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Staphylococcus aureus isolates from goat and sheep milk seem to be closely related and differ from isolates detected from bovine milk


Merz, Axel. Staphylococcus aureus isolates from goat and sheep milk seem to be closely related and differ from isolates detected from bovine milk. 2016, University of Zurich, Vetsuisse Faculty.

Abstract

Dairy goat and sheep farms suffer severe economic losses due to mammary infections, with S. aureus representing the main cause of clinical mastitis in small ruminants. In addition, S. aureus contamination of goat and sheep milk may cause staphylococcal food poisoning, as many traditional caprine and ovine milk products are not subjected to pasteurization. To date, genomic data of S. aureus detected in goat and sheep milk is scarce. The aim of this study was to determine spa types and clonal complexes as well as virulence and resistance gene profiles of S. aureus isolated from goat and sheep milk. Milk samples from sheep and goats presenting with signs of a mammary infection and bulk milk samples were collected. While a low prevalence rate of S. aureus was detected on a single animal level, 46% of the bulk milk samples from small ruminants were positive for S. aureus. The obtained genomic data of the S. aureus isolates was statistically analyzed and mapped in a SplitsTree. Our findings suggest that S. aureus shows pronounced adaptation to small ruminants in general, but not to sheep or goats in particular. In contrast, S. aureus isolates from small ruminants seem to form a distinct population when compared to bovine isolates. As 67% of the detected S. aureus strains exhibited at least one enterotoxin gene, many caprine or ovine raw milk products may be contaminated with low levels of enterotoxigenic S. aureus, stressing the importance of strict maintenance of the cold chain.


Ziegen- und Schafmilchbetriebe verzeichnen schwere wirtschaftliche Einbussen durch Mastitiden. S. aureus zählt zu den Hauptursachen für klinische Mastitis beim kleinen Wiederkäuer. Da viele traditionelle Ziegen- und Schafmilchprodukte nicht pasteurisiert werden, kann eine Kontamination der Milch durch S. aureus zu Lebensmittelvergiftungen führen. Genomische Daten zu S. aureus aus Ziegen- und Schafmilch sind kaum verfügbar. Ziel dieser Studie war die Bestimmung der spa Typen und klonalen Komplexe, sowie der Virulenz- und Resistenzgenprofile von S. aureus aus Ziegen- und Schafmilch. Einzeltier- sowie Tankmilchproben wurden zu diesem Zweck untersucht. Während eine niedrige Prävalenz von S. aureus in Einzelgemelksproben nachgewiesen wurde, wiesen 46% der Tankmilchproben S. aureus auf. Die erarbeiteten genomischen Daten der S. aureus Isolate wurden statistisch analysiert und in einem SplitsTree dargestellt. Unsere Ergebnisse legen nahe, dass S. aureus sich stark an kleine Wiederkäuer, jedoch nicht an das Schaf oder die Ziege im Einzelnen adaptiert hat. Im Gegensatz dazu bilden S. aureus Isolate der kleinen Wiederkäuer eine klar abgegrenzte Population im Vergleich zu Isolaten aus Kuhmilch. Da 67% der nachgewiesenen S. aureus Stämme mindestens ein Enterotoxingen aufwiesen, ist eine Kontamination roher Ziegen- und Schafmilchprodukte durch geringe Mengen Enterotoxingen-tragender S. aureus nicht auszuschliessen, was die Bedeutung der strikten Einhaltung der Kühlkette verdeutlicht.

Abstract

Dairy goat and sheep farms suffer severe economic losses due to mammary infections, with S. aureus representing the main cause of clinical mastitis in small ruminants. In addition, S. aureus contamination of goat and sheep milk may cause staphylococcal food poisoning, as many traditional caprine and ovine milk products are not subjected to pasteurization. To date, genomic data of S. aureus detected in goat and sheep milk is scarce. The aim of this study was to determine spa types and clonal complexes as well as virulence and resistance gene profiles of S. aureus isolated from goat and sheep milk. Milk samples from sheep and goats presenting with signs of a mammary infection and bulk milk samples were collected. While a low prevalence rate of S. aureus was detected on a single animal level, 46% of the bulk milk samples from small ruminants were positive for S. aureus. The obtained genomic data of the S. aureus isolates was statistically analyzed and mapped in a SplitsTree. Our findings suggest that S. aureus shows pronounced adaptation to small ruminants in general, but not to sheep or goats in particular. In contrast, S. aureus isolates from small ruminants seem to form a distinct population when compared to bovine isolates. As 67% of the detected S. aureus strains exhibited at least one enterotoxin gene, many caprine or ovine raw milk products may be contaminated with low levels of enterotoxigenic S. aureus, stressing the importance of strict maintenance of the cold chain.


Ziegen- und Schafmilchbetriebe verzeichnen schwere wirtschaftliche Einbussen durch Mastitiden. S. aureus zählt zu den Hauptursachen für klinische Mastitis beim kleinen Wiederkäuer. Da viele traditionelle Ziegen- und Schafmilchprodukte nicht pasteurisiert werden, kann eine Kontamination der Milch durch S. aureus zu Lebensmittelvergiftungen führen. Genomische Daten zu S. aureus aus Ziegen- und Schafmilch sind kaum verfügbar. Ziel dieser Studie war die Bestimmung der spa Typen und klonalen Komplexe, sowie der Virulenz- und Resistenzgenprofile von S. aureus aus Ziegen- und Schafmilch. Einzeltier- sowie Tankmilchproben wurden zu diesem Zweck untersucht. Während eine niedrige Prävalenz von S. aureus in Einzelgemelksproben nachgewiesen wurde, wiesen 46% der Tankmilchproben S. aureus auf. Die erarbeiteten genomischen Daten der S. aureus Isolate wurden statistisch analysiert und in einem SplitsTree dargestellt. Unsere Ergebnisse legen nahe, dass S. aureus sich stark an kleine Wiederkäuer, jedoch nicht an das Schaf oder die Ziege im Einzelnen adaptiert hat. Im Gegensatz dazu bilden S. aureus Isolate der kleinen Wiederkäuer eine klar abgegrenzte Population im Vergleich zu Isolaten aus Kuhmilch. Da 67% der nachgewiesenen S. aureus Stämme mindestens ein Enterotoxingen aufwiesen, ist eine Kontamination roher Ziegen- und Schafmilchprodukte durch geringe Mengen Enterotoxingen-tragender S. aureus nicht auszuschliessen, was die Bedeutung der strikten Einhaltung der Kühlkette verdeutlicht.

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Item Type:Dissertation (monographical)
Referees:Stephan Roger
Communities & Collections:05 Vetsuisse Faculty > Institute of Food Safety and Hygiene
UZH Dissertations
Dewey Decimal Classification:630 Agriculture
Uncontrolled Keywords:Staphylococcus aureus; small ruminants; clonality; enterotoxin genes; virulence gene
Language:English
Place of Publication:Zürich
Date:2016
Deposited On:30 Dec 2016 09:05
Last Modified:05 Mar 2020 16:07
Number of Pages:17
OA Status:Green
Related URLs:https://www.recherche-portal.ch/permalink/f/5u2s2l/ebi01_prod010660224 (Library Catalogue)

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