Escherichia Coli 0157 H7 in Dairy and Beef

8/13/2019 Escherichia Coli 0157 H7 in Dairy and Beef

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2 0 0 D . D . H A N C O C KAND O T H E R So fE . c o l i0 1 5 7 .H7 i n b e e f c o w / c a l fh e r d s ,f e e d l o tb e e f c a t t l e ,a n d i n d a i r y c a t t l ei n W a s h i n g t o ns t a t e .

M AT E R I A LAND M E T H O D S

E . c o l i0157.H7 i n b r e e d i n ga n df a t t e n i n gc a t t l eh e r d sT h ef i r s ts t u d y f o c u s e do n c a t t l eb r e d a n d f a t t e n e d f o rm e a t p r o d u c t i o n .S w a b s

o f r e c t a lf a e c e sw e r e o b t a i n e d f r o m 1 4 1 2 c a t t l ei n 2 5 p a s t u r e d b r e e d e r h e r d s ,i n c l u d i n g5 0 - 6 0s a m p l e se a c h f r o m2 1 h e r d s ,a n d 2 6 - 4 2s a m p l e se a c h f r o m4 h e r d s .S a m p l e sw e r e o b t a i n e df r o m i n d i v i d u a l l yr e s t r a i n e d c a t t l e ,p l a c e d i n s t y r o f o a ms h i p p i n gc o n t a i n e r so n i c ea n d t r a n s p o r t e dt o t h e l a b o r a t o r yf o rb a c t e r i o l o g i c ac u l t u r e .

A t f o u r f a t t e n i n g c a t t l eo p e r a t i o n s f e e d l o t s ) ,s w a b s a m p l e sf r o m 3 0 d i f f e r e n tf r e s h f a e c a lp a t s w e r ec o l l e c t e df r o mn e w l ya r r i v e dc a t t l e ,a n d p e n so f c a t t l ew h i c hh a d b e e n o n t h e f a r m f o r3 0 - 6 0d a y s ,6 0 - 9 0d a y s , a n d 9 0 - 1 2 0d a y s . One o f t h ef e e d l o t sp o s i t i v ef o rE . c o l i0 1 5 7 .H7 o n i n i t i a ls a m p l i n gw a s r e - s a m p l e d1 y e a rl a t e r a f t e ra p p r o x i m a t e l yt h r e e p o p u l a t i o nt u r n o v e r s ) .

E . c o l i0157.H7 i n d a i r y h e r d sO n e a c h o f 5 8 d a i r y f a r m s , 6 0 d i f f e r e n tf a e c a ls a m p l e sw e r e o b t a i n e d . T h e s e

i n c l u d e dr e c t a ls w a b sf r o m 1 0 u n w e a n e dc a l v e s ,s w a b sf r o m 2 0 f r e s hf a e c a lp a t sf r o m p o s t - w e a n e dh e i f e r s ,1 0 f r e s hf a e c a lp a t s f r o m n o n - l a c t a t i n gc o w s , a n d 2 0f r e s hf a e c a lp a t s f r o m m i l k i n g c o w s . I f < 1 0 u n w e a n e dc a l v e s w e r e p r e s e n t ,

a d d i t i o n a lf a e c a lp a t s f r o mo l d e r a n i m a l sw e r eo b t a i n e ds ot h a t a t o t a lo f 6 0 f a e c a ls a m p l e sw e r e t e s t e d f r o m e a c h f a r m . O n 2 f a r m s , 4 0 a n d 5 0 s w a b s o n l y w e r eo b t a i n e d .T h es a m p l i n go f f r e s hf a e c a lp a t s m i n i m i z e dt h e r i s ko f t h e s a m ea n i m a lb e i n g s a m p l e dt w i c e .F i v e h e r d s i n i t i a l l yn e g a t i v ef o rE . c o l i0 1 5 7 .H 7 , a n d t h r e eh e r d s i nw h i c ht h e o r g a n i s mw a s f o u n d ,w e r er e - s a m p l e do n o n eo r m o r eo c c a s i o n s .

D e t e c t i o no fd a i r y h e r d sp o s i t i v ef o rE . c o l i0157.H7 u s i n gp o o l e df a e c a lo r m t i l ks a mp l e s

T h r e e t y p e s o f p o o l e ds a m p l e sw e r e e v a l u a t e d : i n d i v i d u a lf a e c a ls w a b s f r o mu n w e a n e dc a l v e s ,w e a n e dh e i f e r s ,n o n - l a c t a t i n gc o w s , a n d l a c t a t i n gc o w sp o o l e dp r i o rt o c u l t u r e 6 0h e r d s ) ,f i l t e r sf r o m t h e m i l k p i p e l i n e 4 9h e r d s ) ,a n d s a m p l e so f f a e c a l / u r i n es l u r r y 4 7h e r d s ) .

