Berliner und Münchener Tierärztliche Wochenschrift 21.11.2017

Vergleich des Polymerase-Kettenreaktion-Testsystems Mastit 4A und einer angereicherten bakteriologischen Kultur von Milchproben

Comparison of examination of milk samples using the real-time polymerase chain reaction assay Mastit 4A and enriched bacteriological culturing

Zusammenfassung
Testsysteme für eine quantitative Polymerase-Kettenreaktion (qPCR) im Multiplexformat nehmen in der Untersuchung von Rohmilchproben auf Mastitiserreger einen immer breiteren Raum ein. Ziel dieser Studie war es, die Untersuchung von Poolproben aus Viertelgemelksproben eines Tieres mit der kommerziellen qPCR Mastit 4A mit den Ergebnissen der bakteriologischen Untersuchung (BU) nach Voranreicherung dieser Viertelgemelksproben in einem prästratifizierten Ansatz zu vergleichen. Zu jedem vom PCR-Testsystem detektierbaren Erreger wurden Poolproben von 50 (Sc. agalactiae, Sc. dysgalactiae, S. aureus) bzw. 48 (Sc. uberis) als BU-positiv bewerteten Tieren und von 50 (Sc. agalactiae, Sc. dysgalactiae, S. aureus) bzw. 52 (Sc. uberis) als BU-negativ bewerteten Tieren mit der PCR untersucht. Für Sc. agalactiae und Sc. dysgalactiae wurden Sensitivitäten von 96 bzw. 94 % ermittelt, während die Spezifitäten bei 74 bzw. 88 % lagen. Für den Nachweis von S. aureus und Sc. uberis zeigte die untersuchte qPCR-Methode Spezifitäten von 98 und 94,2 % und Sensitivitäten von 70 und 79,2 %. Eine für jeden der vier untersuchten Mastitiserreger separat vorgenommene Optimierung der Cycle of threshold-Grenzwerte mithilfe der Receiver Operating Characteristic führte zur Verbesserung der Sensitivität und Spezifität für Sc. dysgalactiae (94,0 %, 94,0 %), S. aureus (70,0 %, 100,0 %) und Sc. agalactiae (92,0 %, 92,0 %). Zusammenfassend ist festzustellen, dass durch die Untersuchung mittels qPCR ähnliche Ergebnisse erzielt werden wie durch die bakteriologische kulturelle Untersuchung nach Voranreicherung. Die ermittelten Schätzwerte für die Güteparameter können als a priori Informationen für weitere Studien ohne Vorselektion der beprobten Tiere genutzt werden.

Schlüsselwörter
Mastitiserreger, Milchkuh, Einzelmilchprobe, multiplex qPCR

Summary
Test systems for quantitative polymerase chain reaction (qPCR) play an increasingly important role in the analysis of mastitis pathogens in raw milk samples. The aim of the study was an assessment of the quality parameters sensitivity and specificity of the commercial qPCR-Assay Mastit 4A on cow level (pooled udder quarter samples) with bacteriological culturing (BC) after enrichment of quarter milk samples as reference method in a pre-stratified approach. The qPCR assay was applied on pooled udder quarter samples of 50 (Sc. agalactiae, Sc. dysgalactiae, S. aureus) or 48 (Sc. uberis) BC positive cows and 50 (Sc. agalactiae, Sc. dysgalactiae, S. aureus) or 52 (Sc. uberis) BC negative cows. Sensitivities of 96.0 % respectively 94.0 % were calculated for Sc. agalactiae und Sc. dysgalactiae, the corresponding specificities were 74.0 % respectively 88.0%. For the detection of S. aureus and Sc. uberis the qPCR-examination showed specificities of 98.0 % and 94.2 %, while sensitivities of 70.0 % and 79.2 % were found. An optimization of the cycle of threshold limits, carried out separately for each of the four investigated mastitis pathogens using the receiver operating characteristic improved sensitivity and specificity for Sc. dysgalactiae (94.0%, 94.0%), S. aureus (70.0%, 100.0%) and Sc. agalactiae (92.0%, 92.0%). In conclusion, by qPCR testing similar results as by bacteriological culturing after enrichment were achieved. The calculated estimates for the quality parameters can be used as prior information for further studies without preselection of sampled animals.

Keywords
mastitis pathogen, dairy cow, composite sample, multiplex qPCR

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