Überwachung aller Salmonella-Serovare in der Geflügelproduktion durch Anwendung eines integrierten Ansatzes aus PCR und HTS

Jul 26, 2023

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Eine Salmonelleninfektion ist eine der am häufigsten gemeldeten Ursachen lebensmittelbedingter Erkrankungen und führt jedes Jahr weltweit zu über 80 Millionen Fällen lebensmittelbedingter Salmonellose. Die meisten Krankheiten sind durch gastrointestinale Symptome wie Durchfall, Fieber und Bauchkrämpfe gekennzeichnet, wobei schwerwiegendere Erkrankungen zu Behinderungen oder zum Tod führen.1 Während in vielen Arten von Lebensmitteln eine Salmonellenkontamination festgestellt wurde, ist dies bei Geflügel und Geflügelprodukten wie Fleisch und Eiern der Fall Es ist bekannt, dass sie die Hauptquelle für nicht-typhusartige Salmonellen sind. Wildvögel tragen häufig Salmonellen in sich, die leicht von Vogel zu Vogel und über die Luftbewegung von Staub und Flusen in Geflügelställen übertragen werden können. Salmonellen kommen in etwa 18 Prozent der Vögel, 22 Prozent der Produkte und über 29 Prozent der Umweltproben vor, basierend auf der gepoolten Gesamtprävalenz von 157 Studien aus 15 Ländern.2 Das Centers for Disease Control and Prevention (CDC) schätzt dies Jede 25 in Lebensmittelgeschäften verkaufte Hähnchenpackung ist mit Salmonellen kontaminiert.

Salmonellen umfassen über 2.600 Serovare, die sich in ihrer Prävalenzrate, ihrem Übertragungsweg und ihrem pathogenen Potenzial unterscheiden. Bestimmte Serovare werden häufig mit Erkrankungen des Menschen in Verbindung gebracht, bei vielen jedoch nicht. Beispielsweise wurden in 157 Studien in 15 Ländern insgesamt 131 Serovare identifiziert, wobei Salmonella Heidelberg, Kentucky, Enteritidis und Typhimurium in Geflügelproben am häufigsten vorkamen und die höchste Prävalenz antimikrobieller Resistenzen aufwiesen.2 Während diese Serovare (insbesondere Salmonella Enteritidis und Typhimurium) Quellen zahlreicher Ausbrüche sind, wurden auch viele andere Serovare mit Ausbrüchen in Verbindung gebracht. Die Prävalenz des Salmonella-Serovars variiert auch je nach Standort und im Laufe der Zeit. In der aktuellen Studie der Autoren, an der 192 Geflügelfarmen in Ontario, Kanada, beteiligt waren, konnte Salmonella Heidelberg, das zuvor eine hohe Prävalenz aufwies, drastisch reduziert werden.3 Daher ist die Überwachung aller Serovare wichtig, um ein vollständiges epidemiologisches Bild zu erstellen und wirksame Maßnahmen zu ergreifen Verhindern Sie die Übertragung von Salmonellen von Geflügelfarmen auf den Tisch der Verbraucher.

Einer der Hauptträger für eine Infektion mit Salmonellen sind mit Salmonella Enteritidis kontaminierte Eier und aus Eiern gewonnene Produkte. Das Bakterium ist in der Lage, in die Fortpflanzungsorgane von Geflügel einzudringen, was zu einer Kontamination des Eiinhalts führt.4 Aus diesem Grund haben Aufsichtsbehörden in vielen Ländern Programme zur Überwachung der Umwelthygiene zum Nachweis von Salmonella Enteritidis eingerichtet, um potenziell kontaminierte Herden zur Entvölkerung zu identifizieren und kontaminierte Eier zu verhindern vom Erreichen des Marktes abhalten.