I n a d d i t i o n ,s a m p l e so f p o o l e d b u l k u n p a s t e u r i z e dm i l k f r o m 6 0 3 i n d i v i d u a lW a s h i n g t o nd a i r yf a r m s w e r e o b t a i n e d f r o m a l a b o r a t o r yw h i c h c o n d u c t e dr o u t i n eb a c t e r i o l o g i c a lm o n i t o r i n go f m i l k f o rq u a l i t yc o n t r o l ,a n d c u l t u r e df o rE .c o l iO 1 t 5 7 . H 7 .

C u l t u r ef o rE . c o l i0 1 57 H7 i nf a e c a ls a m n p l e sI n t h e i n i t i a ls t u d i e s o f b r e e d i n ga n d f a t t e n i n gc a t t l eh e r d s ,s w a b so f f a e c e s w e r e

u s e d t o i n o c u l a t e M a c C o n k e y sa g a r i n w h i c h l a c t o s e w a s r e p l a c e db y s o r b i t o l( S M a c ,B a x t e rH e a l t h c a r eC o r p . ,H a y w a r d ,C A ) .Up t o 1 0 s o r b i t o ln o n - f e r m e n t ic o l o n i e sf r o me a c h w e r e s u b c u l t u r e do n t o M a c C o n k e y sa g a r M a c ,D i f c o ,D e t r o i t ,M I ) , a n d l a c t o s ef e r m e n t i n gc o l o n i e st e s t e d f o rt y p i c a lE . c o l ir e a c t i o n so n T S I a g a ra n d f o ri n d o l ep r o d u c t i o n .S u s p e c tc o l o n i e sw e r e t h e n t e s t e d f o rt h e 0 1 5 7a n t i g e nu s i n ga l a t e x a g g l u t i n a t i o nt e s t k i t ( O x o i dL t d ,B a s i n g s t o k e ,E n g l a n d ) .p r o b e dt od e t e r m i n et h e p r e s e n c eo f v e r o t o x i ng e n e s [ 1 0 ] ,a n d d e m o n s t r a t e dt o b e l o n gt ot y p i c a lh u m a n / b o v i n eE . c o l i0157.H7 c l o n e s b y m u l t i l o c u se n z y m e g e n o t y p e


3/9


4/9

D . D . HANCOCKANDO T H E R S

/ X

C )

^H02 ~ 0D D C 0 g 0

00

C ) 0

~ ~ ~ ~ ~ ~ S

0

F i g .1 . T h ed i s t r i b u t i o no f d a i r ya n d b e e f c a t t l eh e r d s i n W a s h i n g t o ns t a t ew h i c hw e r es a m p l e df o rE . c o l i0 1 5 7 .H 7 . T h eh e r d s c o n t a i n i n ga t l e a s to n e a n i m a lp o s i t i v ef o rE .c o l i0 ( 1 5 7 . H 7a r ei n d i c a t e di nb l a c ks y m b o l s .* , E .c o l i0 1 5 7+ d a i r vh e r d s ;0 , E .c o l i0 1 5 7 - d a i r yh e r d s :* , E . c o l i0157+beef h e r d s ;[ l , E . c o l i0 1 5 7- b e e f h e r d s .

F a e c a l p a t s a m p l e sw e r e o b t a i n e d f r o m 4 8 0 c a t t l el o c a t e d i n 5 f e e d l o t s i nX Wa s h i n g t o ns t a t e ,a n d E . c o l i0 1 5 7 H7 w a s i s o l a t e df r o m 2 c a t t l e .T h e p o s i t i v ec a t t l eh a d b e e n o n t h e f a r m f o r3 0 - 6 0d a y s a n d f o r9 0 - 1 2 0d a y s , r e s p e c t i v e l y . O nr e - v i s i t i n go n e o f t h e p o s i t i v ef e e d l o t s1 2m o n t h sl a t e r ,f a e c a ls a m p l e sf r o m a na d d i t i o n a l 1 2 0 c a t t l ew e r e c u l t u r e d u s i n g t h e e n r i c h m e n tm e t h o dd e v e l o p e df o rt h e d a i r y h e r d s a m p l e sa n d n o a d d i t i o n a lE . c o l i0 1 5 7 .H7 i s o l a t e sw e r e o b t a i n e d .T h eo v e r a l lp r e v a l e n c eo f E . c o l i0 1 5 7 .H7 d e t e r m i n e di n f e e d l o tc a t t l ew a s2 o f 6 0 0( 0 3 3 ) f r o m 2 o f 2 0 ( 1 0 ) p e n s .

E . c o l i0157.H7 p r e v a l e n c e :d a i r y f a r m i sE . c o l i0 1 5 7 . 1 H 7w a s i s o l a t e df r o m 1 0 o f 3 5 7 0 02 8 0 ) i n d i v i d u a la n i m a lf a e c a l

