NIZO-RAPPORT E2013/180 Risico’s van het gebruik van gescheiden mest als beddingmateriaal voor de melkkwaliteit: sporen
van
Bacillus
cereus
en
boterzuurbacteriën F. Driehuis, E. Lucas-van den Bos, M. Feiken (Valacon Dairy), M.H.J. Wells-Bennik November 2013
NIZO-Rapport E 2013/180
VERTROUWELIJK
Titel:
Risico’s van het gebruik van gescheiden mest als beddingmateriaal voor de melkkwaliteit: sporen van Bacillus cereus en boterzuurbacteriën
Opdrachtgever:
Nederlandse Zuivel Organisatie Louis Braillelaan 80 2719 EK Zoetermeer Nederland
Contactpersoon:
Ir. M. Hovenkamp
Onderzoeksperiode:
Januari – September 2013
Auteurs:
Dr. F. Driehuis, E. Lucas-van den Bos, M.H.J. WellsBennik
Akkoord:
November 2013
Project Nr. 104357 / EB NIZO food research B.V. (2013). Alle rechten voorbehouden. Het is niet toegestaan om zonder schriftelijke toestemming van NIZO food research B.V. delen uit dit rapport of dit rapport als geheel op enigerlei wijze te publiceren.
NIZO-Rapport E 2013/180 pag. 2 van 14
RISICO’S VAN HET GEBRUIK VAN GESCHEIDEN MEST ALS BEDDINGMATERIAAL VOOR
DE
MELKKWALITEIT:
SPOREN
VAN
BACILLUS
CEREUS
EN
BOTERZUURBACTERIËN Auteurs:
F. Driehuis, E. Lucas-van den Bos, M.H.J. Wells-Bennik
Trefwoorden: strooisel, zaagsel, stro, koemest, sporenvormers, rauwe melk, tankmelk SAMENVATTING Dit onderzoek heeft aangetoond dat het gebruik van gescheiden mest als beddingmateriaal in ligboxstallen geen nadelig effect heeft op concentraties van sporen van Bacillus cereus, boterzuurbacteriën en MAS in tankmelk. Strooisel of bedding dat wordt gebruikt als stalbodemmateriaal is een potentiële besmettingsbron van rauwe melk op melkveebedrijven. Zaagsel en stro zijn veel gebruikte materialen, maar steeds vaker worden andere organische beddingmaterialen gebruikt. Één daarvan is de vaste fractie die overblijft na mechanische scheiding van drijfmest (‘gescheiden mest’). De doelstelling van dit onderzoek was om vast te stellen of het gebruik van gescheiden mest als beddingmateriaal een nadelig effect heeft op de melkkwaliteit ten aanzien van sporen van B. cereus, boterzuurbacteriën en mesofiele aërobe sporenvormers (MAS). Onderzoek naar het vóórkomen in gescheiden mest van sporen van thermofiele aërobe sporenvormers (TAS) en extreem hitteresistente sporen van thermofiele aërobe sporenvormers (XTAS) en het effect daarvan op melkkwaliteit is in uitvoering en zal op een later moment worden gerapporteerd. In maart 2013 werden bij 24 melkveebedrijven die gescheiden mest als bedding gebruikten en 24 bedrijven die zaagsel of stro gebruikten monsters verzameld van tankmelk en bedding uit de stal. Deze monsters werden geanalyseerd op concentraties van sporen van B. cereus, boterzuurbacteriën en MAS. In augustus werd het onderzoek herhaald bij andere bedrijven. Het gebruik van gescheiden mest als bedding bleek geen nadelig effect te hebben op concentraties van sporen van B. cereus, boterzuurbacteriën en MAS in tankmelk. De concentratie B. cereus sporen in tankmelk was in augustus hoger dan in maart, wat een bevestiging is van eerdere resultaten van GRZ-onderzoek. Gescheiden mest bedding bevatte gemiddeld licht verhoogde concentraties van boterzuurbacterie- en MAS-sporen in vergelijking met zaagsel/stro bedding (ongeveer een factor twee verschil). Ten aanzien van B. cereus sporen in bedding werd geen significant verschil tussen beide typen beddingmateriaal gemeten, behalve dat in augustus in zaagsel/stro bedding een verhoogde concentratie (ongeveer factor vijf verschil) werd gemeten. De resultaten wijzen op een iets lagere overdracht van beddingdeeltjes naar melk tijdens melkwinning bij gebruik van gescheiden mest dan bij gebruik van zaagsel/stro. NIZO-Rapport E 2013/180 pag. 3 van 14
Concluderend kan worden gesteld dat in dit onderzoek geen nadelige gevolgen van gebruik van gescheiden mest als beddingmateriaal voor de melkkwaliteit ten aanzien van sporen van B. cereus, boterzuurbacteriën en MAS zijn aangetoond. Of dit ook het geval is ten aanzien van sporen van TAS en XTAS is onderwerp van lopend onderzoek.
