Peter Nilsson Redovisning av Svenska Djurhälsovårdens parasitologiska studier i anslutning till LIFE-projektet Strandängar och våtmarker i det öländska odlingslandskapet Mats Törnquist 1
Förord Den här sammanfattningen summerar en studie som har utförts i samarbete med LIFEprojektet Strandängar och våtmarker i det öländska odlingslandskapet. Projektets mål är att arealen välhävdade, fuktiga och våta miljöer i det öländska odlingslandskapet ska öka. Annigun Wedin Projektledare för LIFE-projektet Strandängar och våtmarker i det öländska odlingslandskapet 2
Redovisning av Svenska Djurhälsovårdens parasitologiska studier i anslutning till LIFE-projektet Strandängar och våtmarker i det öländska odlingslandskapet Mats Törnquist, chefvet., Svenska Djurhälsovården, 244 82 Kävlinge, mats.tornquist@svdhv.org Svenska Djurhälsovården har deltagit i LIFE-projektet Strandängar och våtmarker i det öländska odlingslandskapet med undersökningar rörande parasitförekomsten hos betesgående nötkreatur och får på Öland. Kontakter med berörda djurägare har etablerats genom ett djurägarseminarium och genom telefonkontakter utifrån deltagande djurägarlistor. Parasitologisk expert har varit Peter Waller SVA. Till stöd för fältarbetet och djurägarkontakterna har Charlotte Hallen Sandgren SvDHV, Kalmar involverats. Deltagande djurägare tackas för medverkan och hjälp i våra delar av projektet. De parasitologiska undersökningarna och insatserna kan delas upp i en inledande kartläggning, arbete utfört i nötbesättningar samt i fårbesättningar. Kartläggning Den inledande kartläggningen som genomfördes med hjälp av statistik över parasitanmärkningar i samband med normalslakt av öländska betesdjur visar att förekomsten av Stora leverflundran (Fasciola hepatica) är ovanlig medan den Lilla leverflundran (Dicrocoelium dendriticum) är desto vanligare. Eftersom den lilla leverflundran inte utgör något allvarligt hot mot betesdjurens hälsa lämnades den därhän. Dock vore det intressant att fortsättningsvis kunna studera dess biologi och förutsättningar på Öland eftersom parasiten i sin livscykel kräver närvaro av två mellanvärdar, en snäcka resp. en myra. Kartläggningen resulterade i att den parasitologiska tyngdpunkten lades på mag-tarmnematoder och lungmask hos får resp. nötkreatur. Nötkreatur Genom Charlotte Hallen Sandgrens försorg kom flera gårdsinventeringar till stånd under sommaren 2004. En rad olika frågeställningar rörande parasitangrepp, immunitet och smittspridning i olika uppfödningssystem belystes. Har betande mjölkrasdjur som skyddats genom avmaskning första betessäsongen en tillräcklig immunitet för att motstå ev. parasitangrepp under sin andra betessäsong? Genom provtagning av andraårsbetare under betessommaren kunde konstateras att äggutskiljningen var låg vilket indikerar en väl fungerande immunitet. Motsvarande undersökning genomfördes också på nötkreatur i en ekologisk besättning. Djuren betade på Alvarsbeten och de förstagångsbetande djurens exponering för magtarmmaskar begränsades genom betesbyten. Ingen förebyggande avmaskning användes. Resultatet från träckprovsanalyser av andragångsbetare visar även här att en väl fungerande immunitet föreligger. Dock har kvigorna under sommaren infekterats med lungmask. Detta konstateras genom analys av blodprov där antikroppar mot lungmask påvisats. Några symtom i form av hosta förelåg inte. I en besättning tillämpades rutinen att förstagångsbetande mjölkraskalvar släpptes ut tillsammans med besättningens flock av dikor. Syftet med åtgärden är att de äldre och därmed immuna djuren ska konsumera merparten av den i betesgräset övervintrande larvsmittan. 3
Härigenom minskar smittrycket i betesgräset för de icke immuna förstagångsbetarna. Strategin tycks fungera tillfredsställande med låg äggutskiljning hos de förstagångsbetande. Även här kunde dock lungmaskangrepp konstateras vid blodanalys på hösten. I detta fall var angreppet kraftigare med hosta och nedsatt kondition hos de förstagångsbetande. Samma besättning släppte vårfödda mjölkraskalvar på sensommarbete med syftet att kalvarna under en kort betesperiod från slutet av augusti skulle hinna etablera en skyddande immunitet mot magtarmmaskar. Strategin synes framgångsrik genom sparsam äggförekomst vid provtagning i september. Vid analys av blodprover tagna i oktober kunde emellertid lungmaskförekomst verifieras. Frånvaron av skador orsakade av magtarmmaskar kunde bekräftas genom analys av pepsinogenhalten i blodet. Höga värden uppstår vid en av maskangrepp skadad löpmagsslemhinna. I det aktuella fallet var värdena låga. I en besättning med dikor och egna ungdjur med ett hårt betestryck följdes en grupp andraårsbetande köttraskvigor på Alvarsbete och hagmark med upprepade träckprovtagningar under sommaren samt blodprovsanalys efter installning. Resultaten visade att kvigorna utsatts för en