s a m p l e so b t a i n e df r o m5 o f 6 0 8 1 3 ) d a i r y h e r d s s a m p l e d .Weaned c a l v e s h a d t h eh i g h e s tp r e v a l e n c eo f E . c o l i0 1 5 7 .H7 ( 7 / 1 0 8 3 ,0 6 5 0 ) . E . c o l i0 1 5 7 .H7 w e r e a l s oi s o l a t e df r o m l a c t a t i n gc o w s 2 / 1 2 7 3 .0 4 1 6 ) , a n d n o n - l a c t a t i n gc o w s 1 / 4 7 7 ,0 - 2 1 ) , b u t n o t f r o m u n w e a n e dc a l v e s 0 / 6 4 9 ) .W i t h i n p o s i t i v eh e r d s , E . c o l i0157.H7 w as c u l t u r e d f r o m 7 / 7 3 96 ) w e a n e dc a l v e s ,1 / 3 9 ( 2 - 6 ) n o n -l a c t a t i n g c o w s ,a n d 2 / 1 2 0 1 7 ) l a c t a t i n gc o w s .O n e a c h o f t h e 5 p o s i t i v e f a r m s ,a t l e a s t1 o f t h e p o s i t i v es a m p l e sw a s o b t a i n e df r o m a w e a n e dc a l f .

F i v e d a i r y h e r d s n e g a t i v e o n t h e i n i t i a ls a m p l i n gw e r e r e - s a m p l e d ,a n d n oa d d i t i o n a l E . c o l i0 1 5 7 .H7 i s o l a t e sw e r e o b t a i n e d f r o m 2 2 6 4 v i s i t s ) ,1 9 1 3v i s i t s ) ,1 2 7 2 v i s i t s ) ,1 2 7 2 v i s i t s ) ,a n d 1 3 2 2 v i s i t s )s a m p l e s ,r e s p e c t i v e l y .T h r e ep o s i t i v eh e r d s f r o mt h e i n i t i a ls a m p l i n gw e r er e - s a m p l e d ,and E . c o l i0 1 5 7 .H 7 w a si s o l a t e df r o m a w e a n e dh e i f e ri n o n e o f t h e s e h e r d s a t 4 8 d a y s a f t e ri n i t i a ls a m p l i n g ;t h e o t h e r t w o h e r d s w e r e n e g a t i v eo n r e - s a m p l i n ga t 2 2 and 9 1 d a y sa f t e rt h e i n i t i a ls a m p l i n g ,r e s p e c t i v e l y .

2 0 2


5/9

E . c o l i0157.H7 i n d a i r y a n d b e e fc a t t l e

T a b l e 1 . C o m p a r i s o no fd i c h o t o m o u sm a n a g e m e n tf a c t o r sb e t w e e n E .c o l i0 1 5 7 .H 7 - p o s i t i v ea n d - n e g a t i v ef a r m s

M a n a g e m e n tv a r i a b l e

A l f a l f ah a yA l f a l f ah a y l a g eB r e w e r sg r a i n sB e e t p u l pB a k e r yw a s t eC a n n e r yw a s t eC a n o l am e a lC o m p u t e r i z e df e e d i n gC o r ns i l a g eC o t t o n s e e d m e a lD e l i n t e dc o t t o n s e e dG r a i nf e di n p a r l o u rW h e a tf i n e sW h o l ec o t t o n s e e dU r e aS o v b e a np r o d u c t sG r a s sh a yG r a s sh a y l a g eG r e e nc h o pL a c t a t i n gc o w si n d r y l o tL a c t a t i n gc o w s o np a s t u r eDry c o w si n d r y l o tD r y c o w so n p a s t u r eS a w d u s tb e d d i n gWood s h av i n g s b e d d i n gM a n u r es o l i d sb e d d i n gF l u s hs y s t e mM a n u r eo n c r o p sM a n u r eo n p a s t u r eS t a n d i n gw a t e r o b s e r v e dP u r e h a s e da n i m a l s / iy r

P u r c h a s e da n i m a l s / 3v rH e i f e r s r a i s e do f f - f a r m

* H e r d s t a t u s :P o s , > 1d e t e c t e d i n t h e h e r d .

0 1 5 7 N e g *

( N= 5 5 )8 9 t2 32 16 5

62 04 41 46 6

29

4 41 38 72 05 31 43 12 26 62 67 45 34 03 61 11 17 53 62 65 5

6 74 6

0 1 5 7P o s *

5 )N =5 )8 02 0

04 0

00

6 06 06 0

02 04 04 04 02 04 02 06 02 06 04 04 06 04 04 0

00

8 08 02 06 0

8 04 0

O d d sr a t i o0 5 00 - 8 1N D0 35ND

ND

1 9 38 8 1 0 79ND

2 5 10 8 64 . 5 70 - 1 0 1 - 0 00 601 4 63 3 20 900 791 9 50 - 2 31 t 3 41 - 0 01 1 7N DND

1 3 67 0 0 1 10 731 2 5

1 9 50 8 0

90 c o n f i d e n c ei n t e r v a l

0 0 7 - 35 50 - 1 2 - 54 3

0 0 7 - 1 6 9

0 4 1 - 91 91 7 4 - 2 35 70 1 6 - 3 8 4

0 3 5 - 1 79 60 - 1 8 - 4 - 1 10 8 9 - 2 3 5 70 0 2 -0 5 00 1 5 - 6 8 10 1 3 - 28 50 0 7 - 2 89 30 6 9 - 1 6 0 30 1 3 - 60 50 1 6 - 3 8 00 4 0 - 9 5 00 - 0 5 - 1 - 1 00 - 2 8 - 6 - 4 1021-4770 2 4 - 5 5 9