Es ist jedoch wichtig zu beachten, dass auch andere Serovare an der Kontamination der Eierschale beteiligt sein können. Beispielsweise wurden im Jahr 2015 in sechs Bundesstaaten 52 Erkrankungen aufgrund von mit Salmonella Oranienburg kontaminierten Eiern gemeldet. Darüber hinaus wurden im Jahr 2018 45 Verbraucher aus zehn Bundesstaaten mit Salmonella Braenderup infiziert, was zu elf Krankenhausaufenthalten und einem Rückruf von 207 Millionen Eiern in den gesamten USA führte. Weitere Serovare wie Salmonella Typhimurium und Indiana wurden in Eierschalen von 41 Farmen in Australien nachgewiesen .5 Viele Studien deuten auch darauf hin, dass Insekten und Tiere als Überträger für die Einschleppung von Salmonellen in Geflügel fungieren können.6,7,8 Daher müssen in mehreren Rechtsordnungen Eier vor der Markteinführung gewaschen (desinfiziert) werden, um die Ausbreitung von Salmonellen zu verhindern Gefahr einer Kontamination der Eierschale. Darüber hinaus kann eine Infektion von Legehennen mit bestimmten Serovaren wie Salmonella Gallinarum und Pullorum die Eierproduktion beeinträchtigen und zu einer hohen Sterblichkeit in Herden führen.9 Salmonella Typhimurium kann auch Läsionen verursachen, die zur Degeneration des Eileiters führen und die Lebensmittelproduktion beeinträchtigen können.10

Die aktuellen Überwachungs- und Regulierungsprogramme zeichnen sich im Allgemeinen durch unterschiedliche Probenahmepraktiken aus und stützen sich bei der Durchsetzung der Vorschriften in erster Linie auf kulturell bestätigte Ergebnisse. In Kanada beispielsweise verfügt die Canadian Food Inspection Agency (CFIA) über ein nationales Salmonella Enteritidis-Kontrollprogramm für die Geflügelindustrie; Sowohl die CFIA- als auch die Salmonella Enteritidis-Versicherung, die von der Canadian Egg Industry Reciprocal Alliance (CEIRA) abgedeckt wird, erfordern ein bestätigtes Kulturergebnis, um einen Anspruch auf eine Herde geltend zu machen, die aufgrund eines positiven Salmonella Enteritidis-Testergebnisses entvölkert wurde.

In den USA haben das Landwirtschaftsministerium (USDA) und die Food and Drug Administration (FDA) den National Poultry Improvement Plan (NPIP) mit Richtlinien und spezifischen Maßnahmen zur Kontrolle der Ausbreitung von Salmonellen bei Geflügel. Dieser Plan ist freiwillig, obwohl sich die meisten Produzenten aus Handelsgründen für die Teilnahme entscheiden. Das NPIP bietet außerdem ein kooperatives Industrie-, Landes- und Bundesprogramm an, durch das neue Diagnosetechnologien effektiv zur Verbesserung von Geflügel und Geflügelprodukten im ganzen Land eingesetzt werden können. Das NPIP wurde in den 1930er Jahren ins Leben gerufen, um die grassierende Ausbreitung von Salmonella Pullorum einzudämmen, die bei Junghennen eine Sterblichkeit von fast 80 Prozent verursachte. Das Programm wurde später um die Überwachung anderer Serovare, einschließlich Salmonella Enteritidis, erweitert. Das NPIP hat zwölf Schnellnachweismethoden genehmigt oder vorläufig genehmigt, von denen sich drei auf Salmonella Enteritidis konzentrieren, während sich die übrigen Methoden auf den Nachweis von Salmonella spp. konzentrieren. und erfordern eine Kulturisolierung, um ein Serovar zu bestimmen.

Im Oktober 2022 veröffentlichte der Food Safety and Inspection Service (FSIS) des USDA einen vorgeschlagenen Regulierungsrahmen zur Reduzierung der Salmonellenkontamination in Geflügelprodukten. Das FSIS prüft, ob Betriebe Salmonellen als Gefahr betrachten und Salmonellen beim Empfang im Rahmen ihrer HACCP-Pläne (Hazard Analysis and Critical Control Point) angehen müssen. Darüber hinaus würde der Vorschlag erfordern, dass Betriebe die Salmonellenwerte überwachen oder die Serovare in ankommenden Herden bestimmen. Im Rahmen dieser vorgeschlagenen Strategie müssten Betriebe mit ihren Lieferanten und Auftragnehmern zusammenarbeiten, um sicherzustellen, dass sie bewährte Verfahren zur Reduzierung von Salmonellen in Zuchtanlagen, Brütereien, Aufzuchtanlagen und während des gesamten Transports umsetzen. Spezifische oder zusätzliche Regeln, Richtlinien, Methoden oder Protokolle zur Umsetzung der Strategie zur Erreichung der Reduktionsziele müssen jedoch noch finalisiert werden.