NIZO-Rapport E 2013/180 pag. 4 van 14
RISKS OF THE USE OF CATTLE MANURE SOLIDS AS BEDDING MATERIAL FOR MILK QUALITY: BACILLUS CEREUS AND BUTYRIC ACID BACTERIA SPORES Authors:
F. Driehuis, E. Lucas-van den Bos, M.H.J. Wells-Bennik
Keywords: sawdust, straw, cow feces, sporeforming bacteria, raw milk, farm tank milk SUMMARY The results of the study showed that the use of cattle manure solids as a bedding material in dairy cattle barns has no negative effects on the concentration of spores of Bacillus cereus, butyric acid bacteria and mesophilic aerobic sporeformers (MAS) in farm tank milk. Bedding materials used in cattle barns are potential sources of microbial contaminants of raw milk. Sawdust and straw are the most frequently used bedding materials in the Netherlands, but other bedding materials, cattle manure solids in particular, has seen an increase in popularity. The objective of this study was to determine whether the use of cattle manure solids as bedding has negative effects on milk quality with regard to spores of B. cereus, butyric acid bacteria and MAS. Another study, which is in progress and will be reported later, investigates the occurrence of spores of thermophilic aerobic sporeformers (TAS) and spores of TAS with extreme heat resistance (XTAS) in cattle manure solids and potential effects on milk quality. Farm tank milk and bedding samples of 24 farms using cattle manure solids and 24 farms using sawdust or straw were collected in March 2013 and analyzed for spore concentrations. This was repeated with samples of other farms in August. The use of cattle manure solids had no negative effect on concentrations of spores of B. cereus, butyric acid bacteria and MAS in farm tank milk. The concentration of B. cereus spores in farm tank milk was higher in August than in March, which confirmed results of previous GRZ studies. Concentrations of spores of butyric acid bacteria and MAS were slightly higher (two times) in cattle manure solids bedding than in sawdust/straw bedding. No difference in the concentration of B. cereus spores in the two bedding types was detected, except for a higher level (five times) of B. cereus spores in sawdust/straw bedding in August. The results indicate that the transfer of bedding residues from contaminated teats to milk during milking is slightly lower for farms using cattle manure solids than for farms using sawdust/straw. In conclusion, this investigation showed no negative effects of the use of cattle manure solids as bedding on milk quality parameters with respect to spore levels of B. cereus, butyric acid bacteria and MAS. Studies that are currently running investigate whether this is also the case for spore levels of TAS and XTAS. NIZO-Rapport E 2013/180 pag. 5 van 14
INHOUDSOPGAVE 1. 2.
3.
4. 5. 6.