0 2 0 - 9 - 1 41 0 6 - 4 61 50 - 1 1 - 4 - 9 20 2 6 -5 9 6

0 - 3 0 } 1 2 - 8 80 1 7 - 38 1

o w s )d e t e c t e d s h e d d i n gE . c o l i0 1 5 7 . H 7 ;N e g , n o s h e d d i n g

t , P e r c e n t a g eo f h e r d s i n t h a t c a t e g o r yw i t h t h e m a n a g e m e n tv a r i a b l e p o s i t i v e .N D ,O d d sr a t i ou n d e f i n e dd u e t o l a c k o f v a r i a t i o n i n a g r o u p ;n o e v i d e n c eo f s i g n i f i c a n t

a s s o c i a t i o n ( P > 0 - 1 0 ) . ? P o s i t i v eh e r d s d i f f e r e n tf r o mn e g a t i v eh e r d s P< 0 - 0 5 ,1 1 P< 0 - 1 0 ) .

P o o l e ds a m p l e sf r o md a i r yf a r m sE . c o l i0 1 5 7 .H 1 7w as i s o l a t e d f r o mt h e p o o l e df a e c a ls a m p l e sf r o mw e a n e dc a l v e s

o n t w o o f t h e f a r m sp o s i t i v eb y i n d i v i d u a la n i m a ls a m p l i n g .A l l o t h e r p o o l e df a e c a ls a m p l e sw e r e n e g a t i v e . A l l4 7 f a e c a l / u r i n es l u r r ys a m p l e san d 4 9 m i l k f i l t e r sc u l t u r e d w e r e n e g a t i v ef o rE . c o l i0 1 5 7 .H 7 , i n c l u d i n gt h e 3 f i l t e r sa nd 3 s l u r r i e st h a t w e r e o b t a i n e d f r o m f a r m s o n w h i c h E . c o l i0 1 5 7 . 1 H 7w a s i s o l a t e d f r o mi n d i v i d u a lf a e c a ls a m p l e s .E . c o l i0 1 5 7 .H7 w as n o t i s o l a t e d f r o m a n y o f t h e 6 0 3b u l k m i l k s a m p l e st e s t e d .

2 0 3


6/9

D . D . H A N C O C KA N DOTHERS

T a b l e 2 . C o m p a r i s o no fc o n t i n u o u sm a n a g e m e n tf a c t o r sb e t w e e nE . c o l i0 1 5 7 .H 7 -p o s i t i v ea n d - n e g a t i v ef a r m s

0 1 5 7N e g a t i v e * 0 1 5 7 P o s i t i v eN= 5 5 N= 5

V a r i a b l e M e d i a n Range M e d i a n Range PtN u m b e r o f c o W s 2 3 0 6 0 - 3 0 0 0 1 2 3 7 2 - 4 6 0 0 - 0 8A M i l kp r o d u c t i o n k g ) 9 6 2 5 6 1 3 6 - 1 1 5 0 0 9 9 5 5 7 4 8 6 - 1 0 9 1 00 5 9S o m a t i cc e l lc o u n t i n b u l k m i l k 2 6 0 5 5 - 7 0 0 2 5 0 5 3 - 5 5 0 0 - 8 4 x 1 0 0 0 / i n l )

I ) a y sb e t w e e nm a n u r ea p p l i c a t i o n 2 1 0 - 3 0 0 1 0 0 - 3 0 0 - 0 8a n d g r a z i n go r h a r v e s t i n g

* P o s i t i v e .1 c o w s )d e t e c t e d s h e d d i n gE . c o l i0 1 5 7 .H7 N e g a t i v e ,n o s h e d d i n gd e t e c t e di n t h e

h e r d .t P - v a l u e sf r o m K r u s k a l -W a l l i sn o n - p a r a m e t r i ct e s t .

. M a n a g e m e n tv a r i a b l e sa s s o c i a t e dw i t hp o s i t i v ed a i r y h e r d sC o m p a r i s o no f m a n a g e m e n tc h a r a c t e r i s t i c si n h e r d s i n w h i c hE . c o l i0 1 5 7 .H7

w a s f o u n dw i t h o t h e r h e r d s r e v e a l e ds e v e r a la s s o c i a t i o n s( Ta b l e s 1 a n d 2 ) .P o s i t i v eh e r d s t e n d e d t o b e s m a l l e r ( P = 0 0 8 ) ,w e r e l e s sl i k e l yt o f e e d w h o l ec o t t o n s e e d P< 0 0 5 ) ,w e r e m o r el i k e l yt o u s e a n a u t o m a t e dc o m p u t e rf e e d e r ( P < 0 0 5 ) ,a n dt e n d e d t o i r r i g a t eg r a z i n gl a n d w i t h s l u r r y( P < 0 1 0 ) . A m o n g t h e 5 2 h e r d st h a tp l a c e d s l u r r yo n t o c r o p s o r p a s t u r e ,p o s i t i v eh e r d s t e n d e d t o h a v e a s h o r t e ri n t e r v a lb e t w e e nt h e a p p l i c a t i o no f s l u r r ya n d g r a z i n g( P = 0 0 8 ) .