Standardmethoden zum Nachweis von Salmonellen umfassen die Voranreicherung einer Probe in einem nicht selektiven Medium wie gepuffertem Peptonwasser (BPW). Die Voranreicherungen werden dann einem Polymerasekettenreaktions-Screening (PCR) oder einer sekundären Anreicherung in selektiven Medien wie Rappaport Vasiliadis Soja-Bouillon (RVS) und Tetrathionat-Brilliant-Grün-Bouillon (TBG) unterzogen, gefolgt von der Ausplattierung auf selektiven Agars wie Bismuthsulfit (BS), Brilliant Green Sulfapyridin (BGS)-Agar und Xylose-Lysin-Desoxycholat (XLD)-Agar. Verdächtige Kolonien mit morphologischen Merkmalen von Salmonellen werden dann einer Bestätigung durch biochemische Reaktionen unterzogen. Eine bestätigte Kolonie aus einer Probe wird dann in einem Referenzlabor auf der Grundlage von Antikörper-Antigen-Wechselwirkungen nach dem Kauffmann-White-Schema11 serotypisiert, oder es wird eine Gesamtgenomsequenzierung (WGS) zur Bestimmung ihres Serovars eingesetzt.

Die Kulturmethoden umfassen mehrere Schritte, die mehrere Tage in Anspruch nehmen und für deren Durchführung und Interpretation erfahrene Techniker erforderlich sind. Der aktuelle Ansatz begünstigt statistisch gesehen den Nachweis der am häufigsten vorkommenden Salmonella-Serovare in einer Probe und übersieht weniger häufig vorkommende Salmonella-Serovare, die dennoch für die öffentliche Gesundheit von Bedeutung sein können. Diese Diskrepanz führt zu einem unvollständigen und verwirrenden epidemiologischen Bild und beeinträchtigt die Wirksamkeit von Präventions- und Interventionspraktiken. Theoretisch würde das Testen weiterer Kolonien aus den Kulturplatten den Nachweis mehrerer Serovare ermöglichen; Dies ist jedoch praktisch unerschwinglich, da die Kosten und der Arbeitsaufwand mit dem Testen einer größeren Anzahl von Kolonien steigen.

Darüber hinaus kann die Anreicherung in verschiedenen selektiven Medien wie RVS- und TBG-Brühe zu einem verzerrten Nachweis bestimmter Salmonella-Serovare führen.12,13 Dieses Problem verschärft sich, wenn Tests zur Identifizierung eines bestimmten Serovars wie Salmonella Enteritidis erforderlich sind. Die Forschung ist immer noch darauf beschränkt, den Einfluss der Kulturverzerrung auf die Wahrscheinlichkeit der genauen Identifizierung aller Salmonella-Stämme in einer Probe vollständig zu klären.14,15 Die traditionelle kulturbasierte Serotypisierungsmethode umfasst über 250 Antiseren zur Bestimmung von O (somatisch) und H ( Flagellen)-Oberflächenantigenen basierend auf dem Kauffmann-White-Schema11 und wird aufgrund hoher Anforderungen an Ressourcen und technische Fähigkeiten hauptsächlich in Referenzlaboratorien durchgeführt. Auf der Polymerase-Kettenreaktion (PCR) basierende Methoden können verwendet werden, um ein Serovar ohne Kulturisolierung nachzuweisen, sie können jedoch jeweils nur eine begrenzte Anzahl vorher festgelegter Serovare nachweisen.16 Der WGS-Ansatz erfordert immer noch eine Kulturisolierung und wird hauptsächlich in verwendet öffentliche Gesundheitslabore zur Subtypisierung von Krankheitserregern.17,18,19