INLEIDING .............................................................................................................................. 7 MATERIALEN EN METHODEN .............................................................................................. 8 2.1 Bedrijven en monstername .............................................................................................. 8 2.2 Microbiologische analyses ................................................................................................ 9 2.2.1 Melk ........................................................................................................................ 9 2.2.2 Bedding ................................................................................................................... 9 2.3 Statistische analyse......................................................................................................... 10 RESULTATEN EN DISCUSSIE ............................................................................................... 10 3.1 Tankmelk ........................................................................................................................ 10 3.2 Bedding ........................................................................................................................... 11 3.3 Relatie sporenconcentraties in tankmelk en bedding.................................................... 12 3.4 Evaluatie van risico’s van gescheiden mest als bedding voor de melkkwaliteit ............ 13 CONCLUSIES ......................................................................................................................... 13 DANKWOORD ....................................................................................................................... 14 REFERENTIES........................................................................................................................ 14
NIZO-Rapport E 2013/180 pag. 6 van 14
RISICO’S VAN HET GEBRUIK VAN GESCHEIDEN MEST ALS BEDDINGMATERIAAL VOOR
DE
MELKKWALITEIT:
SPOREN
VAN
BACILLUS
CEREUS
EN
BOTERZUURBACTERIËN 1. INLEIDING Besmetting van rauwe boerderijmelk met bacteriesporen, waaronder sporen van B. cereus en boterzuurbacteriën, vindt plaats tijdens melkwinning door overdracht van verontreinigingen op de huid van de spenen naar melk (Figuur 1). In een stal is het onvermijdelijk dat de uier en spenen van een koe verontreinigd kunnen worden met bijvoorbeeld grond, mest en strooisel (ook wel bedding of boxbedekkingmateriaal genoemd), bijvoorbeeld als het dier ligt. Deze materialen kunnen hoge concentraties bacteriën en bacteriesporen bevatten. Door voorbehandeling van spenen vóór het melken kunnen verontreinigingen worden verwijderd, maar in de praktijk is sprake van een gedeeltelijke verwijdering. Bij normale werkwijzen van voorbehandeling (handmatig of door melkrobots) is de overdracht van micro-organismen van de speenhuid naar melk gemiddeld ongeveer 30% in vergelijking met niet voorbehandelen [2, 3]. Met aangepaste, relatief tijdrovende werkwijzen van voorbehandeling van spenen zou de overdracht verminderd kunnen worden tot 5 tot 10% van de overdracht bij niet voorbehandelen [2, 4]. Een hygiënische werkwijze van melkwinning is belangrijk voor de borging van de kwaliteit van boerderijmelk, maar enige overdracht van bacteriën en bacteriesporen uit de omgeving van de koe is vanwege de hierboven beschreven argumenten onvermijdelijk.
Environment, field, farmyard
Barn
Milking
Soil
Crop
Silage
Other feeds
Cows eating diet with spores
Cows with dirt attached to udder and teats
Faeces
Raw milk
Bedding
Figuur 1. Besmettingsbronnen en -routes van boerderijmelk [1].
Bedding en koemest zijn aanwezig in de directe omgeving van koeien en zijn daarom belangrijke besmettingsbronnen van melk, onder andere ten aanzien van sporen van B. cereus en boterzuurbacteriën. De herkomst van sporen van deze bacteriën in bedding en mest is in het algemeen het voer. Sporen aanwezig in voer kunnen het verteringskanaal van de koe onveranderd passeren en worden uitgescheiden via de feces. In een stalomgeving is NIZO-Rapport E 2013/180 pag. 7 van 14
