16.-17. marts 2004, Middelfart Kursuscenter Rengøring og desinfektion – alternative metoder Kim O. Gradel (DFVF, Århus (indtil 1/3-04), Ålborg Sygehus (efter 1/3-04) (E-mail pr. 1/3-04: 10488@aas.nja.dk) Fjerkræproduktion for dyrlæger, der udfører kontrol i slagtefjerkræbesætninger 16.-17. marts 2004, Middelfart Kursuscenter

Disposition Desinfektionsmetoder Varme og bakterier, teori Varme og vegetative bakterier, praksis Erfaringer fra konsumægsstalde Erfaringer fra slagtekyllingehuse Desinfektion af slagtekyllingehuse, praksis Konklusioner

Desinfektionsmetoder Kemiske: Overfladedesinfektion Manuelt Koldtåge Varmtågedesinfektion ”Alternative”: UV-lys Ozon Varme Kombinationer (additiv effekt)

Varme og bakterier, teori Mest forskning med bakterier, både med sporer og vegetative former. Næsten al forskning fra fødevaremikrobiologien. Store variationer i decimeringstider (=D-værdier = den tid det tager at reducere et vist antal mikroorganismer til 1/10 af dette antal ved en bestemt temperatur), fra sekunder i boullion til timer/dage i f.eks. fedt. Principper er ofte generelle, men konkrete data (f.eks. nødvendige tid-temperatur-fugt til drab af bakterier) kan sjældent ekstrapoleres.

Type af mikroorganisme og generel følsomhed overfor ugunstige påvirkninger Prioner < coccidier < sporer < Mycobakterier < cyster < små vira uden kappe (IBD) < trophozoiter < gram- negative bakterier (salmonella) < svampe < store, ikke- kappebærende vira < gram-positive bakterier < kappe- bærende vira (ND, AI). NB! Mange undtagelser fra dette, f.eks. regnes enterokokker for at være mere modstandsdygtige end salmonella og campylobacter er mere følsomme end salmonella, selvom de begge er gram-negative. Ref ID 471

Desinfektion: Generelle betragtninger Type ”Tilstand” Mikro- organisme Desinfek- tionsmiddel Omgivelser Type Koncentration Organisk materiale Temperatur pH Biofilm

Stresstilpasning – et eksempel Ref ID 1453

Kryds-”resistens” i bakterier Ydre forhold Stress respons system Kulde Stationær fase/”generelt” Sult Varme Osmolalitet Oksidation Varme Osmolalitet Oksidation Lav pH Lav pH

Vandaktivitet og fedt i det materiale, som Salmonella findes i Mælkechokolade Fedtrigt Lav vandaktivitet Kurven:71 grader ”Tærskelværdi” for fugt: Generelt eller kun for mælkechokolade? Y-akse: D-værdi (timer) X-akse: % tilsat fugt Kilde: Ref ID 370

Fugtighed i materialet med salmonellabakterier Kurver for S. Enteritidis. Materiale: Fjerkræfoder Y-akse: Reduktionsrate. Kilde: Ref ID 506

Udtørring af salmonellabakterier og overlevelse ved varme 0 timers udtørring 48 timers udtørring X-akse: Tid (minutter). Y-akse: Log CFU/ml NB: X- og Y-akser er ikke umiddelbart sammenlignelige!!! Kilde: Ref ID 326

Forskellige stoffer omkring bakterierne Åbne ringe: BHI + salt Lukkede ringe: BHI + glycerol Trekanter: BHI Krydser: BHI + sukrose NB! Alt er med samme vandaktivitet! Kilde: Ref ID 372

Opvarmnings-tidens betydning for drab af salmonella 0,6 oC/min 1,0 oC/min Opvarmet fra 20 til 55 grader med forskellige hastigheder Prøver udtaget ved forskellige tidsintervaller og opvarmet ved 55 grader i 25 minutter. Y-akse: % overlevende efter varmepåvirkning. 5,0 oC/min 2,0 oC/min 38 oC/min 10,0 oC/min Kilde: Ref ID 363