Die Anwendung von Hochdurchsatz-Sequenzierungstechnologien (HTS), die auf der Amplifikation gezielter Identitätsregionen basieren, ermöglicht die Profilierung von Proben mit unterschiedlichen Populationen. PCR-Primer werden verwendet, um die interessierende Region aller Zielorganismen in einer Probe zu amplifizieren, wodurch die Isolierung reiner Kulturen zu Identifizierungszwecken entfällt. Nach HTS werden robuste Datenanalysetools verwendet, um Sequenzen zu sortieren und bekannten taxonomischen Gruppen Identität zuzuordnen, was die Erkennung von interessierenden Organismen in einer Probe erleichtert und auch Informationen zur relativen Häufigkeit liefert. Der Einsatz von PCR und HTS kann die Notwendigkeit weiterer Anreicherungs- und Isolierungsschritte umgehen, die bei Standardkulturmethoden beim Nachweis und der Serotypisierung von Salmonellen erforderlich sind, da sie die Möglichkeit bieten, ein Profil aller in einer Probe vorhandenen Salmonella-Serovare zu erstellen, indem eine in allen Salmonellen enthaltene Identitätsregion sequenziert wird Genome.

Salmonellengenome enthalten Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeat (CRISPR)-Sequenzen, die zur Unterscheidung zwischen Serovaren verwendet werden können. Eine kürzlich veröffentlichte Methode namens CRISPR-SeroSeq (Serotypisierung durch Sequenzierung) nutzt HTS, um Salmonella-Serovare in einer Probe zu profilieren, indem sie auf eine definierte Region abzielt, die die CRISPR-Loci im Salmonella-Genom enthält.20 Die direkten Wiederholungsregionen werden konserviert und als flankierende Sequenzen für die PCR verwendet Verstärkung. Öffentlich verfügbare Salmonella-CRISPR-Sequenzen werden zum Aufbau einer Datenbank verwendet, um unbekannten Probensequenzen, die bei HTS indizierter PCR-Amplifikate generiert wurden, eine Salmonella-Serovar-Identität zuzuordnen. Die Anzahl der bestimmten Salmonella-Serovaren zugewiesenen Sequenzen ermöglicht sowohl den Nachweis als auch die Berechnung der relativen Häufigkeit mehrerer Salmonella-Serovare in einer einzelnen Probe, einschließlich sowohl der vorherrschenden als auch der weniger häufig vorkommenden Serovare in gemischten Populationen. Die CRISPR-SeroSeq-Methode hat nachweislich eine ähnliche Nachweisempfindlichkeit und Reproduzierbarkeit wie die PCR, wie anhand von Geflügel-Umweltproben validiert wurde. Es ist auch in der Lage, gleichzeitig häufig vorkommende Salmonellen-Serovare zu erkennen, wobei Minderheits-Serovare in einer gemischten Salmonellenpopulation bereits in einer Häufigkeit von nur 0,01 Prozent nachgewiesen werden.3

Die Verwendung von CRISPR-SeroSeq zur Profilierung von Salmonella-Serovarpopulationen bietet ein vollständigeres Bild und ein besseres Verständnis der beobachteten Verschiebungen bei Salmonella-Serovaren, die in verschiedenen Stadien der Geflügelproduktion nachgewiesen wurden, wie in einer kürzlich von Siceloff und Kollegen durchgeführten Studie gezeigt wurde.21 Die Studie deckte Salmonellen auf Die Serovarprävalenz in Broilerschlachtkörpern und rohen Hühnerteilen in den Jahren 2016–2020 in den USA wurde ermittelt und es wurden regionale Unterschiede bei den Salmonella-Serovaren festgestellt, wobei Salmonella Typhimurium in den Atlantik- und Südostregionen häufiger isoliert wurde als in den Regionen Süd-Zentral, Mittlerer Westen sowie Berg- und Westregionen.

Die Daten aus der Überwachung in verschiedenen Produktionsstadien zeigten auch, dass Salmonella Kentucky in allen Regionen im relativen Verhältnis innerhalb der Proben vom Schlachtkörper bis zu rohen Hühnerteilen abnahm, während Salmonella Enteritidis den gegenteiligen Trend aufwies. In Georgia stieg die Isolierung von Salmonella Kentucky zwischen 2016 und 2020 nicht nur in Schlachtkörperproben an, sondern war auch der am häufigsten isolierte Serovar in Proben von Zuchtherden im Alter von 15–19 und 40–45 Wochen. Andere Serovare wie Salmonella Enteritidis, Typhimurium, Variante I 1,4,[5],12:i:-, Infantis und Schwarzengrund wurden in Züchterproben nicht so häufig nachgewiesen, wurden aber in Proben gefunden, die während der späteren Verarbeitung entnommen wurden. Die Autoren gehen davon aus, dass Prozesse, die auf die Reduzierung von Salmonellen während der Verarbeitung abzielen, wirksam bei der Reduzierung von Salmonella Kentucky sind, jedoch weniger wirksam bei der Reduzierung anderer in Zuchtherden vorhandener Serovare, die aufgrund von Einschränkungen bei der Kulturauswahl nur des dominanten Serovars unentdeckt blieben.