verontreiniging van bedding met feces onvermijdelijk. Vanwege de bovenstaande argumenten is het niveau van besmetting van boerderijmelk met sporen van B. cereus en boterzuurbacteriën in belangrijke mate afhankelijk van de concentratie van deze sporen in het beddingmateriaal. In een eerder GRZ onderzoek naar risico’s van het gebruik van organische beddingmaterialen (strooisels) bij melkveebedrijven werd waargenomen dat het gebruik van gescheiden mest leidde tot verhoogde concentraties van sporen van B. cereus en boterzuurbacteriën in de stalbodem in vergelijking met zaagsel en stro [5]. Op grond hiervan werd geconcludeerd dat het gebruik van gescheiden mest in stallen een potentieel risico voor de melkkwaliteit zou kunnen zijn. Deze resultaten waren echter gebaseerd op een beperkt aantal metingen bij bedrijven die gescheiden mest gebruikten (acht monsternames bij drie bedrijven). Om dit risico beter te onderbouwen werd in samenwerking met Valacon Dairy het in dit rapport beschreven onderzoek uitgevoerd. De doelstelling van het onderzoek was vast te stellen of het gebruik van gescheiden mest als beddingmateriaal een nadelig effect heeft op de melkkwaliteit ten aanzien van sporen van B. cereus en boterzuurbacteriën. Het onderzoek werd uitgevoerd door de concentratie sporen van deze bacteriën te bepalen in zowel tankmelk als bedding uit de melkveestal bij 48 bedrijven die gescheiden mest als beddingmateriaal gebruikten. Hetzelfde werd gedaan bij een even grote groep bedrijven die zaagsel of stro gebruikten. Daarnaast werden ook sporen van mesofiele aërobe sporenvormers (MAS) bepaald. De rapportage van een onderzoek naar sporen van thermofiele aërobe sporenvormers (TAS) en thermofiele aërobe sporenvormers met extreem hitteresistente sporen (XTAS) in beddingmaterialen, waaronder gescheiden mest, zal in 2014 verschijnen. 2. MATERIALEN EN METHODEN 2.1 Bedrijven en monstername In totaal namen 96 melkveebedrijven verspreid door Nederland deel aan het onderzoek, te weten 48 bedrijven die gescheiden mest als beddingmateriaal gebruiken en 48 bedrijven die zaagsel of gehakseld stro gebruiken. De bedrijven waren geselecteerd door Valacon Dairy (SintOedenrode) en deelnemer in het netwerk van Valacon Dairy. De helft van de bedrijven werd op 11, 18 of 25 maart 2013 bezocht, de andere helft op 6, 12 of 19 augustus 2013. Driekwart van de bedrijven met gescheiden mest gebruikte dit beddingmateriaal al langer dan een jaar. Op één na alle bedrijven die gescheiden mest gebruikten hadden diepstrooiselboxen. Van de bedrijven die zaagsel of gehakseld stro gebruikten hadden 9 bedrijven diepstrooiselboxen. Monsters werden genomen van tankmelk en van gescheiden mest of zaagsel/stro in ligboxen van de melkkoeienstal. De monstername van bedding in ligboxen werd als volgt uitgevoerd: op 20 verschillende posities in de stal werd met de hand een plukmonster van ongeveer 25 gram genomen. De posities werden zodanig gekozen dat het materiaal representatief was voor de stal. NIZO-Rapport E 2013/180 pag. 8 van 14
De plukmonsters werden gecombineerd tot één monster. Bij bedrijven met diepstrooiselboxen werd de bovenlaag (bovenste 10 cm) bemonsterd. De monstername werd uitgevoerd door een medewerker van Valacon Dairy. Bodem- en tankmelkmonsters werden gekoeld bewaard en binnen 24 uur na monstername naar NIZO food research getransporteerd. De monsters werden op de dag van ontvangst in onderzoek genomen. 2.2 Microbiologische analyses 2.2.1 Melk Sporen van B. cereus werden bepaald volgens NEN 6875 en NIZO SOP A-MB031. De specifieke uitvoering in dit onderzoek was volgt: 100 ml rauwe melk werd gepasteuriseerd gedurende 10 minuten bij 80°C en na afkoelen verdeeld over twee steriele 50 ml buizen. Na 30 min centrifugatie bij 3000 x g bij 4°C werden de roomlaag en de pellet apart uitgeplaat op Mannitol Egg Yolk Polymyxin (MEYP) medium. De roomlaag werd gemengd met 45 ml MEYP medium en vervolgens verdeeld over vier 200 mm-diameter Petri platen met toevoeging van 20 ml extra MEYP medium per plaat. De beide pellets werden, na verwijdering van de bovenstaande melk, afzonderlijk geresuspendeerd in 0,5 ml pepton fysiologisch zout oplossing (PFZ). De suspensies werden overgebracht in een 100-mm Petri plaat. De buizen werden gespoeld met 0,5 ml PFZ, wat werd toegevoegd aan de suspensie. De suspensies werden vervolgens gemengd met 20 ml MEYP medium. De concentratie van B. cereus sporen werd bepaald na 24 uur incubatie van de platen bij 30°C. Sporen van boterzuurbacteriën werden bepaald in een medium bestaande uit steriele melk met glucose en melkzuur na 4 dagen incubatie bij 37°C, volgens de Most Probable Number methode beschreven in NEN-ISO-6877 en NIZO SOP A-MB012. Sporen van mesofiele aërobe sporenvormers in melk werden bepaald volgens NEN 6813 en NIZO SOP A-MB022. Vijf ml rauwe melk werd 10 min gepasteuriseerd bij 80°C en, na decimale verdunning in PFZ, uitgeplaat op Plate Count Milk Agar (PCMA). De concentratie werd bepaald na 48 uur dagen incubatie bij 37°C. 2.2.2 Bedding Vijfentwintig gram beddingmateriaal werd gemengd met 225 gram PFZ en gedurende 5 min gehomogeniseerd in een Stomacher. Vijf ml van het extract 10 min bij 80°C gepasteuriseerd en vervolgens decimaal verdund in PFZ. Sporen van B. cereus, boterzuurbacteriën en mesofiele aërobe sporenvormers werden bepaald zoals beschreven in paragraaf 2.2.1.
