Campylobacter spp. in Estonian Broiler Chicken Production Chain and the Co Effect of Pro- and Prebiotics on the Campylobacter spp. Strains in vitro

Termofiilsed kampülobakterid on sagedased akuutse gastroenteriidi tekitajad inimestel. Kampülobakterenteriiti haigestumise peamisteks põhjusteks on ebapiisavalt kuumtöödeldud või kuumtöötluse järgselt kampülobakteritega saastunud broileriliha tarbimine. Seepärast võib Campylobacter spp. laialdane levik broileriliha tootmise ahelas kujutada tõsist ohtu tarbija tervisele. Viimastel aastatel on esile tõusnud ka Campylobacter spp. antibiootikumidele resistentsuse probleem, kuna on avastatud kampülobakterite multiresistentseid tüvesid nii veterinaarmeditsiinis kui humaanmeditsiinis isoleeritud tüvede seas. Arvestada tuleb sellega, et antibiootikumidele resistentsete tüvede poolt põhjustatud kampülobakterenteriit ei pruugi alluda tõsisemate vaevuste korral vajalikuks osutunud antibiootikumravile. Seepärast on oluline teaduslike baasuuringute raames välja selgitada pro- ja prebiootikumide võimalused pärssimaks antibiootikumidele tundlikke ja resistentsete Campylobacter spp. isolaatide elutegevust in vitro. Probiootikumideks nimetatakse inimese soolestikust isoleeritud eluvõimelisi mittepatogeenseid baktereid, mis omavad kliiniliselt tõestatud kasulikku toimet peremeesorganismile. Prebiootikumidena tuntakse lisandeid, mida ei lagundata maos ja peensooles, kuid on sobivaks toitaineks probiootilistele bakteritele nii organismi jämesooles kui ka probiootikume sisaldavates toiduainetes. Käesolevas töös uuriti aastatel 2002-2007 Campylobacter spp. levikut farmi, tapamaja ja jaemüügi tasandil, et saada ülevaade Campylobacter spp. kontaminatsiooni ulatusest broileriliha tootmise ahelas Eestis (uuring I). Töö raames määrati aastatel 2005 2006 isoleeritud Campylobacter spp. tüvede resistentsus antibiootikumide suhtes, et hinnata probleemi tõsidust Eestis (uuring II). Töös uuriti ka probiootiliste bakterite testtüvede (kombinatsioonis 1% oligofruktoosi või 1% inuliiniga ja prebiootikumideta) mõju antibiootikumidele tundlike ja resistentsete C. jejuni isolaatidele in vitro, et hinnata probiootikumide antimikroobseid omadusi nii broileriliha kui ka inimese väljaheite proovidest isoleeritud kampülobakterite suhtes (uuringud III, IV). Mueller Hintoni puljongites määrati probiootikumide poolt produtseeritud orgaaniliste hapete kontsentratsioon ning kasvukeskkonna pH, et välja selgitada orgaaniliste hapete sisalduse, pH muutuse ja C. jejuni arvukuse vahelised seosed. Töö käigus uuriti ka prebiootikumide mõju probiootikumide eluvõimelisusele ja aktiivsusele, et hinnata nende koosmõju erinevates kasvukeskkondades, ning välja töötada sobivad kombinatsioonid C. jejuni valitud tüvede elutegevuse pärssimiseks in vitro (uuringud III, IV). Uurimistöös jõuti järgmiste tulemuste ja järeldusteni. Campylobacter spp. isoleeriti 163 (12.3%) Eesti päritolu broileriliha proovist jaemüügi tasandil ja 115 (6.3%) umbsoolesisuproovist tapamaja tasandil. Farmi tasandil osutusid kõik 1254 värsket roojaproovi Campylobacter spp. suhtes negatiivseks. Järelikult oli Campylobacter spp. kontaminatsioon Eestis kõikidel broileriliha tootmise tasanditel madal võrreldes samalaadsete uuringute tulemustega Euroopa Liidus. Uurimistulemused näitasid, et Eesti broileriliha tootmise ahelas esineb Campylobacter spp. levikus kõrghooaeg juulist septembrini. Campylobacter spp. liigiline identifitseerimine näitas, et C. jejuni (98.2%) oli Eesti broileriliha tootmise ahelas kõige enam isoleeritud liik, millele järgnesid C. coli (1.4%) ja C. lari (0.4%). Uurimistulemustest selgus, et aastatel 2005-2006 osutusid 104 (79.4%) C. jejuni isolaati resistentseks ühe või enama testitud antibiootikumi suhtes. Järelikult tuleks jätkata isoleeritud Campylobacter spp. tüvede tundlikkuse määramist antibiootikumidele ning võtta kasutusele täiendavad meetmed, et minimeerida või vältida veel ulatuslikumat antibiootikumidele resistentsete C. jejuni isolaatide teket ja levikut. Saadud tulemused näitasid, et 27.5% isoleeritud C. jejuni tüvedest olid multiresistentsed, kusjuures kõik isolaadid olid resistentsed enrofloksatsiinile. Antud tulemus on murettekitav, sest multiresistentsuse kõrge näitaja Campylobacter spp. isolaatide seas oli antud uuringute põhjal üks kõrgemaid võrreldes samalaadsete uuringute tulemustega Euroopa Liidus. In vitro segatud bakterkultuuride katsed näitasid, et L. acidophilus ATCC 4356 kombinatsioonis 1% inuliini või 1% oligofruktoosiga ning B. bifidum Bb12 ja B. longum B46 kombinatsioonis 1% oligofruktoosiga inhibeerisid täielikult kõikide testitud C. jejuni isolaatide elutegevuse. Probiootikumide toime oli samalaadne (P > 0.05) nii neile testitud C. jejuni tüvedele, mis isoleeriti kas broilerilihalt või inimese väljaheitest, kui ka neile, mis olid tundlikud või resistentsed uuritud antibiootikumidele. Järelikult probiootiliste bakterite antimikroobne aktiivsus C. jejuni suhtes sõltus eelkõige probiootikumi liigist ja lisatud prebiootikumist, mitte aga C. jejuni tüvest. Saadud in vitro tulemused annavad alust arvata, et valitud probiootikumide antimikroobne aktiivsus kombinatsioonis sobiva 1% prebiootikumiga kõikide testitud C. jejuni suhtes on põhjendatav probiootikumide poolt intensiivse orgaaniliste hapete produtseerimisega, mille tagajärjel kasvukeskkonna pH vähenes kampülobakterite elutegevust pärssivale tasemele, vahemikuni 4.28-4.69. Uurimistulemustest selgus, et prebiootikumide tõhusus probiootikumide eluvõime ja aktiivsuse mõjutamisel sõltus kõige enam selle kontsentratsioonist kasvukeskkonnas. Majanduslikel kaalutlustel ja prebiootiliste lisandite efektiivsuse olemasolu tõttu osutus optimaalseks koguseks 1% (kg/l). Prebiootikumidest suurendasid probiootikumide aktiivsust ning arvukust eelkõige oligofruktoos ja seejärel inuliin. Järelikult antud prebiootikumid koostoimes valitud probiootikumidega osutusid sobilikuks inhibeerimaks C. jejuni arvukust ja elutegevust in vitro.