Siceloff und Kollegen21 verwendeten CRISPR-SeroSeq auch, um die Prävalenz mehrerer Salmonella-Serovare in Geflügelproben aus Georgia zwischen 2020 und 2021 zu untersuchen, und stellten fest, dass Salmonella Kentucky von 134 getesteten Proben am häufigsten vorkam, was mit den Überwachungsergebnissen übereinstimmte. Der CRISPR-SeroSeq-Ansatz identifizierte jedoch auch Salmonella Cerro und Salmonella Mbandaka als die zweithäufigsten, sowie die Serovare Salmonella Enteritidis, Infantis, Montevideo, Thompson und Typhimurium. Insbesondere wurde Salmonella Infantis in 12 Proben nachgewiesen; in 11 Fällen handelte es sich um das Minderheitsserovar (zweithäufigstes nach dem dominanten Serovar). Die Autoren weisen darauf hin, dass die Ergebnisse darauf hindeuten, dass antimikrobielle Interventionen zur Reduzierung von Salmonella-Serovaren bei dem identifizierten dominanten Serovar wirksam waren. Das Fehlen eines vollständigen Bildes der in Zuchtherden vorhandenen Salmonella-Serovare bietet jedoch Minderheitsserovaren die Möglichkeit, antimikrobielle Eindämmungsstrategien zu umgehen.

Die erfolgreiche Anwendung der CRISPR-SeroSeq-Methode wurde auch in einer groß angelegten Studie in Ontario, Kanada, zur Untersuchung von Salmonella-Serovaren auf Geflügelfarmen in der gesamten Provinz gezeigt.3 Die CRISPR-SeroSeq-Methode wurde zur Analyse von 442 Salmonellen-positiven (von PCR)-Umweltproben wurden in 192 Geflügelfarmen gesammelt und ergaben ein umfassendes Bild der Salmonellen-Serovare auf den Farmen. Die Proben wurden über einen Zeitraum von zehn Monaten an Lüftungsventilatoren (n = 178), Eierbändern (n = 96), Kotbändern (n = 87), Böden (n = 37) und anderen Standorten (n = 44) entnommen. In 430 der Proben wurden insgesamt 25 Serovare nachgewiesen, wobei 73,1 Prozent der Proben mehrere (bis zu sieben) Serovare in einer einzigen Probe enthielten. Die am häufigsten auf den Farmen identifizierten Serovare waren Salmonella Kiambu (55,7 Prozent), Infantis (48,4 Prozent), Kentucky (27,1 Prozent), Livingstone (26,6 Prozent) und Mbandaka/Montevideo (23,4 Prozent). Verschiedene Serovare waren über zehn geografische Erzeugerzonen in der Provinz verteilt (Abbildung 1).