NIZO-Rapport E 2013/180 pag. 9 van 14
2.3 Statistische analyse Statistische analyse werd uitgevoerd na log-transformatie van de resultaten van de microbiologische bepalingen. Statische significantie van verschillen tussen gemiddelden werd getoetst met de t-test (tweezijdig). 3. RESULTATEN EN DISCUSSIE De resultaten zijn samengevat in Tabel 1 (tankmelk) en Tabel 2 (bedding). De resultaten van de twee monsterseries in maart en augustus werden zowel apart als gezamenlijk statistisch geëvalueerd. Naast sporen van B. cereus en boterzuurbacteriën werden ook de concentratie sporen van mesofiele aërobe sporenvormers (in tankmelk en bedding) en het totaal kiemgetal (alleen in tankmelk) bepaald. 3.1 Tankmelk Het gebruik van gescheiden mest als beddingmateriaal had geen effect op de gemiddelde concentraties van sporen van B. cereus, boterzuurbacteriën en mesofiele aërobe sporenvormers en het gemiddelde kiemgetal in tankmelk. Dit gold zowel voor de monsters genomen in maart als voor de monsters genomen in augustus (Tabel 1). Tabel 1. De gemiddelde concentratie, standaard deviatie (SD) en concentratierange van sporen van B. cereus, boterzuurbacteriën en mesofiele aërobe sporenvormers (MAS) en totaal kiemgetal van tankmelk van bedrijven met gescheiden mest of zaagsel of stro als beddingmateriaal. Een P-waarde lager dan 0,05 (Student t-toets) betekent een significant verschil tussen gescheiden mest en zaagsel/stro. PGescheiden mest Zaagsel/stro waarde Gemidd SD Range Gemidd SD Range Alle monsters B. cereus (log10 kve/L) Boterzuurbacteriën (log10 kve/L) MAS (log10 kve/mL) Totaal kiemgetal (log10 kve/mL)
1,2 2,1 1,3 4,4
0,5 0,6 0,5 1,1
0,7-2,8 1,3-3,7 0,0-2,1 1,7-7,1
1,3 2,1 1,4 4,2
0,6 0,7 0,5 0,8
0,7-3,1 1,3-3,7 -0,3-2,8 3,0-6,2
0,59 1,00 0,35 0,32
Monsters maart B. cereus (log10 kve/L) Boterzuurbacteriën (log10 kve/L) MAS (log10 kve/mL) Totaal kiemgetal (log10 kve/mL)
1,1 2,3 1,2 3,9
0,3 0,6 0,6 0,8
0,7-1,8 1,3-3,7 0,0-2,1 1,7-5,9
1,1 2,2 1,4 4,0
0,4 0,8 0,6 0,7
0,7-2,1 1,3-3,7 -0,3-2,8 3,0-5,6
0,86 0,66 0,37 0,53
Monsters augustus B. cereus (log10 kve/L) Boterzuurbacteriën (log10 kve/L) MAS (log10 kve/mL) Totaal kiemgetal (log10 kve/mL)
1,4 1,9 1,5 4,9
0,6 0,6 0,3 1,1
0,7-2,8 1,3-3,7 0,7-2,1 3,0-7,1
1,5 2,0 1,5 4,4
0,7 0,6 0,4 0,8
0,7-3,1 1,3-3,7 0,7-2,7 3,4-6,2
0,56 0,61 0,86 0,08
NIZO-Rapport E 2013/180 pag. 10 van 14
Ten aanzien van enkele parameters verschilden de monsters genomen in maart van die genomen in augustus. De gemiddelde concentratie B. cereus sporen in tankmelk was significant hoger in augustus dan in maart. Dit werd vastgesteld zowel bij bedrijven met gescheiden mest als bij bedrijven met zaagsel/stro. Het verschil was weliswaar gering (respectievelijk 1,4 log10 en 1,1 log10 kve/L; 27 en 13 kve/L), maar statistisch significant (P-waarde 0,003). Deze waarneming is in overeenstemming met resultaten van GRZ-onderzoek in 2005 door Vissers et al. [6], die in de periode mei-oktober een licht verhoogde gemiddelde concentratie B. cereus sporen in tankmelk bepaalden in vergelijking met de periode november-april (respectievelijk log 1,4 log10 en 1,0 log10 kve/L). In hetzelfde onderzoek werd ook vastgesteld dat de verhoogde concentratie B. cereus sporen in de periode mei-oktober onafhankelijk van beweiding was en dus daadwerkelijk een seizoenseffect. De gemiddelde