-

Die Notwendigkeit von Biomarkern Abgesehen von den arbeits­ und kostenintensiven Experimenten, die zur Bestätigung der Sicherheit eines Produktes erforderlich sind, stehen Firmen vor der zusätzlichen Herausforderung, in vivo Bio­ marker­Studien zum direkten Nachweis der Myko­ toxin­Deaktivierung zu etablieren und durchzufüh­ ren (Kasten 2).

In den meisten Studien zu Mykotoxin­de­ aktivierenden Produkten werden Leistungspara­ meter gemessen, die aber nur die Verminderung der negativen Auswirkungen von Mykotoxinen auf das Tier zeigen können, jedoch keinen direkten Nachweis für die Deaktivierung der Toxine selbst darstellen. Bis jetzt ist BIOMIN das einzige Unternehmen, das die Deak­ tivierung von Mykotoxinen mit Biomarkern erfolgreich nachgewiesen hat.

Die Durchführung von Biomarker­Studien ist äußerst schwierig. Eine große Hürde für die meisten Labore, ist die Etablierung einer validierten Methode für den Nachweis von Mykotoxinen (oder deren Metabolite) im Blut, Urin oder Fäzes, da hier sehr sensitive und genaue Methoden not­ wendig sind. Die Durchführung repräsentativer Fütterungsversuche und die fachgerechte Beurteilung von Biomarkern erfordert eine langjährige wissenschaftliche Expertise.

Bakterien und Bentonit Die Registrierung von Mycofix® Secure und Biomin® BBSH 797 wurde von der EU als nicht­inhabergebundene Zulassung2,3 erteilt. „Nicht­in­ habergebunden“ bedeutet, dass ein Produkt, das die Kriterien der Zu­ lassung erfüllt, unabhängig von der Firma, die das Dossier eingereicht hat, Mykotoxin­spezifische Claims verwenden darf.

Das Recht zur Vermarktung der einzigartigen DON­detoxifizierenden Bakterien in Biomin® BBSH 797 liegt allein bei BIOMIN, da BIOMIN der alleinige Patentinhaber ist. Nur BIOMIN kann damit den Claim „Biotransformation von Deoxynivalenol“ nutzen, es sei denn eine andere Firma reicht ihr eigenes Dossier für einen Bakterienstamm ein und erhält dafür eine Zulassung.

Im Fall von Bentonit ist es anders: Die EU­Verordnung3 für Bentonit zur Bindung von Aflatoxin, wurde für das von BIOMIN eingereichten Dossier erteilt ­ basierend auf jenen Bentonit, der nur in den Mycofix® Produkten enthalten ist. Jedes Unternehmen, das eine diesen strengen Kriterien entsprechende Bentonitart vermarktet, kann ihr Produkt nun als „zugelassen zur Mykotoxin­Deaktivierung (1m)” verkaufen, ohne dass die Einreichung eines eigenen Dossiers erforderlich ist.

Der Claim „Aflatoxin-Bindung“ Für diese Bentonite ist auch keine Evaluierung durch die Europäische Behörde für Lebensmittelsicherheit (EFSA) bezüglich der Identität, Sicherheit und Wirksamkeit des Produkts vorgesehen, bevor es auf den Markt gebracht wird.

Der Claim „Aflatoxin­Bindung“ ist nur für Bentonite gestattet, welche die Kriterien der EU­Verordnung er­ füllen3, 4. Dies ist bei der Mehrheit der derzeit am Markt befindlichen Bentonite nicht der Fall. Claims hinsichtlich einer Aflatoxin­Bindung, die nicht mit entsprechenden Daten belegt werden können, werden in der EU als illegal angesehen, und Firmen, die sich nicht an diese Vorgabe halten, müssen etwaige rechtliche Konsequenzen in Kauf nehmen.

Verordnung (EG) Nr. 386/2009, 2Verordnung (EG) Nr. 1016/2013, 3Verordnung (EG) Nr. 1060/2013 Wichtigste Kriterien in Verordnung (EG) Nr. 1060/2013: ) ≥ 70 % Gehalt an Smektit (dioktahedrischer Montmorillonit), über 90 % Aflatoxin-B1-Bindungskapazität in einer Pufferlösung mit pH 5,0 mit 4 mg/l Aflatoxin B1 und 0,02 % Futtermittelzusatz.

