Parasiter är viktiga föroreningar att ha kontroll över eftersom de är svårbehandlade i traditionella vattenverk, vilket orsakat flera stora vattenburna sjukdomsutbrott i Sverige och världen (t.ex. i Bergen 2004, Östersund 2010 och Skellefteå 2011). Källorna till parasiter som kontaminerar vattentäkter är främst utsläpp från avloppsvattensystem, vilket är väl känt, men även avrinning från betesmarker och åkermark är viktiga källor men omfattningen och effekten av dessa processer är betydligt mindre kända och är därför viktigt och intressant att bedriva mer studier kring. Denna artikel ger några intressanta inspel om vilken effekt mjölkgårdar har på utsläpp av Giardia och Cryptosporidium och därmed parasitförekomster i närliggande nedströms ytvattentäkter.
Av: Thomas Pettersson
Nötkreatur är en viktig källa till Giardia och Cryptosporidium som potentiell förorenare av vattentäkter. Syftet med studien var att bestämma fördelningen av Giardia och Cryptosporidium på 20 mjölkgårdar samt i närbelägna brunnar (20 st.) och ytvattendrag (13 st.) på ön Prince Edwards i Kanada. Positiva prover för dessa parasiter bestämdes genom en direkt-immunfluorescerande analysmetod.
Fekalie- och vattenprover togs vid olika tidpunkter och i denna ordning. Analyserna av avföringsprover visade att 32% var positiva för Giardia och 14% för Cryptosporidium. För de studerade besättningarna var 100% av besättningarna positiva för Giardia och 55% positiva för Cryptosporidium. En stor andel (90%) Giardia genotyp E detekterades i avföringsproverna och Cryptosporidium bovis var dominerade (51%). Cryptosporidium andersoni dominerade hos vuxna nötkreatur (53%), medan de dominerande arterna i djur <2 månader och 2-6 månader var Cryptosporidium bovis. Endast kalvar <2 månader var positiva för zoonosen Cryptosporidium parvum.
I 46% av ytvattendragen var koncentrationerna av Giardia-cystor högre nedströms än uppströms, och motsvarande andel var 85% för Cryptosporidium-oocystor. En övervägande andel av provtagna mjölkkor var infekterade med icke-zoonotiska genotyper av Giardia och Cryptosporidium. Ytterligare studier behövs för att avgöra om förekomsten av Giardia eller Cryptosporidium i ytvatten var förknippad med utsöndring hos djur från närliggande gårdar.
Bakgrund och metodik
Nötkreatur är en känd källa till mänsklig infektion av Giardia och Cryptosporidium, särskilt från kalvar som har hög prevalens och utsöndring cystor och oocystor. Studien har utförts vid 20 mjölkgårdar på ön Prince Edwards i Kanada, vilka valts utifrån närhet till ytvattendrag, beläget högst 500 m från gården.
Analyser av Giardia och Cryptosporidium från djurens fekalier genomfördes där djuren delades in i grupperna; kor (>6 månaders ålder) och kalvar (2-6 mån, <2 mån). Vattenprovtagning skedde i 20 st. närbelägna brunnar och 13 st. ytvattendrag som låg på ett avstånd högst 500 m från gårdarna. Provvolymen som togs var 20 liter, per prov, vilket filtrerades innan det analyserades. Halter Giardia och Cryptosporidium bestämdes utifrån förekomsten av direkt-fluorescerande antikroppar med hjälp av ett Epi-fluorescens mikroskop (Leica DM 2500). DNA-sekvensering utfördes med hjälp av PCR-teknik för att artbestämma positiva parasitprover.
Resultat
Resultaten från fekalieprovtagningarna visade att Giardia-cystor hittades på samtliga gårdar, och i 240 (32%) av de 752 testade djuren där de yngsta kalvarna uppvisade högst andel infekterade djur, där 58% av kalvar <2 mån var infekterade, 40% av kalvar 2-6 mån och 25% av de äldre djuren >6 mån. Av dessa infekterade djur genomfördes en genotypning av Giardia för 73 av de infekterade djuren, där Giardia av genotyperna A, B och E förekom i 6%, 4% respektive 90% av djuren. De zoonotiska genotyperna A och B påvisades nästan uteslutande i fekalier från kalvar <2 mån. Andelen Giardia-positiva kor (>6 mån) var högre för uppbundna djur (27%) jämfört med djur i lösdrift (16%), medan förekomsten hos kalvar inte påverkas av detta.