S o r b i t o l f e r m e n t a t i o na s a s c r e e n i n gm e t h o dt o d e t e rE . c o l i0157.H7L a c k o f s o r b i t o lf e r m e n t a t i o nh a s b e e n f o u n dt o b e a u s e f u li n i t i a ls c r e e n i n g

m e t h o dt o i d e n t i f yp r e s u m p t i v eE . c o l i0 1 5 7 . 1 H 7c o l o n i e s [ 8 , 1 1 ] .T h e a v e r a g en u m b e ro f s o r b i t o ln o n - f e r m e n t i n gc o l o n i e ss c r e e n e dp e r f a e c a ls a m p l ev a r i e da m o n g t h e h e r d s i n t h i ss t u d y , f r o ml e s st h a n 1 t o m o r et h a n 9 F i g .2 ) .T h e5 h e r d sf o u n dt o c o n t a i nE . c o l i0 1 5 7 .H7 w e r e i n t h e m i d d l eo f t h e d i s t r i b u t i o nw i t h a na v e r a g eo f 2 - 5 s o r b i t o ln o n - f e r m e n t i n gc o l o n i e sp e r s a m p l e .N o E . c o l i0 1 5 7 .H7w e r e d e t e c t e d i n a n y o f t h e 1 9 h e r d s a v e r a g i n g more t h a n 5 s o r b i t o ln o n -f e r m e n t i n gc o l o n i e sp e r s a m p l e .

S e a s o n a lv a r i a t i o n i n t h e p r e v l e n c eo f s o r b i t o ln o n - f e r m e n t i n gb a c t e r i a i nc a t t l ef a e c a ls a m p l e sw a s o b s e r v e d ,w i t h t h e l o w e s t a v e r a g enumber o f s o r b i t o ln o n - f e r m e n t i n gc o l o n i e s 1 - 6c o l o n i e sp e r s a m p l e )i n D e c e m b e ra n d J a n u a r ya n dt h e h i g h e s t 66 p e r s a m p l e )i nJ u n e F i g .3 ) .T h ef i v ep o s i t i v eh e r d s w e r e i d e n t i f i e di n J u n e 1 ) ,J u l y 3 ) ,a n d S e p t e m b e r 1 ) .B e c a u s eo f t h i ss e a s o n a lv a r i a t i o n ,h e r d sp o s i t i v ea n d n e g a t i v ef o rE . c o l i0 C 1 5 7 .H7 w e r e c o m p a r e df o ra v e r a g en u m b e r so fs o r b i t o ln o n - f e r m e n t i n gb a c t e r i a .H e r d sp o s i t i v ef o rE . c o l i0 1 5 7 .H7 d u r i n gJ u n et o S e p t e m b e rh a d s i g n i f i c a n t l yf e w e r s o r b i t o ln o n - f e r m e n t i n gc o l o n i e sp e r f a e c a ls a m p l e 3 - 9v e r s u s 5 * 0 ,P < 0 - 0 0 1 )t h a n d i d n e g a t i v eh e r d s ; t h i sd i f f e r e n c ew a sg r e a t e s t a m o n g t h e w e a n e dc a l v e s 2 - 6v e r s u s 4 - 6 ,P < 0 0 0 1 )w h e r emos t o f t h eE . c o l i0 1 5 7 .H7 w e r ef o u n d .T h e s ed i f f e r e n c e si n s o r b i t o ln o n - f e r m e n t i n gb a c t e r i a lc o u n t sb e t w e e np o s i t i v eand n e g a t i v eh e r d s w e r e o b s c u r e db y t h e v a r i a t i o nduet o s e a s o n w h e n d a t a f r o m t h e f u l ly e a r o f s a m p l i n gwere c o m b i n e d 3 - 9v e r s u s4 - 0 ,N S ) .

2 0 4


7/9

E . c o l i0 1 5 7 . H 7i n d a i r y a n d b e e fc a t t l e 2 0 51 2 -

1 0

2 6 -4 - o

2 -

00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 0

S o r b i t o ln o n - f e r m e n t i n gc o l o n i e s( M e a nn o . / F a e c a ls a m p l e )

F i g .2 . T h ed i s t r i b u t i o no f d a i r y h e r d si n t h i ss u r v e yb y t h e a v e r a g en u m b e r o f s o r b i t o ln o n - f e r m e n t i n gc o l o n i e sp r e s e n to n p l a t i n g so f d i l u t e d e n r i c h e df a e c a ls a m p l e s ,w h i c hw e r e t h e n s c r e e n e df o rE . c o l i0 1 5 7 .H7 i d e n t i f i c a t i o n .E ,0 1 5 7 .H7 p o s i t i v eh e r d s ; 0 ,0157.H7 n e g a t i v eh e r d s .