”Varmeshock” Udfyldte ringe: S. Typhi- murium udsat for 48 grader i 30 minutter forud for opvarmningen. Åbne ringe: S. Typhi- murium, som ikke har været udsat for 48 grader i 30 minutter forud for Alle dyrket ved 37 grader. X-akse: Tid (50,52 grader: Timer. 55,57,59 grader: Minutter Y-akse: Log CFU/m Kilde: Red ID 312

Bakteriernes alder og varmeresistens Midterste kurve og kurve til højre. Tailing 36 timer Str. Faecalis Trifasisk kurve Str. Faecalis To dyrknings- medier 24 timer 18 timer Tid (minutter) Temperatur: 55 grader Tid (minutter) Tid (minutter) Y-akser: Overlevende (log) Kilde: Ref ID 377

Opsummering omkring varmedrab De samme faktorer som hæmmer effekten af en kemisk desinfektion, hæmmer effekten af varme: Udtørring Organisk materiale (skidt, snavs, støv…..) Bakterier i ”dvale” Osv. Osv. Osv. Varmens fordel i forhold til kemisk desinfektion er således, at den bedre kan nå alle staldens kringelkroge.

Laboratorieforsøg: Varme og salmonella Princip: Worst-case scenario laboratorietests Konklusioner: Fugt var den vigtigste enkeltstående faktor involveret i bakteriedrab. 60 oC og 100% RH i 24 timer slog alle salmonella og E. coli (naturligt forekommende i faeces) ihjel. Der var høj sammenhæng mellem drab af salmonella og E. coli, dvs. sidstnævnte er en brugbar indikatorbakterie. Litteratur: Gradel, K.O. (2002): Varmedesinfektionsprojektet: Resultater fra laboratorieforsøg. Dansk Erhvervsfjerkræ, 7, 208-211. Gradel, K.O., Jørgensen, J.C., Andersen, J.S., Corry J.E.L. (2003): Laboratory heating studies with Salmonella spp. and Escherichia coli in organic matter, with a view to decontamination of poultry houses. Journal of Applied Microbiology, 94, 919-928.

Feltforsøg: Varme og salmonella Principper: Gylden standard fra laboratorieforsøg brugt i naturligt salmonellainficerede stalde (dampbehandling), evt. suppleret med 30 ppm formaldehyd. Salmonellaprøver samt indikatorprøver (E. coli, enterokokker/E. faecalis i fæces- eller foderprøver placeret hvor temperaturen blev logget). Konklusioner: 60 oC og 100% RH i 24 timer var også effektivt i feltforsøg, specielt i stalde hvor 30 ppm formaldehyd blev brugt. Litteratur: Gradel, K.O., Nielsen, B.L., Jessen, B., Knudsen, V. (2002): Varmedesinfektionsprojektet: Resultater fra feltforsøg. Dansk Erhvervsfjerkræ, 8, 238-244. Gradel, K.O., Jørgensen, J.C., Andersen, J.S., Corry J.E.L. (2004): Monitoring the efficacy of steam and formaldehyde treatment of naturally Salmonella-infected layer houses. Journal of Applied Microbiology, 96, 613-622.

To identiske stalde på samme ejendom varmebehandlet med tør og fugtig varme Minimal bias fra hustype og management! Sandsynligvis Danmarks største burstalde. Tør varme: Gnstl. 61-70 oC over en periode på 191½ time (ca. 8 dage). Fugtig varme: Gnstl. 50-59 oC over en periode på ca. 142 timer (ca. 6 dage). Udstyr til måling af temperatur var ikke kalibreret, men samme udstyr blev brugt de samme steder i de to stalde, som således kan sammenlignes.

To identiske stalde på samme ejendom varmebehandlet med tør og fugtig varme Mørke ”ruder”: Fugtig varme. Lyse firkanter: Tør varme.