låggradig smitta av magtarmmaskar. Detta troligen betingat av ett högt betestryck. Lungmask påvisades inte men tre av tio hade antikroppar. I samma besättning studerades en grupp vinterfödda dikalvar som släpptes på bete som avvanda i juni. Relativt höga äggtal påvisades vid provtagning i september, sannolikt en följd av en hög beläggning på betesmarken. Motsvarande konstaterades också hos förstagångsbetande dikalvar vid träckprovsanalys i september. Dikalvarna var även angripna av lungmask och larver påvisades i träckprov i september. Magtarmmaskarnas förekomst hade inte påverkat djurens pepsinogenvärden. Sammanfattning nötbesättningar Sammanfattningsvis har de olika besättningsundersökningarna visat att genom betesplanering kan en stor del av riskerna för magtarmmaskangrepp kontrolleras. Här ingår dels att låta äldre immuna djur beta av den övervintrande larvsmittan, dels att flytta de känsliga djuren (förstagångsbetarna) så de inte går kvar på samma mark hela säsongen samt att kontrollera att beläggningen på betesmarken inte är för hög. Det senare är särskilt viktigt under slutet av betesperioden när växtligheten avtar. Ytterligare en strategi med kort men sen betesgång för immunstimulering har testats och tycks fungera. Ett allvarligt och återkommande observandum är förekomsten av lungmask. Angrepp har setts både hos förstagångsbetande och äldre i nästan alla undersökta besättningar. Dess omfattning varierar från symptomfria djur till sjukdom med hosta och nedsatt kondition. Det är mycket viktigt att konditionen på betesdjuren regelbundet kontrolleras och att åtgärder vidtas om hosta och nedsatt kondition förekommer. Lungmaskangrepp kan leda till dödsfall. Får. Genom frivillig provtagning i fårbesättningar som deltog i LIFE-projektet diagnostiserades två besättningar med specifika problem. I båda påvisades förekomst av magtarmnematoden, Haemonchus contortus. Denna art utgör ett betydande problem i fåruppfödningen och den kan vid massiva angrepp leda till dödsfall. Parasiten har dessutom utvecklat resistens mot en grupp avmaskningsmedel (benzimidazoler) vilket är oroväckande. Det är kroniskt infekterade tackor som är smitthärden i besättningar. Parasitens larvstadier bedöms inte, till skillnad från många andra nematoder, att kunna övervintra på betesmarken. Dessa förutsättningar samt förhållandet att tackorna kan avmaskas med preparat ur gruppen makrocykliska laktoner ger möjlighet att prova att eliminera parasiten helt från en fårbesättning. Detta har hittills inte 4
prövats under svenska förhållanden men genomfördes nu i de två aktuella besättningarna. Resultaten är mycket lovande och Fårhälsovården inom Svenska Djurhälsovården kommer att bekosta en fortsatt övervakning av besättningarnas frihet från Haemonchus contortus. Tillvägagångssätt och resultat presenteras nedan. Rapporten är gjord av Peter Waller, SVA. MANAGEMENT OF NEMATODE PARASITES OF SHEEP ON ÖLAND: FARM-BY-FARM ERADICATION OF HAEMONCHUS CONTORTUS Background The principal aim of the EU funded LIFE project is to restore the littoral landscape (wetlands and coastal heaths) of Öland in order to increase floral biodiversity and as a consequence, faunal diversity, in these areas. To achieve this objective, it is essential to increase the grazing of such areas by ruminant livestock. Grazing on these wetlands will provide better habitat for a variety of parasites of cattle, sheep and goats in the external environment. A recent large-scale survey showed that internal nematode parasites were a major disease constraint in sheep flocks throughout Sweden, and Haemonchus contortus, was a particular problem (Lindqvist et al. 2001). The Swedish Animal Health service (SvDHV) sheep veterinarians (L. Rudby-Martin pers. comm.) and the National Veterinary Institute (SVA: D. Christensson pers. comm.) report more clinical cases and more post-mortem causes of death due to H. contortus in recent years. This may be attributed to several factors that could include the general trend of warmer and wetter grazing seasons, the greater time animals spend on pasture, ineffective de-worming practices, or the development of anthelmintic resistance in this parasite (Nilsson et al. 1993). Although 75% of livestock raised on Öland are cattle, there is a trend to increasing the number of sheep on the island. Thus with the apparent climatic change towards warmer and wetter grazing seasons, the longer periods that animals are on pasture and the increased utilization of the coastal pasturelands, it is inevitable that H. contortus will become a particularly important parasite for sheep farmers on Öland. Recent epidemiological studies on sheep parasites in Skåne have shown that H. contortus has evolved to survive the long, cold winters in Sweden entirely within the host as the arrested larval stage, relying on the lambing ewe to