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Ein weltweit anerkanntes Die EU-Zulassung von Mykotoxin-deaktivierenden lage für die offizielle Anerkennung des Antidetaillierte Evaluierung der Wirksamkeit und BBSH 797 und der spezifische Bentonit Mycofix® Antragsverfahren durchlaufen und letztendlich das einen Unterschied?

B

is 2009 gab es in der EU keine gesetz­ liche Grundlage für die Zulassung von Futtermittelzusätzen zur Deaktivie­ rung von Mykotoxinen. Infolgedessen wurden die über 100 Produkte, die am Markt er­ hältlich sind, unter nicht­mykotoxinspezifischen Claims, z. B. als Fließhilfsmittel, verkauft. Nach­ dem die EU 2010 eine neue Funktionsklasse für Futtermittelzusatzstoffe mit Mykotoxin­deakti­ vierenden Eigenschaften1 eingeführt hat, reichte BIOMIN das erste Zulassungsdossier ein.

Die Einreichung eines Dossiers für Mykoto­ xin­deaktivierende Produkte setzt eine große An­ zahl von in vitro und in vivo Experimenten vor­ aus (Kasten 1). Die äußerst strengen Richtlinien hielten viele Hersteller davon ab, eine Zulassung

Nicht alle Bentonite sind gleich Bentonit ist ein natürlich vorkommendes Ton­ mineral und unterscheidet sich je nach Herkunft. Nur der spezifische Bentonit, der exklusiv in der Mycofix® Produktlinie vermarktet wird, hat den vollständigen Registrierungsprozess mit allen Experimenten und Studien bezüglich seiner Identität, Sicher­ heit und Wirksamkeit durchlaufen und des­ halb schließlich eine Zu­ lassung erhalten.

BIOMIN ist für die Legalisierung der Claims „Aflatoxin­Bindung von Bentonit“ und „Biotransformation von Deoxyniva­ lenol durch Biomin® BBSH 797“ am europäischen Markt verantwortlich.

Bis heute ist BIOMIN das einzige Unternehmen, das basierend auf dessen eingereichte Dossiers Zulas­ sungen für Produkte zur Verringerung von Mykoto­ xinkontaminationen erhalten hat. Diese Zulassungen sind in der EU mit strengsten Anforderungen ver­ bunden und gibt dadurch dem Kunden die Mög­ lichkeit Produkte nach strengen, wissenschaftlichen Qualitätskriterien zu vergleichen.

Science & Solutions

Zulassung Qualitätskriterium Produkten bildet nicht nur die rechtliche Grund­ Mykotoxin-Claims, sondern beinhaltet auch eine ­Sicherheit eines Produktes. Bis jetzt sind Biomin® Secure die einzigen Produkte, die das vollständige eine Zulassung erhalten haben. Warum macht ihrer Mykotoxin-deaktivierenden Zusatzstoffe zu beantragen. Hier unterscheidet sich BIOMIN von den anderen Herstellern.

Aufgrund der langjährigen Forschungserfah­ rung im Bereich der Mykotoxine, konnte BIO­ MIN alle Experimente und Fütterungsstudien erbringen, die für die erfolgreiche Zulassung der Produkte Mycofix® Secure für Schweine, Geflü­ gel und Wiederkäuer sowie Biomin® BBSH 797 für Schweine erforderlich waren. Seit mehr als zwei Jahrzehnten wird im BIOMIN Forschungs­ zentrum an kreativen und effektiven Lösungen zur Deaktivierung von Mykotoxinen gearbeitet und BIOMIN ist dadurch sehr gut in der welt­ weiten Mykotoxinforschung verankert.

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Strenge EFSA-Richtlinien für Dossiers

• Mykotoxin-Spezifität: betroffene Myko­toxin(e) müssen einzeln genannt werden • Spezies-Spezifität: Zum Nachweis der Wirksam­ keit in der niedrigsten empfohlenen Dosierung, müssen für jede Spezies Daten von mindestens drei statistisch signifikanten in vivo Studien, die an mindestens zwei unterschiedlichen Standorten durchzuführen sind, vorgelegt werden.