concentratie boterzuurbacteriesporen in tankmelk in maart was licht verhoogd in vergelijking met augustus (respectievelijk 2,2 log10 en 2,0 log10 kve/L; 162 en 95 kve/L), maar dit verschil was statistisch niet significant (P-waarde 0,09). Opmerkelijk is dat het gemiddelde kiemgetal in augustus duidelijk hoger was dan in maart (respectievelijk log 4,7 log10 en 3,9 log10 kve/mL; P-waarde <0,001). Deze verhoging werd zowel bij bedrijven met gescheiden mest als bij bedrijven met zaagsel/stro geconstateerd en is mogelijk gerelateerd aan de hogere omgevingstemperatuur in augustus. 3.2 Bedding De gemiddelde concentraties van sporen van boterzuurbacteriën en MAS in bedding waren in lichte mate (maar statistisch significant) hoger bij bedrijven met gescheiden mest dan bij bedrijven met zaagsel/stro (Tabel 2). De verschillen waren echter klein. Bij aparte statistische analyse van de twee monsterseries was de gemiddelde concentratie boterzuurbacteriesporen bij bedrijven met gescheiden mest in maart licht verhoogd ten opzichte van bedrijven met zaagsel/stro, maar in augustus was er geen statistisch significant verschil. Ten aanzien van B. cereus sporen werd, op basis van de resultaten van beide monsterseries, geen significant verschil tussen de twee typen beddingmaterialen vastgesteld. Opmerkelijk was wel dat de gemiddelde concentratie B. cereus sporen in augustus significant lager was bij bedrijven met gescheiden mest dan bij bedrijven met zaagsel/stro (respectievelijk 2,3 log10 en 3,1 log10 kve/g; P-waarde 0,02). Dit houdt waarschijnlijk verband met het seizoenseffect dat ook in tankmelk werd geconstateerd (zie paragraaf 3.1). Ook Vissers et al. (2007) bepaalden een hogere concentratie B. cereus sporen in bedding in de periode mei-oktober dan in de periode novemberapril [6].
NIZO-Rapport E 2013/180 pag. 11 van 14
Tabel 2. De gemiddelde concentratie, standaard deviatie (SD) en concentratierange van sporen van B. cereus, boterzuurbacteriën en mesofiele aërobe sporenvormers (MAS) in bedding van bedrijven met gescheiden mest of zaagsel of stro als beddingmateriaal. Een P-waarde lager dan 0,05 (Student t-toets) betekent een significant verschil tussen gescheiden mest en zaagsel/stro. PGescheiden mest Zaagsel/stro waarde Gemidd SD Range Gemidd SD Range Alle monsters B. cereus (log10 kve/g) Boterzuurbacteriën (log10 kve/g) MAS (log10 kve/g)
2,3 4,5* 6,7*
1,0 0,4 0,4
0,7-4,0 3,6-5,4 5,6-7,3
2,6 4,2 6,3
0,8 0,6 0,7
1,2-4,8 2,6-6,0 4,1-8,2
0,06 0,01 0,002
Monsters maart B. cereus (log10 kve/g) Boterzuurbacteriën (log10 kve/g) MAS (log10 kve/g)
2,2 4,5* 6,7
0,7 0,3 0,4
0,7-3,4 4,0-5,4 5,9-7,3
2,2 4,3 6,1
0,6 0,7 0,9
1,2-3,1 2,6-6,0 4,1-8,2
0,95 0,003 0,09
0,8 0,5 0,5
1,6-4,8 3,4-5,4 5,5-7,3
0,02 0,23 0,08
Monsters augustus B. cereus (log10 kve/g) 2,3** 1,2 0,7-4,0 3,1 Boterzuurbacteriën (log10 kve/g) 4,5 0,4 3,6-5,0 4,2 MAS (log10 kve/g) 6,6 0,5 5,6-7,3 6,4 *, ** : gescheiden mest bedding hoger (*) of lager (**) dan zaagsel/stro bedding