Salmonella Kiambu und Infantis waren in den verschiedenen geografischen Zonen am häufigsten. Salmonella Rissen wurde in nördlichen Zonen häufiger nachgewiesen als in südlichen Zonen. Innerhalb eines Betriebes wurde festgestellt, dass verschiedene Probenoberflächen unterschiedliche Serovare tragen, obwohl bei der Untersuchung einer begrenzten Anzahl von Betrieben auf allen beprobten Oberflächentypen ein bis zwei gemeinsame Serovare nachgewiesen wurden. Die Ventilatorproben führten im Vergleich zum Gesamtdurchschnitt (2,4) zu einer höheren durchschnittlichen Anzahl (2,7) nachgewiesener Serovare pro Probe. In warmen Monaten (Juni–Oktober) wurden mehr Serovare nachgewiesen, wobei durchschnittlich 2,6 Serovare pro Probe nachgewiesen wurden, im Vergleich zu kalten Monaten (November–März), wo durchschnittlich 2,1 Serovare nachgewiesen wurden. Insgesamt wurden mit der CRISPR-SeroSeq-Methode Salmonella-Serovare im Durchschnitt 3,3-mal häufiger nachgewiesen als mit der herkömmlichen Kultur. In 616 Fällen von 384 Proben, die traditionell serotypisiert wurden, wurde ein durch CRISPR-SeroSeq nachgewiesenes Serovar in derselben Probe in der Kultur übersehen. Dazu gehörte Salmonella Enteritidis, der primäre Serovar, der für Eierfarmen von Belang ist. Er wurde von CRISPR-SeroSeq entdeckt und von der Kultur bei einem der drei Fälle übersehen, in denen er in 5.392 über einen Zeitraum von zehn Monaten getesteten Umweltproben nachgewiesen wurde.

Die häufigsten Salmonella-Serovare (Kiambu, Infantis, Kentucky, Livingstone und Mbandaka/Montevideo), die von CRISPR-SeroSeq in der Ontario-Studie entdeckt wurden, spiegeln eine signifikante Veränderung der vorherrschenden Serovare wider, wie bereits berichtet. Eine Studie über Legehennen- und Junghennenfarmen in Ontario aus den Jahren 2002–2003 ergab, dass die Serovare Salmonella Heidelberg, Typhimurium, Thompson, Schwarzengrund und Agona am häufigsten vorkommen.22 Eine anschließende Studie zu Legehennen- und Junghennenzuchtbetrieben in Ontario aus den Jahren 2009–2010 folgte erneut identifizierten Salmonella Heidelberg (50,7 Prozent) als den am häufigsten vorkommenden Serovar, gefolgt von Thompson, Schwarzengrund, Agona und Kentucky.23 Eine neuere zeitliche Untersuchung von Flusenproben aus Geflügelbrütereien in Ontario aus den Jahren 2009–2018 ergab Salmonella Kentucky, Enteritidis, Heidelberg und Senftenberg als das am häufigsten isolierte Serovar.24

Eine der bedeutendsten Veränderungen ist Salmonella Heidelberg, das in früheren Studien eine hohe Prävalenz aufwies, in der jüngsten Studie der Autoren jedoch nur in 5 Prozent der Betriebe nachgewiesen wurde.3 Ein Rückgang der Salmonella Heidelberg-Prävalenz bei Geflügel wurde von 2016 bis 2020 ebenfalls beobachtet eine in den USA durchgeführte Studie21 Eine weitere bedeutende Veränderung ist Salmonella Kiambu, das sich als der am häufigsten durch CRISPR-SeroSeq nachgewiesene Serovar und der dritthäufigste in Kulturen auf Geflügelfarmen in Ontario nachgewiesene Serovar herausstellte3, obwohl zuvor nicht ausreichend darüber berichtet wurde. Dieses Vorkommnis ist besonders besorgniserregend, da Salmonella Kiambu an 23,5 Prozent (50/213) der Salmonellenausbrüche 2017 in den USA beteiligt war25. Salmonella Rissen war ein weiterer neu auftretender Serovar in der Studie der Autoren, mit einer Erkennungsrate von über 21 Prozent auf den Farmen durch CRISPR-SeroSeq, aber es wurde nur in 1 Prozent der Betriebe durch Kultur nachgewiesen.3 Eine deutliche Unterschätzung von Salmonella Rissen zuvor oder durch Kultur ist besorgniserregend, da Salmonella Rissen auch als ein unterbewerteter und neu auftretender Serovar bei Menschen in verschiedenen Kulturen erkannt wurde Länder.26

