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Untersuchungen zur Anwendbarkeit eines integrierten Nachweissystems für Penicillin-Rückstände in Kuhmilch und Ziegenmilch

Kress, Claudia


Originalveröffentlichung: (2010) Giessen : VVB Laufersweiler
pdf-Format: Dokument 1.pdf (644 KB)

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Universität Justus-Liebig-Universität Gießen
Institut: Institut für Tierärztliche Nahrungsmittelkunde
Fachgebiet: Veterinärmedizin
DDC-Sachgruppe: Landwirtschaft
Dokumentart: Dissertation
Zeitschrift, Serie: Edition scientifique
ISBN / ISSN: 978-3-8359-5686-5
Sprache: Deutsch
Tag der mündlichen Prüfung: 04.10.2010
Erstellungsjahr: 2010
Publikationsdatum: 14.12.2010
Kurzfassung auf Deutsch: In der vorliegenden Arbeit wurde die Anwendbarkeit eines integrierten Nachweissystems für
Penicillin-Rückstände in Kuhmilch und Ziegenmilch überprüft. Der zweite Schwerpunkt
dieser Arbeit lag auf der Hemmstoffbelastung von Ziegenmilch, d.h. es sollte ein Überblick
über die Belastung der in Hessen produzierten Ziegenmilch mit Penicillin-Rückständen
gewonnen werden.
Die „Kernmethode“ des integrierten Nachweissystems für Penicillin-Rückstände in Kuhmilch
und Ziegenmilch ist ein gruppenspezifischer Enzymimmuntest (EIA) zum Nachweis von
Penicillinen. Durch die Herstellung eines optimierten markierten Antigens (Enzymkonjugat)
konnte der Messbereich des Testsystems und somit auch die Nachweisgrenze optimiert
werden. Die 50%–Dosis für Penicillin G betrug 0,5–1,5 ng/ml, die Nachweisgrenze lag bei
0,3 ng/ml. Der Test erfasst Penicillin G deutlich unterhalb des vorgeschriebenen Höchstwertes
von 4 μg/kg und weist eine breite Gruppenspezifität für alle relevanten Penicilline auf. Als
weitere methodische Bestandteile des integrierten Nachweissystems wurden für ß-lactam-
Antibiotika mikrobiologische Hemmstofftests und gruppenspezifische qualitative
Rezeptortests eingesetzt, im Bedarfsfall kamen weitere Enzymimmuntests für andere
Antiinfektiva zu Einsatz.
Während eines Untersuchungszeitraumes von über vier Jahren (10/2001-12/2005) konnten in
69 von 79 (87,3 %) hemmstoffpositiven Kuhmilchproben entweder Penicillin- oder
Cephalosporin-Rückstände nachgewiesen werden. Penicillin G wurde in 61 der 79
untersuchten Milchproben identifiziert (77,2 %). Somit ist Penicillin G immer noch der am
häufigsten nachgewiesene Hemmstoff in Milch. Die Rückstandskonzentration lag zumeist im
Bereich des ein- bis zweifachen MRL (4 ng/ml). In einzelnen Fällen wurden aber auch
Gehalte über 100 ng Penicillin G/ml festgestellt. In acht der 79 Proben (10,1 %) konnten
Cephalosporine nachgewiesen werden.
Die Untersuchung von Ziegenmilch mittels eines integrierten Nachweissystems ist ebenfalls
möglich. Hierzu müssen jedoch geeignete Methodenkombinationen ausgewählt werden, da
sich nicht alle Testsysteme zur Untersuchung von Ziegenmilch eignen. In der vorliegenden
Arbeit wurden die Enzymimmuntests zum Nachweis von Penicillin G und seinem
Metaboliten Benzylpenicilloylsäure (BPO) in Ziegenmilch modifiziert und etabliert. Mittels
dieser, für die Untersuchung von Ziegenmilch sehr gut geeigneten Testsysteme
(Nachweisgrenze von 0,37 ng Penicillin G/ml) wurden insgesamt 577 Ziegenmilchproben
(Einzelgemelke) aus 13 mittel- und nordhessischen Betrieben untersucht. Neun Proben (1,56
%) waren mit Penicillin G kontaminiert. Bei zwei Proben (0,35 %) lag der Gehalt an
Penicillin G über dem MRL von 4 ng/ml. Somit ist die Belastung der Ziegenmilch mit
Penicillin-Rückständen insgesamt zwar gering, trotzdem aber dennoch in einer nicht als
unerheblich anzusehenden Häufigkeit.
Kurzfassung auf Englisch: The present study describes experiences with an identification and quantification program for
penicillin-residues in cow´s milk and in goat´s milk. Additionally, a survey on the occurrence
of penicillin residues in goat´s milk was performed.
To identify and quantify betalactam antibiotics in inhibitor-positive milk samples, a
combination of microbiological inhibitor tests, receptor tests, and enzyme immunoassays
(EIA) is used in a step-by-step analysis. A generic EIA for penicillins with improved
sensitivity (50% dose concentration for penicillin G 0.5–1.5 ng/ml, detection limit 0.3 ng/ml)
was the core method of the program. By this test, penicillin G is detected well below the
maximum residue limit (MRL) of 4 μg/kg. The EIA has broad cross-reactivity with all ßetalactam
antibiotics which are regulated by MRL´s. Further EIAs (isoxazolyl penicillins,
cephalosporins) could be employed in this program if necessary.
During the period of four years (10/2001-12/2005), most of the violative milk samples under
study contained penicillin or cephalosporin residues (n =79, 87.3 %). In most cases (77.2 %)
penicillin G could be identified. This indicates that penicillin G is still the predominant
antibiotic responsible for violative bulk tank milk samples. In most of our results, residue
levels were close to the MRL value (4 ng/ml), but some samples contained more than 100 ng
penicillin G/ml. The second most frequently identified compound were cephalosporins (10.1
%).
The identification and quantification of antibiotic residues in goat´s milk by the presented
multimethod strategy is also possible. As only some of the existing antibiotic screening tests
are applicable for the analysis of goat´s milk, suitable combinations of tests must be selected
for the analysis of goat´s milk. In the present study the generic EIA for penicillins and, to
indirectly confirm the presence of penicillin G, an EIA specifically detecting penicillin G
metabolites (benzylpenicilloyl metabolites, BPO) were used. A total of 577 milk samples
from 13 goat milk farms were analysed with these high sensitive EIAs (detection limit 0.37 ng
penicillin G/ml). Nine samples (1.56 %) contained penicillin G, at concentrations exceeding
the MRL value (4 μg/kg) in two samples. Compared with about 0.1 % violative cow´s bulk
tank milk samples as detected during regulary control over the last years, the frequency of
occurrence of antimicrobial residues in goat´s milk is at least at the same level.