3 0

6 ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~

2 0

1 5

0 0 ~ ~ ~ ~ ~

J a n F e b Ma r A p r Ma y J u n e J u l Aug S e p O c t No v D e c

F i g .3 . S e a s o n a lv a r i a t i o ni n t h e a v e r a g en u m b e ro f s o r b i t o ln o n - f e r m e n t i n gc o l o n i e sp r e s e n t o n p l a t i n g so f d i l u t e d ,e n r i c h e d f a e c a ls a m p l e s . * , E . c o l i0 1 5 7 . 1 H 7 ;0 ,s o r b i t o ln o n - f e r m e n t i n gc o l o n i e s .

D I S CU S S I O N

T h e s t u d y w as d e s i g n e dw i t h t h e e s t i m a t i o n o f h e r d p r e v a l e n c eo f E . c o l i0 1 5 7 .H7 a s a c e n t r a l g o a l .S i x t yh e r d s i n W a s h i n g t o ns t a t e w ere s a m p l e di n o r d e rt o

p r o v i d ea r e a s o n a b l y

p r e c i s ea n d u n b i a s e de s t i m a t e o f h e r d p r e v a l e n c ea n d

s u f f i c i e n ts a m p l e sw i t h i n e a c h h e r d n 6 0 ) w e r e t a k e n t o i d e n t i f y a c c u r a t e l yh e r d s c o n t a i n i n g> 5 c o l o n i z e da n i m a l s . I n s p i t eo f t h e s e m e a s u r e s ,t h e 8 - 3 e s t i m a t ep r o b a b l yu n d e r e s t i m a t e st h e t r u e h e r d p r e v a l e n c e .F i r s t ,t h e number o fs a m p l e sc o l l e c t e dp e r h e r d w as p r o b a b l yi n a d e q u a t e ,s i n c et h e p r e v a l e n c ew i t h i np o s i t i v eh e r d s w as o n l y 3 3 . T h e f a i l u r et o d e t e c t E . c o l i0157 .H7 o n r e -s a m p l i n gi n 2 o f 3 i n i t i a l l yp o s i t i v eh e r d s p r o v i d e sa d d i t i o n a l e v i d e n c et h a t t h es a m p l es i z ew as i n a d e q u a t e .S e c o n d ,t h e f a i l u r et o f i n dE . c o l i0157 .H7 i n a n y


8/9

2 0 6 D . D . H A N C O C KAND O T H E R Sh e r d i n w h i c ht h e a v e r a g enumber o f s o r b i t o ln o n - f e r m e n t i n gc o l o n i e sp e r f a e c a ls a m p l ee x c e e d e d5 , a n d t h e s i g n i f i c a n t l yl o w e rn u m b e r so f s o r b i t o ln o n - f e r m e n t i n gc o l o n i e sp e r f a e c a ls a m p l ei n h e r d s p o s i t i v ef o rE . c o l i0 1 5 7 .H 7 , s u g g e s t st h a tE . c o l i0 1 5 7 .H7 w a s m i s s e di n s o m eh e r d s b e c a u s eo f l a r g en u m b e r so f s o r b i t o ln o n - f e r m e n t i n gb a c t e r i a w h i c hw e r e n o t E . c o l i0 1 5 7 .H 7 . T h i r d , i f t h e t e n d e n c yt o w a r d ss e a s o n a lv a r i a t i o n i n E . c o l i0 1 5 7 . 1 H 7s h e d d i n g o b s e r v e di s r e a l ,s o m eh e r d sw h i c hw e r es a m p l e dd u r i n gt h e c o o l e rm o n t h sw e r ep r o b a b l ym i s c l a s s i f i e da sn e g a t i v e . T h e t e n d e n c yf o rs e a s o n a l v a r i a t i o n i n E . c o l i0 1 5 7 .H7 e x c r e t i n gb yc a t t l e ,i f c o n f i r m e d ,w o u l dp a r a l l e lt h e s e a s o n a lv a r i a t i o n i n h u m a n s p o r a d i cc a s e so f E . c o l i0157.H7 d i s e a s e[ 2 ] .

A s c r e e n i n gm e t h o df o rn a t u r a l l y p o o l e ds a m p l e sw o u l dp e r m i t m o r ee f f i c i e n td e t e c t i o n o f p o s i t i v eh e r d s .H o w e v e r ,n o n eo f t h e p o o l e ds a m p l e se v a l u a t e di n t h ep r e s e n ts t u d y ( b u l k m i l k ,m i l kf i l t e r s ,s l u r r y )r e s u l t e d i n t h e i d e n t i f i c a t i o no f E . c o l i0 1 5 7 . 1 H 7p o s i t i v eh e r d s .T h i s f a i l u r em a y b e d u e t o t h e l o w p r e v a l e n c eo f t h eo r g a n i s ma n d t h e p r e d o m i n a n c eo f t h e o r g a n i s mi n h e i f e r sw h i c hd o n o t g e n e r a l l yc o n t r i b u t et o t h e s a m p l e st e s t e d .M o r ep r o m i s i n gr e s u l t so n t h e u s e o fb u l k m i l ks c r e e n i n gt o i d e n t i f yE . c o l i0 1 5 7 .H7 p o s i t i v eh e r d s h a v e r e c e n t l y b e e n r e p o r t e di n a s t u d y i n w h i c ha d i f f e r e n ti s o l a t i o nm e t h o dw a s u s e d , s u g g e s t i n g t h a tt h er e s u l t so f t h e p r e s e n ts t u d y m a y h a v e b e e nd u e t o i n a d e q u a t es e n s i t i v i t yo f t h ec u l t u r em e t h o d[ 1 5 ] .