Mit der Verfügbarkeit zahlreicher PCR-Methoden und der validierten CRISPR-SeroSeq-Methode ist es nun möglich, Salmonella-Serovare ohne Kulturisolierung nachzuweisen, um aktuelle Salmonellen-Überwachungsprogramme in Geflügelfarmen oder Produktionsanlagen zu verbessern. Ein allgemeiner Testansatz ist in Abbildung 2 dargestellt. Umweltproben von Geflügel werden zunächst 18–24 Stunden lang in gepuffertem Peptonwasser (BPW) vorangereichert. Die Voranreicherungen werden dann einer Echtzeit-PCR unterzogen, um auf das Vorhandensein von Salmonellen zu prüfen. PCR-positive Proben werden über CRISPR-SeroSeq analysiert, um in den Proben enthaltene Salmonella-Serovare zu identifizieren. CRISPR-SeroSeq kann innerhalb von 36–48 Stunden Serovar-Ergebnisse aus DNA-Extrakten der PCR-positiven Proben liefern. Wenn eine Kulturbestätigung erforderlich ist (z. B. beim Nachweis eines kritischen Serovars wie Salmonella Enteritidis oder für Ausbruchsuntersuchungen), können PCR-positive Voranreicherungen einer immunmagnetischen Trennung (IMS) unterzogen werden, um die Zielzellen mithilfe von Magnetkügelchen zu konzentrieren kovalent gebunden mit Antikörpern, die spezifisch für Salmonella-Spezies oder für eine ausgewählte Untergruppe (z. B. Gruppe D) von Salmonella enterica sind. Die Salmonella-Zellkonzentrate werden dann 18–24 Stunden lang in einem sekundären selektiven Medium wie RVS, TBG oder anderen selektiven Medien angereichert. Die sekundären Anreicherungen können auch CRISPR-SeroSeq unterzogen werden, um Salmonella-Serovare zu identifizieren, oder einer Kulturisolierung durch Ausplattieren auf selektiven Agars unterzogen werden. Verdächtige Salmonellenkolonien werden durch biochemische Reaktionen oder PCR bestätigt. Bestätigte Kolonien werden traditionell oder durch WGS serotypisiert. In diesem Fall muss eine große Anzahl von Zielkolonien von jeder mutmaßlich Salmonella-positiven Platte getestet werden, um die Erkennungsrate zu erhöhen, wenn alle Salmonella-Serovare oder weniger häufig vorkommende Serovare kulturell bestätigt werden müssen.

Salmonellenausbrüche, Geflügelkrankheiten und Kontaminationen von Geflügelprodukten im Zusammenhang mit verschiedenen Salmonellen-Serovaren unterstreichen die Notwendigkeit der Überwachung aller Serovare in der Geflügelproduktionskette. Diese Überwachung wird dazu beitragen, Einblicke in die Serovardynamik und neu auftretende Serovare zu gewinnen und die Erkennung von Serovaren, die von entscheidender Bedeutung sind, sicherzustellen, um zur Verbesserung der Eindämmungspraktiken beizutragen. Umweltproben aus Geflügelfarmen zeigen oft leicht das Vorhandensein von Salmonellen in Herden, der eigentlichen Quelle.

Für Nachweiszwecke stehen schnelle PCR-Screeningmethoden zur Verfügung. Der routinemäßige Nachweis aller Salmonella-Serovare mithilfe fortschrittlicher Metagenomik-Tools ist derzeit in einer begrenzten Anzahl von Laboratorien für Lebensmittelsicherheitstests technisch machbar. Es wird erwartet, dass eine verstärkte Implementierung der verfügbaren Technologien und Tools in Überwachungsprogrammen – nachdem vorgeschlagene Änderungen des Regulierungsrahmens sowie spezifische Richtlinien und Protokolle definiert wurden – dazu beitragen wird, Salmonelleninfektionen im Zusammenhang mit Geflügelprodukten zu reduzieren.

Shu Chen, Ph.D., ist leitender Forschungswissenschaftler und Leiter der Abteilung für Analytische Biologie am Labor für Landwirtschaft und Lebensmittel im Fachbereich Lebensmittelwissenschaft der University of Guelph.

Carlos Leon-Velarde, Ph.D., ist Leiter der Abteilung für Lebensmittelmikrobiologie am Labor für Landwirtschaft und Lebensmittel im Fachbereich Lebensmittelwissenschaft der University of Guelph.

Nicola Linton, Ph.D., ist Wissenschaftlerin für die Entwicklung molekularer Assays in der Abteilung für Molekularbiologie am Labor für Landwirtschaft und Lebensmittel im Fachbereich Lebensmittelwissenschaft der University of Guelph.