Unterschiedliche Bewertungsmöglichkeiten von Fleischsaft und Serum ELISA am Beispiel der Erfassung der Prävalenzen von Toxoplasma gondii, Yersinia enterocolitica und Salmonella in deutschen Outdoor Schweinehaltungen

- Different rating systems for meat juice and serum ELISA using prevalence data of Toxoplasma gondii, Yersinia enterocolitica and Salmonella in finishing pigs from German farms with outdoor-keeping -

The aim of this study was to test the use of ELISA-techniques as an easy-to-do, descriptive and reliable rating system for the seroprevalence of different zoonotic pathogens in livestock.

Material & Methods
Meat juice and serum samples from 2,004 finishing pigs were taken at the abattoir from 41 different establishments with outdoor-keeping. Samples were tested for Toxoplasma gondii, Yersinia enterocolitica and Salmonella, using commercial ELISA-kits, in the Institute for Meat Hygiene and Technology. Results of single animals, regional prevalence and the Farm seroprevalence were determined. Subsequently, different systems for the assessment of farm-seroprevalence (manufacturer's cut'off, double-sampling of meatjuice and serum, median-analysis and categorization), were used.

Results
Pigs from German farms with outdoor-keeping tested positive for Toxoplasma, Yersinia and Salmonella in serum and meat juice.
The farm-seroprevalence data were different; in particular, the prevalence of Yersinia was high. The individual results for Toxoplasma and Salmonella of positive animals, needed to calculate the farm-seroprevalence, were frequently located just above the manufacturer's cut'off.
As a result of median-analysis and categorization, 2 establishments were rated as farms under risk for Toxoplasma- (serum and meat juice), 31 (serum) and 34 (meat juice) for Yersinia- and 4 (serum) and 7 (meat juice) for Salmonella.

Assessment
Two rating systems were used. Farms with a positive (animal based) result via manufacturer's cut'off were categorized as positive for the respective pathogen. In comparison, the OD% of a farm was determined through the median OD% based on the individual animal data and subsequently assessed by a categorization-key (median-categorization). Such a broader approach may farm circumstances more precisely. The categories were developed based on sensitivity and specificity of the test and using the principle of a TG-ROC-analysis, which is statistically reproducible.
A combination of both systems may produce a accurate picture of the farm's situation.

Conclusions
Sampling at the abattoir is established with official monitoring programs and does not interfer with slaughter and processing. Commercial ELISA-kits for detection of different zoonosis pathogens are available and are used in practice. It was possible to assess the ELISA-results in a sensible way using the different procedures. Results illustrate the need of a periodical evaluation, in order to get a more accurate picture of Toxoplasma gondii, Yersinia enterocolitica and Salmonella in pig farms.
 
Ziel dieser Arbeit war es, ELISA-Techniken zum Zwecke von Bestandscharakterisierungen in Hinblick auf verschiedene Zoonoseerreger einzusetzen, um ein einfaches, anschauliches und sicheres Bewertungssystem zu entwickeln.

Material & Methode
Von 2.004 Schweinen aus 41 Betrieben mit Outdoorhaltung wurden je eine Fleischsaft- und eine Serumprobe am Schlachtband gewonnen. Die Proben wurden im Institut für Fleischhygiene und -technologie mittels kommerzieller ELISA-Kits auf T. gondii, Y. enterocolitica und Salmonella untersucht. Einzeltierergebnisse, regionale und Bestandsprävalenzen wurden ermittelt. Anschließend wurden unterschiedliche Bewertungsmöglichkeiten der Bestandsprävalenzen (Hersteller Cut´off, Doppelbefundung von Serum und Fleischsaft, Mediananalyse und Kategorisierung) vorgestellt.

Ergebnisse
Schlachtschweine aus deutschen Outdoorbetrieben wurden positiv auf T. gondii, Y. enterocolitica und Salmonella in Serum und Fleischsaft getestet.
Die Betriebsseroprävalenzen variierten deutlich. Insbesondere wurden hohe Y. enterocolitica-Seroprävalenzen festgestellt. Die Einzeltierergebnisse der positiven Tiere zur Berechnung der Betriebsprävalenzen lagen für T. gondii und Salmonella häufig dicht oberhalb des Hersteller Cut`offs. Es zeigte sich, dass die Region sowie die Bodenart in der Haltung Faktoren darstellen, die Einfluss auf die Seroprävalenzen der Erreger haben können.

Bewertung
Zwei Bewertungenverfahren wurden praktisch verglichen. Ein Bestand mit einem positiven Nachweis mittels Hersteller-Cut´off galt als positiv für den Erreger. Zum Vergleich wurde aus dem Median der OD% der Einzeltierergebnisse eines Bestandes der OD% des Bestandes ermittelt und nach einem für die Fragestellung erstellten Kategorisierungsschlüssels bewertet (Mediankategorisierung), der die Bestandssituation eines Schweinebetriebes verdeutlicht. Die Kategorisierung erfolgte mittels Einteilung nach Sensitivität und Spezifität auf Grundlage einer beispielhaften TG-ROC-Analyse der verwendeten ELISA-Kits am Bundesinstitut für Risikobewertung. Nach Medianberechnung und Kategorisierung wurden 2 Betriebe (jeweils Serum und Fleischsaft) als T. gondii-, 31 (Serum) und 34 (Fleischsaft) Betriebe als Y. enterocolitica- und 4 (Serum) und 7 (Fleischsaft) Betriebe als Salmonella- Risikobetriebe bewertet. Die Ergebnisse der Mediankategorisierung konnten durch die herkömmlichen Prävalenzen weitestgehend bestätigt werden. Es zeigte sich, dass durch eine Kombination aus beiden Verfahren ein genaueres Bild der Bestandssituation entstand.

Fazit
Probennahmen durch vorhandene Monitoringprogramme am Schlachthof sind etabliert und führen zu keiner Behinderung des Schlacht- und Prozeßablaufes. Kommerzielle ELISA-Kits zum Nachweis verschiedener Zoonoseerreger sind erhältlich und praktikabel. Die ELISA-Ergebnisse konnten mit unterschiedlichen Bewertungsmöglichkeiten sinnvoll aufbearbeitet und interpretiert werden. Dies verdeutlicht, dass regelmäßige Bestandsuntersuchungen möglich und angezeigt sind, um eine genauere Aussage über die Seroprävalenz von Zoonoseerregern in deutschen Schweinebeständen zu treffen.