Campylobacter er en stor udfordring i fjerkræproduktionen, fordi bakterien findes naturligt i tarmen hos kyllinger og er meget svær at undgå i kyllingebesætninger.
Problemet er kun blevet større med årene, og der er nu øget fokus på fødevaresikkerhed og nye krav fra EU om reduktion af Campylobacter i fjerkræprodukter (se boks 1). Der har været adskillige indsatser siden 1999, men disse har været afgrænset til dele af værdikæden og har ikke formået at nedbringe antallet af humane infektioner med Campylobacter.
Derfor er der et stort behov for nye løsninger og en holistisk tilgang, der kan sikre en samlet løsning i hele produktionskæden.
DM Bio har talt med cand.agro. Anne Elsser-Gravesen, direktør i det danske fødevarelaboratorium ISI Food Protection, og lektor Martine Camilla Holst Sørensen, forsker ved Institut for Veterinær- og Husdyrvidenskab på Københavns Universitet. De står bag projektet CAMPACT (se boks 2).
- Campylobacter er en stor samfundsmæssig udfordring, og vi har tidligere gennem GUDP-projektet TOPSAFE forsøgt at udvikle effektive strategier mod bakterien, men vi kom ikke helt i mål. Derfor startede vi projektet CAMPACT, siger Anne Elsser-Gravesen, som lige nu er meget tilfreds med de foreløbige resultater.
- Det her virker! Det virker ikke kun i laboratoriet, men også i produktionen og i det virkelige liv.
Det her virker! Det virker ikke kun i laboratoriet, men også i produktionen og i det virkelige liv.
Anne Elsser-Gravesen,
Direktør, ISI Food Protection
Brainstorm indledte forskningsprojektet
Anne Elsser-Gravesen og Martine Camilla Holst Sørensen valgte at gå et skridt tilbage og se på, hvilke mulige løsninger de reelt kunne foreslå.
- De i forvejen kendte bakteriofager er ikke i sig selv effektive nok, så vi valgte at rydde tavlen og gå til problematikken med friske øjne, indleder Anne Elsser-Gravesen og fortsætter:
- Vi lavede en brainstorm over alt, vi kunne forestille os, der kunne bruges til at bekæmpe Campylobacter. Dernæst testede vi vores løsninger i laboratoriet, og sidst, men ikke mindst, testede vi dem på en gård med kyllingeproduktion.
Martine Camilla Holst Sørensen forsker i bakteriofager, som slår Campylobacter ihjel, og bruger bl.a. denne viden til at udvikle nye bakteriofagbaserede løsninger til biokontrol. Det betyder, at hun nu råder over en kollektion af 55 bakteriofager, som tidligere er isoleret fra fæces- og tarmmateriale fra mange forskellige kyllinger i Danmark.
- Bakteriofager er naturligt forekommende i kyllingetarmen, men ikke alle er lige gode til at slå Campylobacter ihjel, siger hun.
Bakteriofager, campyciner og innolysiner er nye løsninger mod Campylobacter
- Vi har en rigtig god samling af bakteriofager, så næste skridt var at forstå, hvor mange forskellige typer Campylobacter de enkelte bakteriofager kan slå ihjel, så vi kan udvælge og sammensætte en cocktail af bakteriofager, som er effektiv, siger Martine Camilla Holst Sørensen.
- Tallet for typer af Campylobacter er lidt dynamisk, da bakterien hele tiden udvikler sig, men der er mindst 100 forskellige typer – så færre end fx Salmonella, hvor der findes over 2.000 forskellige. I dag anvender man primært helgenomsekventering (se boks 3) til typning af Campylobacter. Målet er selvfølgelig at finde de bakteriofager, der kan slå flest mulige af de over 100 bakterietyper ihjel, siger hun.
Anne Elsser-Gravesen oplyser, at man i USA har udviklet produkter, som består af flere forskellige bakteriofager opslæmmet i vand.
- De tilsættes kyllingernes drikkevand gennem opvæksten, men vores idé var at gå en anden vej og give kyllingerne et ordentligt skud lige før slagtning.
- Ud over bakteriofager har vi på Københavns Universitet udviklet campyciner og innolysiner (se boks 4), som er yderst lovende i forhold til at slå mange forskellige Campylobacter ihjel, når vi tester dem i laboratoriet. Men vi manglede viden om, hvordan de kunne anvendes i praksis, siger Martine Camilla Holst Sørensen.
Martine Camilla Holst Sørensen og Anne Elsser-Gravesen overvejede grundigt, hvordan de skulle teste de forskellige løsninger. På gården har overvejelserne været, hvor meget kyllingerne skulle have, hvornår og ikke mindst hvor tit.
- Tre store ’no go’-faktorer har sat rammerne for vores projekt: Økonomi, anvendelse og resistens, forstået som, at produktet skulle være til at betale, nemt at anvende, og at der ikke måtte opstå resistens mod behandlingerne efter kort tid, betoner Martine Camilla Holst Sørensen og fortsætter:
- Det er ikke realistisk helt at fjerne Campylobacter fra produktionen, men vi kan minimere risikoen for smitte og reducere antallet af sygdomstilfælde. Efter vores beregninger kan vi opnå mellem 42 og 58 % færre sygdomstilfælde ved at kombinere vores nyfundne bakteriofager med innolysiner og campyciner.
Forskere, producent og landmand samarbejder
Anne Elsser-Gravesen og Martine Camilla Holst Sørensen gik i dialog med kyllingeproducenten Danpo, og de anbefalede en produktionsgård, hvor de nye løsninger mod Campylobacter kunne testes.