Tør varme, resultater Sample type Heat treatment Salmonella E. coli Enterococci Faeces Before 8/16 15/16 11/16 After 3/16 13/16 9/16 Residue from feed troughs 0/14 3/14 7/14 1/14 Residue from egg belts 0/1 1/1 SUM 8/31 18/31 19/31 4/31 14/31 17/31

Resultater før fugtig varme Sample category Stack Total per sample category Lower Middle Upper > 1 ? Manure system2 2/2 2/8 4/7 1/3 9/20 Feed system3 4/8 1/1 1/7 7/19 Crevice4 0/1 1/4 0/4 2/16 Egg belts5 0/2 3/5 Miscellaneous6 1/2 SUM 2/3 10/27 5/11 3/8 3/19 23/68

Resultater efter fugtig varme Salmonella fundet i 0/68 prøver. Alle Rambach-plader sterile, dvs. sandsynligvis også stor reduktion af coliforme bakterier.

Ulemper ved varmebehandling Udgifter (pt. ca. 600,- i timen + olie + formaldehyd), typisk 30.000-40.000,- for en 24-timers varmebehandling. Meget elektricitet i f.eks. burstalde. El og fugt er ikke altid lige gode venner. Skader på materialer: Generelt få skader ved 60 oC og fugtig varme, men vær specielt opmærksom på plastik (f.eks. spildrender) og skumplast (f.eks. udsugningsskorstene). Èt hus blev opvarmet ved ca. 70 oC over 24 timer, og det kunne udsugningsskorstenene af skumplast ikke tåle!

Forbehold ved sammenligning mellem de to huse

Varmebehandling af slagtekyllingehuse Ingen kontrollerede forsøg udført, dvs. al erfaring er empirisk. Kasuistikker: Generelt gode erfaringer med kortvarig opvarmning til ca. 60 oC (NB! Ukalibreret måleudstyr) med formaldehyd, hvorefter husene står lukkede i ca. 24 timer: Ophør af persisterende salmonellainfektioner efter denne behandling. Ole Heuer, DFVF, undersøgte persisterende antibiotikaresistens hos enterokokker i slagtekyllingehuse. Antibiotikaresistens blev fundet i alle huse, undtaget i det eneste hus, som var blevet damp- og formaldehydbehandlet. Birgitte Borck, DFVF, fandt Campylobacter i gentagne rotationer i kalkunuhse, undtagen i det eneste hus, som var blevet damp- og formaldehydbehandlet. Samme opvarmningsform er testet i to æglæggerstalde (en burstald og en skrabeægsstald) samt i et forældredyrshus (slagtekyllinger) med brug af indikatorbakterier i organisk materiale og med brug af kalibreret måleudstyr. Resultaterne herfra var ikke tilfredsstillende.

“Traditionel” varme: Typiske temperaturkurver

“Traditionel” varme: Resultater fra 3 stalde I E. Faecalis Feed E. coli Enterococci Faeces Barn 13 ppm Cage 22 ppm Par. 30 ppm 22 Pos / sum H 3/6 6/6 4/6 1/6 5/6 0/6 2/6 L S 7/12 12/ 12 6/12 4/12 11/ 3/12 0/12 1/12 2/12

“Traditionel” varme: Resultater fra 3 stalde II Peak tempe-rature E. Faecalis Feed E. Coli Enterococci Faeces 60-65 8/13 5/13 4/13 1/13 55-60 11/14 8/14 0/14 28-55 6/9 5/9 2/9

Kemisk desinfektion af slagtekyllingehuse P.gr.a. relativt lidt udstyr skulle det være muligt at rengøre og desinficere alle overflader. Persisterende salmonellainfektioner har ofte været med ”foderbårne” typer. Intet tyder på, at disse er mere modstandsdygtige overfor desinfektionsmidler end f.eks. S. Typhimurium eller S. Enteritidis. En del eksempler på udryddelse af persisterende salmonellainfektioner efter at have demonteret, rengjort og desinficeret indførende fodersystemer (fra og med silo til og med kæde/skåle).