A t e n t a t i v e a s s o c i a t i o nb e t w e e ns l u r r ya p p l i c a t i o nt o p a s t u r e a n d h e r d E . c o l i0 1 5 7 .H7 s t a t u s w a s f o u n d , i n d i c a t i n gt h a t t h i sm a y b e a r i s kf a c t o r .A t e n d e n c yf o rs h o r t e r a v e r a g ew a i t i n g p e r i o d s b e t w e e ns l u r r ya p p l i c a t i o n a n d g r a z i n g o rh a r v e s t i n gi n p o s i t i v eh e r d s a l s os u p p o r t s t h i sh y p o t h e s i s .O t h e r managemen tv a r i a b l e s s i g n i f i c a n t l ya s s o c i a t e dw i t h h e r d E . c o l i0 1 5 7 .H7 i n f e c t i o ns t a t u s w e r ed i e t a r y f a c t o r s .C o r r e l a t i o na m o n g r a t i o n c o m p o n e n t sc r e a t e s s p e c i a ld i f f i c u l t i e si no b s e r v a t i o n a ls t u d i e so f d i e t ,h o w e v e r ,t h e p o s i t i v ea s s o c i a t i o nw i t h c o m p u t e rf e e d i n ga n d t h e n e g a t i v ea s s o c i a t i o nw i t h t h e f e e d i n go f w h o l ec o t t o n s e e d c o u l db er e l a t e d t o t h e i re f f e c t so n t h e g a s t r o i n t e s t i n a lf l o r a .T h o u g ht e n t a t i v e ,t h ea s s o c i a t i o n s o b s e r v e d i n t h e p r e s e n t s t u d y m e r i t f u r t h e r e x p l o r a t i o n ,s i n c ed e f i n i t i o no f t h e r i s kf a c t o r sf o rt h e p r e s e n c eo r a b s e n c eo f E . c o l i0 1 5 7 .H7 o nf a r m s w o u l db e u s e f u lf o r c o n t r o l p r o g r a m m e sa i m e d a t r e d u c i n gt h e b o v i n er e s e r v o i rf o rt h a t a g e n t .

ACKNOWLEDGEMENTS

T h i s p r o j e c tw as s u p p o r t e d ,i n p a r t ,b y g r a n t s f r o m t h e I n t e r n a t i o n a l L i f eS c i e n c e s I n s t i t u t eN o r t h A m e r i c a- N u t r i t i o n F o u n d a t i o n a n d f r o m t h eW a s h i n g t o nS t a t e B e e f C o m m i s s i o n .Dr T a r r w as s u p p o r t e d ,i n p a r t ,b y t h eA m e r i c a nG a s t r o e n t e r o l o g i c a lA s s o c i a t i o n / B l a c k w e l lS c i e n t i f i cP u b l i s h e r s R e -s e a r c h S c h o l a rA w a r d .

R E F E R E N C E S

1 . N e i l lMA , T a r r P I ,C l a u s e nC R ,C h r i s t i eD L ,Hickman R O. E s c h e r i c h i ac o l i0 1 5 7 .H7 as t h ep r e d o m i n a n tp a t h o g e na s s o c i a t e d w i t h t h e h e m o l y t i cu r e m i c s y n d r o m e :a p r o s p e c t i v es t u d y i n t h e P a c i f i cN o r t h w e s t .P e d i a t r i c s 1 9 8 7 ;8 0 : 3 7 - 4 0 .

2 . O s t r o f f S M , K o b a y a s h iJ M , L e w i s J H . I n f e c t i o n s w i t h E s c h e r i c h i ac o l i 0 1 5 7 .H7 i nW r a s h i n g t o nS t a t e . T h e f i r s ty e a r o f s t a t e w i d ed i s e a s e s u r v e i l l a n c e .J Am Me d A s s o c1 9 8 9 ;2 6 2 : 3 5 5 - 9 .


9/9

E . c o l i0 1 5 7 . H 7i n d a i r ya n d b e e fc a t t l e 2 0 73 . G r i f f i nP M ,T a u x eR V .T h ee p i d e m i o l o g yo f i n f e c t i o n sc a u s e db y E s c h e r i c h i ac o l i0 1 5 7 .H 7 ,

o t h e r e n t e r o h e m o r r h a g i cE . c o l i ,a n d t h e a s s o c i a t e dh e m o l y t i cu r e m i cs y n d r o m e .E p i d e m i o lR e v 1 9 9 1 ;1 3 :6 0 - 9 8 .