- Vi havde ikke på forhånd besluttet os for, hvor i værdikæden vi skulle gribe ind, men ud fra vores resultater fra laboratoriet forsøgte vi os med at give innolysiner som behandling på kyllingeskind efter slagtning, mens campyciner og bakteriofager blev testet på gårdniveau, fortæller Anne Elsser-Gravesen.
Martine Camilla Holst Sørensen uddyber:
- Ude på produktionsgården er besætningen naturligt kontamineret, så vi kendte ikke de bakteriestammer, som fandtes her. Det var en spændende udfordring at arbejde med i praksis. Og vi havde flere overvejelser om, hvordan testen kunne foregå. Skulle vi teste en hel stald med 5.000 kyllinger? Der var flere ubesvarede spørgsmål, og vi havde endnu ikke opskaleret vores beholdning af bakteriofager og campyciner, tilføjer Anne Elsser-Gravesen og fortsætter:
- I det forudgående GUDP-projekt TOPSAFE havde vi arbejdet med bakteriofager mod Salmonella, E. coli, Campylobacter og Listeria – men for Campylobacters vedkommende desværre uden de resultater, vi kunne ønske os.
Martine Camilla Holst Sørensen fortæller, at bakteriofagerne allerede er godkendt i USA, og campycinerne er testet af Teknologisk Institut. Begge produkter lever op til gældende standarder.
- Som Anne siger, havde vi mange udfordringer. Hvornår i produktionsforløbet skulle vi teste? Hvor mange kyllinger? Hvilken koncentration af bakteriofager og campyciner skulle vi anvende? spørger KU-forskeren.
- Efter flere overvejelser og diskussioner med Danpo og landmanden valgte vi at opstille fem bure med tyve kyllinger i hver. To bure havde almindeligt drikkevand, to bure havde drikkevand med opslæmmede bakteriofager i forholdet 5:1, og et bur havde tilsat campyciner, og vi valgte at tilsætte bakteriofager og campyciner til drikkevandet 48 timer før slagtning, siger Anne Elsser-Gravesen.
- Alt med hensyn til dyrevelfærd og metode blev kontrolleret og godkendt af Fødevarestyrelsen.
- Kyllingerne var fuldstændig ligeglade med, at der var tilsat noget til deres drikkevand. Dyrene drak løs. De tilsatte bakteriofager og campyciner havde ingen målbare skadevirkninger, og kyllingerne tog på, præcis som de skulle. Og det, vi har gjort, kunne en landmand også selv gøre i praksis til hverdag, hvis han observerede angreb af Campylobacter, fortsætter Anne Elsser-Gravesen.
Kyllingerne var fuldstændig ligeglade med, at der var tilsat noget til deres drikkevand. Dyrene drak løs, fortæller Anne Elsser-Gravesen og konkluderer på projektet: »Vi er ovenud begejstrede. Det er fantastisk med et ’lucky punch’, hvor vi med to ud af tre behandlingsmetoder opnår så slående resultater«. Foto: ISI Food Protection ApS.
Skelsættende resultater skaber optimisme
De foreløbige resultater for projekt CAMPACT er slående: Overfladebehandling af kyllingeskind og -kød efter slagtning betød hundrede gange færre bakterieinficerede produkter. Behandling med bakteriofager i drikkevandet gav ti gange færre inficerede kyllinger.
Behandling med campyciner havde desværre for forskerne ikke nogen effekt overhovedet. Men hvorfor virkede campycinerne ikke?
- Vi har en teori om, at proteinet muligvis bliver nedbrudt af mavesyre, og at det skulle have været indkapslet. Vi har slet ikke optimeret anvendelsen af campyciner endnu, og næste step vil være at afprøve campyciner, som er beskyttede, siger Martine Camilla Holst Sørensen, og ISI Food Protections direktør fortsætter:
- Men først og fremmest er vi ovenud begejstrede. Det er fantastisk med et ’lucky punch’, hvor vi med to ud af tre behandlingsmetoder opnår så slående resultater.
- Nu går vi i gang med at dissekere resultaterne. Vi er fx interesserede i, om der er særlige stammer af Campylobacter, som har overlevet vores behandlinger og i så fald hvordan, fortæller Martine Camilla Holst Sørensen, som også skal til at teste, om dosis skal justeres.
- Vi kigger også nærmere på den naturlige mikrobiota i kyllingernes tarme. Vi vil godt sikre os, at vores behandlinger ikke påvirker tarmmikrobiotaen i en negativ retning.
- Derudover vil vi rigtige gerne teste effekten af vores løsninger, hvis de kombineres. Det er vores næste mål, fortsætter hun.
- Skal vi sikre optimal succes, er vi nødt til at arbejde med flerstrengede strategier. Det kan både være i laboratoriet, ude hos landmanden, men også på slagterierne. Det er den vej, vi er gået med CAMPACT, pointerer Anne Elsser-Gravesen.
Projektet er nu ved vejs ende, men det bliver svært at sætte en tidsramme for, hvornår metoden kan finde anvendelse i praksis.
For det første er de to forskere bag afhængige af nye fondsmidler for bl.a. at kunne undersøge, hvordan innolysinerne og campycinerne kan kombineres til brug i produktion og fødevarer. For det andet mangler begge produkter optimering i forhold til anvendelse, og lige nu har forskerne intet firma til at gå videre med dette og en efterfølgende produktion.
- Der skal overvindes flere forhindringer, men hvis vi havde mulighed og midler til at fortsætte projektet, er det bestemt ikke urealistisk, at vi ville være i mål i løbet af 3-5 år, siger Martine Camilla Holst Sørensen og Anne Elsser-Gravesen samstemmende.