Cryptosporidium-oocystor hittades på 11 av de 20 gårdarna (55%), och i 108 (14%) av de 752 testade djuren, vilket visade en relativt jämn fördelning i åldrarna. Genotypning av fekalier genomfördes för 41 av de infekterade djuren, och där C. bovis förekom i högst andel (51%), följt av C. andersoni (27%), C. ryanae (17%) och slutligen den zoonotiska genotypen C. parvum (5%), vilka alla förekom endast hos unga kalvar (<2 mån). Infektionsgraden för samtliga djur visar att gårdar som håller djuren i lösdrift har 2-3 gånger högre infektionsgrad av Cryptosporidium än de som hålls uppbundna.
Ytvattenprovtagningarna visade på positiva Cryptosporidium-prover vid 11 (85%) av de 13 studerade gårdarna och vid 10 av dessa var halten högre nedströms, än i de uppströms tagna proverna, med en nettoökning på i medeltal 2,6 oocystor/liter. Genotypning lyckades bara genomföras på 4 av vattenproverna (vid 4 gårdar), men där samtliga lyckade typningar endast visade på Cryptosporidium parvum, d.v.s. den zoonotiska genotypen. Det var dock bara vid en (1) av dessa 4 gårdar som positivt fekalieprov för Cryptosporidium parvum kunde påvisas.
Giardia-cystor påträffades i vattenprover från 6 (46%) av de 13 gårdarna, där 5 av gårdarna påvisade förhöjda halter nedströms och en nettoökning med 0,2 cystor/liter. Ingen genotypning lyckades för något av de positiva Giardia-proven.
Vattenprov från de 20 dricksvattenbrunnarna visade på Cryptosporidium i en av brunnarna, med 8,8 oocystor/liter.
Diskussion och slutsatser
Andra studier har också visat på hög prevalens av Cryptosporidium bland yngre djur, <6 mån, i vissa studier har upp till 100% av de studerade gårdarna påvisat infektion. Denna studie visar, som många andra studier, att det är de allra yngsta djuren (<2 mån) som bär på den zoonotiska genotypen Cryptosporidium parvum och att de äldre kalvarna (2-6 mån) främst bär på C. bovis och de äldsta djuren (>6 mån) C. andersoni. Endast 5% av genotypade fekalieproven var zoonotiska Cryptosporidium parvum, men i vattenproverna var det endast denna zoonotiska genotypen som kunde påvisas. Detta är ett mycket intressant resultat, särskilt för hälsorisker inom dricksvattenproduktion.
Giardia påvisades i fekalieprov från samtliga 20 studerade gårdar, men av de genotypade fekalieproverna var det bara 10% som påvisades vara zoonotiska, genotyp A och B. Från vattenprovtagningen kunde inga genotyper bestämmas varför det inte kan sägas något mer om andelen zoonotiska genotyper i vattenprover.
Slutsatser från denna studie är att huvuddelen av de genotypade parasiterna i fekalieproverna är icke-zoonotiska, men att resultatet från genotypning av de positiva vattenproverna endast kunde påvisa zoonosen Cryptosporidium parvum. Detta visar på behovet av ytterligare studier där utsläpp från mjölkgårdar till vattentäkter behöver undersöks mer i detalj, särskilt för att få mer indata till mikrobiella riskanalyser inom dricksvattenförsörjningen.
Källa: Budu-Amoako, E., Greenwood, S.J., Dixon, B.R., Barkema, H.W. and McClure, J.T. (2012). Giardia and Cryptosporidium on Dairy Farms and the Role these Farms May Play in Contaminating Water Sources in Prince Edward Island, Canada. Journal of Veterinary Internal Medicine, 26(3), pp. 668–673.
Hela artikeln i Journal of Veterinary Internal Medicine finns här.
Kontakt:
(Budu-Amoako, McClure) the Department of Health Management, Atlantic Veterinary College, University of Prince Edward Island, Charlottetown, PE, Canada
(Greenwood) the Department of Biomedical Sciences, Atlantic Veterinary College, University of Prince Edward Island, Charlottetown, PE, Canada
(Budu-Amoako) Biofoodtech, Charlottetown, PE, Canada
(Dixon) the Microbiology Research Division, Bureau of Microbial Hazards, Food Directorate, Health Canada, Ottawa, ON, Canada
(Barkema) the Department of Production Animal Health, Faculty of Veterinary Medicine, University of Calgary, Calgary, AB, Canada