4 . T a r r P I , Hickman R O . H e m o l y t i cu r e m i c s y n d r o m ee p i d e m i o l o g y :a p o p u l a t i o n - b a s e ds t u d y i n K i n gC o u n t y ,W \ N a s h i n g t o n .P e d i a t r i c s 1 9 8 7 ;8 0 : 4 1 - 5 .5 . T a r r P I ,N e i l lM A .A l l e nJ ? e ta l .T h ei n c r e a s i n gi n c i d e n c eo f t h e h e m o l y t i cu r e m i cs y n d r o m ei n K i n g C o u n t y ,W a s h i n g t o n :l a c ko f e v i d e n c ef o ra s c e r t a i n m e n tb i a s .Am J E p i d e m i o l1 9 8 9 ; 1 2 9 : 5 8 2 - 6 .

6 . M a c D o n a l dKL, O L e a r yM , J .C o h e nA I L ,e t a l . E s c h e r i c h i ac o l i0 1 5 7 . H 7 .a n e m e r g i n gg a s t r o i n t e s t i n a lp a t h o g e n .J Am Me d A s s o c1 9 8 8 ; 2 5 9 : 3 5 6 7 - 7 0 .

7 . We l l sJ G .S h i p m a nL D . G r e e n eK I ) , e t a l . I s o l a t i o no f E s c h e r i c h i ac o l is e r o t v p e0 1 5 7 .H7a n d o t h e r S h i g a - l i k et o x i n - p r o d u c i n gE . c o l if r o m d a i r y c a t t l e .J C l i nM i c r o b i o l1 9 9 1 :2 9 :9 8 5 - 9 .

8 . T h o m p s o n J S . H o d g eD S . B o r c z y kA A .R a p i db i o c h e m i c a lt e s tt o i d e n t i f yv e r o c v t o t o x i n -p o s i t i v es t r a i n so f E s c h e r i c h i ac o l is e r o t v p e0 1 5 7 . H 7 .J C l i nM i c r o b i o l1 9 9 0 ;2 8 : 2 1 6 5 - 8 .

9 . W ; \ h i t t a mT S , W o l f e ML . W N a c h s m u t hI K . O r s k o vF . O r s k o v I , WA i l s o nRA. C l o n a lr e l a t i o n s h i p sa m o n g E s c h e r i c h i ac o l is t r a i n st h a t c a u s e h e m o r r h a g i cc o l i t i sa n d i n f a n t i l ed i a r r h e a .I n f e c tI m m u n 1 9 9 3 : 6 1 : 1 6 1 9 - 2 9 .

1 0 .P a r o s M , T a r r P I ,K i m H , B e s s e rT E , H a n c o c kD D . A c o m p a r i s o no f h u m a n a n d b o v i n eE . c o l i0 1 5 7 .H7 i s o l a t e sb y t o x i ng e n o t y p e ,p l a s m i dp r o f i l e .a n d b a c t e r i o p h a g eA - r e s t r i c t i o nf r a g m e n tl e n g t hp o l y m o r p h i s mp r o f i l e .J I n f e c t D i s 1 9 9 3 ;1 6 8 : 1 3 0 0 - 3 .

1 1 . A M a r c h1 S BRat n am S . S o r b i t o l - M a c C o n k e vmed i u m f o r d e t e c t i o n o f E s c h e r i c h i ac o l i0 1 5 7 .H7 a s s o c i a t e dw i t h h e m o r r h a g i cC o l i t i s .J C l i nM i c r o b i o l1 9 8 6 ; 2 3 : 8 6 9 - 7 2 .

1 2 . O s t r o f fS M ,G r i f f i nPM. T a u x eR V ,e t a l .A s t a t e w i d eo u t b r e a ko f E s c h e r i c h i ac o l i0 1 5 7 .H7i n f e c t i o n si n WA a s h i n g t o nS t a t e .A m J E p i d e m i o l1 9 9 0 :1 3 2 : 2 3 9 - 4 7 .

1 3 . D o y l eMP . E s c h e r i c h i ac o l i0157 .H7 a n d i t s s i g n i f i c a n c ei n f o o d s .I n t J F o o dM i c r o b i o l1 9 9 1 ;

1 2 :2 8 9 - 3 0 1 .

1 4 . A M a r t i nA I L .S h i p m a nL D , We l l sJ G . e t a l . I s o l a t i o n o f E s c h e r i c h i ac o l i0 1 5 7 .H7 f r o md a i r yc a t t l ea s s o c i a t e dw i t h t w o c a s e s o f h a e m o l y t i cu r a e m i cs y n d r o m e .L a n c e t 1 9 8 6 ;i i : 1 0 4 3 .

1 5 . P a d h y eNV. D o y l eA I P.R a p i dp r o c e d u r ef o rd e t e c t i n ge n t e r o h e m o r r h a g i cE s c h e r i c h i ac o l i0 1 5 7 . H 7i n f o o d .A p p lE n v i r o nM i c r o b i o l1 9 9 1 : 5 7 :2 6 9 3 - 8 .

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Escherichia Coli 0157 H7 in Dairy and Beef