• Biomarker: Die Wirksamkeit des Produktes muss mit Hilfe von wissenschaftlich anerkann­ ten, relevanten Biomarkern bewiesen werden.

• Sicherheit: Für Mykotoxin-Binder, wie z.B. Tonmineralien, sind Daten vorzulegen, welche die Interaktion mit anderen Inhaltsstoffen des Futtermittels, z. B. Vitaminen, ausschließen. Für Mykotoxin-deaktivierende Substanzen, welche die chemische Struktur von Mykotoxinen ver­ ändern, muss die Wirkung der deaktivierenden Substanz selbst, als auch des/der daraus hervor­ gehenden Stoffwechselprodukte(s) hinsichtlich der Sicherheit für das Tier, den Verbraucher und die Umwelt belegt werden.

Ein Magazin von BIOMIN

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Warum brauchen wir Biomarker?

Nach den Vorgaben der EFSA „sollten im Allge­ meinen die Ausscheidung von Mykotoxinen/Metaboliten in den Fäzes und im Urin, die Konzentration in Blut/Plasma/ Serum, Geweben oder Produk­ ten (Milch oder Eier) oder an­ dere relevante Biomarker als Endpunkte zum Nachweis der Wirksamkeit von Substanzen zur Reduzierung der Futter­ mittelkontamination durch Mykotoxine“ herangezogen werden.

Die signifikante Wirksamkeit muss durch relevante Biomarker in ver­ schiedenen Studien mit einer ausreichenden Anzahl an Tieren und Wie­ derholungen für die statistische Auswertung bewiesen werden.

• Wissenschaftlich relevante Biomarker sind z. B. die Reduzierung von Aflatoxin M1 in Milch oder von Deoxynivalenol im Serum sowie die Reduzierung des von Fumonisinen im Blut verursachten Ungleich­ gewicht von Sphinganin zu Sphingosin.

• Verbesserte Leistungsparameter können auch auf eine indirekte Wirkung des Zusatzes zurückzuführen sein, z. B. durch Kompen­ sierung der toxischen Wirkungen mit Hilfe von Antioxidantien sowie durch Immunstimulatoren und pharmakologische Substanzen.

Daher reichen in vitro Daten und Leistungsstudien, zum Nachweis der Wirksamkeit von Mykotoxin-deaktivierenden Produkten für die Zulassung in der EU nicht aus.

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Fakten zu Biomin® BBSH 797

• Ab den 1990er Jahren begann BIOMIN intensiv in die Forschung und Entwick­ lung von Produkten zur Biotransforma­ tion von Mykotoxinen zu investieren.

Zu diesem Zeitpunkt hatten bereits einige wissenschaftliche Arbeiten be­ stätigt, dass zur Adsorption bestimm­ter Mykotoxine, wie z. B. Tricho­thecene, Bindungsprodukte nicht ­effektiv sind.

Das aus Pansenflüssigkeit isolierte Biomin® BBSH 797 produziert spe­ zifische Enzyme, die in der Lage sind, Tricho­thecene im Verdauungstrakt von Tieren zu entgiften.

Bakterienstamm Biomin® BBSH 797 unter dem Mikroskop Quelle: BIOMIN

• Im Jahr 2000 veröffentlichten Elisabeth Fuchs und Ihre Mitarbeiter zum ersten Mal die Beschreibung jener Metaboliten, die beim Abbau von A- und B-Trichothecene durch Biomin® BBSH 797 entstehen.

• Basierend auf erst kürzlich durchgeführten, eingehenden taxonomi­ schen Studien kann Biomin® BBSH 797 nun einer neuen Gattung in der Familie der Coriobacteriaceae, gen. nov. (zuvor Eubacterium), sp. nov., zugeordnet werden.

5EFSA Journal 2012;10(1):2528

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Ihre Ausgabe von Science & Solutions

BIOMIN Weinverkostung Dienstag, 11. bis

Donnerstag 13. November ab 16 Uhr Wir laden Sie recht herzlich zur EuroTier 2014 zu interessanten Diskussionen mit österreichischem Wein und Käse ein.

Messegelände Hannover, Halle 16 / B11

Natürlich im Futter