3.3 Relatie sporenconcentraties in tankmelk en bedding Besmetting van melk met boterzuurbacteriesporen vindt plaats via spenen die bevuild zijn met mestdeeltjes of deeltjes van met mest verontreinigde bedding [1, 7]. Hetzelfde geldt voor besmetting van melk met MAS sporen [1, 8]. Deze sporen kunnen worden gebruikt als indicator van de hygiëne van melkwinning ten aanzien van de besmetting van melk met mest- of beddingdeeltjes. De mate van besmetting van melk met mest- en beddingdeeltjes kan worden berekend uit de verhouding tussen de sporenconcentraties in melk en bedding. Op basis van deze verhouding bedroeg het gemiddelde besmettingsniveau bij bedrijven met zaagsel/stro ongeveer 10 mg/L, terwijl dat bij bedrijven met gescheiden mest ongeveer 4 mg/L bedroeg. Deze resultaten betekenen dat de overdracht van mest/bedding-deeltjes naar melk bij bedrijven met gescheiden mest gemiddeld iets lager was (en in ieder geval niet hoger) dan bij bedrijven met zaagsel/stro. Voor B. cereus sporen geldt, net als voor sporen van boterzuurbacteriën en MAS, dat besmetting van melk via met mest- en beddingdeeltjes bevuilde spenen kan verlopen. Maar specifiek voor B. cereus sporen geldt dat er in de boerderijomgeving ook andere belangrijke potentiële besmettingsbronnen zijn. Voorbeelden hiervan zijn grond en onvoldoende gereinigde (delen van) melkinstallaties [6, 9]. In dit onderzoek was de verhouding tussen sporenconcentratie in melk en bedding voor B. cereus sporen gemiddeld ongeveer een factor 10 hoger dan voor NIZO-Rapport E 2013/180 pag. 12 van 14
boterzuurbacterie- of MAS-sporen. Dit gold zowel voor bedrijven met gescheiden met als voor bedrijven met zaagsel/stro. Dit gegeven is een aanwijzing dat mest- en beddingdeeltjes niet de belangrijkste besmettingsbron van B. cereus sporen op de bedrijven waren. Mogelijke andere bronnen zijn in het onderzoek niet geïdentificeerd. Het zou grond kunnen zijn geweest, maar ook de melkinstallatie kan niet worden uitgesloten. 3.4 Evaluatie van risico’s van gescheiden mest als bedding voor de melkkwaliteit Er is in dit onderzoek geen nadelig effect aangetoond van het gebruik van gescheiden mest als beddingmateriaal op de concentraties van sporen van B. cereus, boterzuurbacteriën en MAS in tankmelk. De gemiddelde concentraties van deze sporen in tankmelk (en hun concentratieranges) verschilden niet tussen bedrijven met gescheiden mest en bedrijven met zaagsel of stro als beddingmateriaal. Ten aanzien van sporenconcentraties in beddingmonsters uit de stal werden wél enkele verschillen aangetoond. In gescheiden mest werden licht verhoogde gemiddelde concentraties van boterzuurbacterie- en MAS-sporen bepaald. Ten aanzien van boterzuurbacteriesporen was dat een bevestiging van het eerdere GRZ-onderzoek naar sporen in beddingmaterialen in 20112012, waarbij drie bedrijven met gescheiden mest (in totaal acht monsters) waren betrokken [5]. De verhoogde concentratie B. cereus sporen in gescheiden mest, die in datzelfde onderzoek was waargenomen, werd niet bevestigd in de hier beschreven studie. De gemiddelde concentratie B. cereus sporen in gescheiden mest bedding (2,3 log10 kve/g) is zelfs aan de lage kant in vergelijking met de gemiddelde concentratie in zaagsel of stro bedding (variërend tussen 2,6 en 2,9 log10 kve/g), welke in dit onderzoek en in eerdere GRZ-onderzoeken [5, 6 ] werden bepaald. Tenslotte is vermeldenswaardig dat dit onderzoek bevestigde dat de concentratie B. cereus sporen in melk in de zomerperiode hoger is dan in de winterperiode. Onderzoek naar het vóórkomen in gescheiden mest van sporen van thermofiele aërobe sporenvormers (TAS) en extreem hitteresistente sporen van thermofiele aërobe sporenvormers (XTAS) en het effect daarvan op melkkwaliteit is in nog uitvoering en wordt op een later moment gerapporteerd. In deze studie is geen onderzoek verricht naar potentiële risicofactoren van het gebruik van gescheiden mest ten aanzien van diergezondheid en de theoretische mogelijkheid van accumulatie van (zoönotische) pathogene micro-organismen in gescheiden mest door hergebruik van mest binnen een bedrijf [5]. 