Eksempler på effektiv salmonellabekæmpelse v. hj. a Eksempler på effektiv salmonellabekæmpelse v.hj.a. ekstra tiltag i slagtekyllingehuse I BESÆTNING 1: 4 huse, alle med Salmonella Infantis problemer Tiltag: To tomgangsperioder á 5 uger. Desinfektion med klor, glutaraldehyd, natronlud og kalk. Gulve flamberet. Vandings- og fodersystemer delvist udskiftet. Alle 4 huse salmonellafri siden marts 98 BESÆTNING 2: 2 huse, begge med Salmonella Infantis problemer Drikkenipler udskiftet. Drypbakker under udsugningsskorstene. Desinfektion med klor, glutaraldehyd, natronlud. Begge huse salmonellafri siden september 1997

Eksempler på effektiv salmonellabekæmpelse v. hj. a Eksempler på effektiv salmonellabekæmpelse v.hj.a. ekstra tiltag i slagtekyllingehuse II BESÆTNING 3: 4 huse, heraf et med Salmonella 4.12:b:- problemer Tiltag: Indførende fodersystem adskilt, vasket desinficeret og samlet. Ikke S. 4.12:b:- siden december 1998. BESÆTNING 4: 4 huse, alle med Salmonella Infantis problemer Et slagtekyllingehold sprunget over, dvs. ca. 2 måneders tomgangsperiode. Indførende foderrør afmonteret, rengjort og desinficeret. Metalsiloer opvarmet, så lufttemperatur var ca. 80 oC. Foderskåle i 2 huse: Afmonteret, i blød i kar med desinfektionsmiddel. Husene vasket og desinficeret i flere omgange. 2 huse med afmonterede foderskåle: Ingen S. Infantis siden december 98. 2 huse uden afmonterede foderskåle: S. Infantis sidst i december 99.

Desinfektionsmidler i slagtekyllingehuse

Desinfektionsmidler og salmonellapersistens i slagtekyllingehuse I en feltundersøgelse med 78 slagtekyllingehuse kunne ikke påvises nogen sammenhæng med typen af desinfektionsmiddel på den ene side og antal rotationer med S. Enteritidis eller S. Typhimurium på den anden side. Flg. kombinationer blev undersøgt: Formaldehyd (ja/nej) Glutaraldehyder (ja/nej) Kalk (ja/nej) Oxyderende middel (ja/nej) Mere end ét desinfektionsmiddel brugt (ja/nej) I samme undersøgelse var en kombineret overflade- og varmtågedesinfektion mere effektiv end disse metoder brugt separat. Litteratur: Gradel, K.O., Rattenborg, E. (2003): A questionnaire-based, retrospective field study of persistence of Salmonella Enteritidis and Salmonella Typhimurium in Danish broiler houses. Preventive Veterinary Medicine, 56, 267-284.

Worst-case scenario laboratorieforsøg med kemiske desinfektionsmidler I disse var effektiviteten af desinfektionsmidler (bedste først): Formaldehyd > glutaraldehyd/benzalkoniumchlorid > Virkon S > vand. Sammenlignet med ”virkeligheden” var der således forskel mellem desinfektionsmidler, hvilket tyder på, at et worst-case design er opnået. Litteratur: Gradel, K.O. (2003): Desinfektionstests på overflader, som simulerer de værst tænkelige forhold i tomme fjerkræstalde. Dansk Erhvervsfjerkræ, 1, 16-18.

Konklusioner Slagtekyllingehuse har forholdsvis lidt udstyr, og erfaringer fra ”marken” tyder på, at man i de fleste tilfælde kan eliminere en infektion v.hj.a. traditionel rengøring og desinfektion. Ved gentagne problemer bør også ”ydre” fodersystemer afmonteres, rengøres og desinficeres. Varme er effektivt, men også dyrt, og der er risiko for skader på materialer. Bør overvejes, hvis traditionelle desinfektionsmetoder er ineffektive. I så fald bør en langvarig varmebehandling (over ca. 24 timer) overvejes.