4. CONCLUSIES - Gebruik van gescheiden mest als beddingmateriaal in ligboxstallen heeft geen nadelig effect op concentraties van sporen van B. cereus, boterzuurbacteriën en MAS in tankmelk. NIZO-Rapport E 2013/180 pag. 13 van 14
Onderzoek naar het effect op sporen van TAS en XTAS is nog in uitvoering en wordt op een later moment gerapporteerd; - De concentratie B. cereus sporen in tankmelk was in augustus hoger dan in maart; - Gescheiden mest bedding bevatte gemiddeld licht verhoogde concentraties van boterzuurbacterie- en MAS-sporen in vergelijking met zaagsel/stro bedding. Ten aanzien van de gemiddelde concentratie B. cereus sporen in bedding werd geen significant verschil tussen gescheiden mest en zaagsel/stro gemeten; - De resultaten wijzen op een iets lagere overdracht van beddingdeeltjes naar melk tijdens melkwinning bij gebruik van gescheiden mest dan bij gebruik van zaagsel/stro.
5. DANKWOORD De auteurs van dit rapport bedanken de veehouders die hebben meegewerkt aan dit project en aan Berdine Sweep en Willen van Laarhoven van Valacon Dairy voor de prettige samenwerking en vruchtbare inhoudelijke discussies. 6. REFERENTIES 1. 2. 3.
4. 5.
6. 7. 8.
9.
Driehuis, F. (2013) Silage and the safety and quality of dairy foods: a review. Agricultural and Food Science 22, 16-34. Magnusson, M., Christiansson, A., Svensson, B. & Kolstrup, C. (2006) Effect of different premilking manual teat-cleaning methods on bacterial spores in milk. Journal of Dairy Science 89, 3866-3875. Schuiling, E., Ipema, B., Slaghuis, B. & Driehuis, F. (2010) Methodes voor het testen van de efficiëntie van speenreinigingssystemen van melkrobots. Vertrouwelijk rapport 235. Wageningen UR Livestock Research, Lelystad. Vissers, M. M. M., Te Giffel, M.C., Driehuis, F., De Jong, P., & Lankveld, J.M.G. (2007) Predictive modeling of Bacillus cereus spores in farm tank milk. Journal of Dairy Science 90, 281-292. Driehuis, F., Lucas-van den Bos, E. & Wells-Bennik, M.H.J. (2012) Risico's van microbiële contaminanten van strooisels: compost, gescheiden mest, paardenmest en vrijloopstallen NIZO-rapport E2012-119. Vissers, M. M. M., Driehuis, F., Te Giffel, M.C., De Jong, P., & Lankveld, J.M.G. (2007) Minimizing the level of Bacillus cereus spores in farm tank milk. Journal of Dairy Science 90, 3286-3293. Vissers, M. M. M., Driehuis, F., Te Giffel, M.C., De Jong, P., & Lankveld, J.M.G. (2007) Minimizing the level of butyric acid bacteria spores in farm tank milk. Journal of Dairy Science 90, 3278-3285. Vissers, M. M. M., Driehuis, F., Te Giffel, M.C., De Jong, P., & Lankveld, J.M.G. (2007) Quantification of the transmission of microorganisms to milk via dirt attached to the exterior of teats. Journal of Dairy Science 90, 3579–3582. Asselt, A. van & Meeuwisse, J. (2010) Besmetting van rauwe melk met Bacillus sporen. NIZO-rapport E2009-219.
NIZO-Rapport E 2013/180 pag. 14 van 14