complete its life cycle (Waller et al. 2004). There is virtually no survival of the free-living stages on pasture. This suggested to our research group that a unique opportunity is available to eradicate H. contortus, initially on a farm-by-farm basis, by the careful use of highly effective anthelmintics given to all ruminant livestock on each farm during the time of winter housing. Although the latest generation benzimidazole anthelmintics (eg. albendazole, oxfendazole, fenbendazole etc.) are highly effective (>95% efficacy) against all parasitic stages of H. contortus, the macrocyclic lactone class of anthelmintics (ivermectin, doramectin, cydectin, milbemycin) have even greater efficacy. It is the latter anthelmintic group that will be used in this study. Research Plan Two farmers on Öland, (for details of their farming operations see original research proposal), were collaborators in this study. During the winter housing period of 2003/2004, faecal samples were taken from their ewes. A high prevalence of H. contortus was recorded in faecal samples of housed ewes on farm 1 (36%) and farm 2 (44%) farms in February and April 2004, respectively. Both farmers were provided with ivermectin (+ dosing apparatus) by project funds, to treat all their sheep and cattle during housing over the 2003 / 2004 winter period. All animals were dosed according to the heaviest animal in the group. The effectiveness of the anthelmintic dosing procedures was monitored by regular faecal sampling during the forthcoming grazing season. In addition, the abomasums of 10 lambs per farm were collected at the time of slaughter at the end of grazing year 2004. These organs were processed for worm recovery, differentiation and enumeration. 5
Parasitological Monitoring These procedures were conducted on both farms: 1. Faecal Egg Counts and Larval Differentials Faecal samples were taken from 20 ewes / farm at turn-out (around mid April) and again approximately 4 weeks later. On both occasions, for both farms, the egg counts were zero. As a more sensitive estimate of whether there is any residual H. contortus infections that were not detected by the faecal egg counting technique (where minimum detection level is 50 eggs/g faeces), several composite faecal cultures were prepared on each occasion for each farm. Again these showed the total absence of any infective larvae (see Appendix 1). These results clearly illustrate that the farmers were very successful in eliminating resident parasite infections from their ewes by de-worming during housing. Faecal samples were taken from 20 lambs from each farm in early mid July when they were approximately 3 months of age. The mean egg count of the farm 1 lambs (8 July) was 260 epg and for farm 2 lambs (14 July) was 425 epg. Larval cultures showed that the majority of infective larvae were Teladorsagia/Ostertagia, with varying proportions of Trichostrongylus spp. and Chabertia ovina. On no occasion was H. contortus detected. Further faecal samples were collected on 18 August showed 438 epg for the farm 2 lambs and on 31 August 380 epg for the farm 1 lambs. Results of faecal cultures were similar to the first sampling occasion for the lambs, namely the total absence of H. contortus larvae with the majority of the eggs being attributed to Teladorsagia/Ostertagia with reasonable presence of Trichostrongylus spp. and Chabertia ovina. (See Appendix 1). These results were very positive, insomuch as they showed H. contortus was not detected as a contaminator of pastures in either ewes or their lambs for the 2004 grazing season. As the ewes and lambs were grazing on pastures that carried sheep the previous year, it was expected that overwintered infections of O. circumcincta, Trichostrongylus and Chabertia ovina would be acquired by both the ewes and the lambs. This was illustrated by the moderate egg counts of the lambs on the two sampling occasions in mid late summer. 2. Abomasal worm recovery and counting The definitive test as to whether we were successful in eradicating H. contortus from either farm, was to determine the parasite species composition acquired by a sufficiently large number of lambs from each farm. This is because their worm burdens would reflect the total worm pickup that that had acquired during the whole of the period that they were on pasture in 2004. Accordingly, abomasums from 10 lambs from each farm were collected from the slaughterhouse in Kalmar, when the lambs had been consigned to market and slaughter on 26 October 2004. Replicate (2) worm counts were conducted on all samples and the results are summarised in the following table: Farm 1 Lamb # H. contortus T.circumcincta T. axei Int. Trichs. 1 0 2650 (2%) 0 0 2 0 600 (0%) 0 0 3 0 950 (0%) 50 0 4 0 500 (10%) 100 100 5 0 2600 (0%) 0 100 6 0 1800 (0%) 50 50 7 0 1650 (0%) 50 150 8 0 5050 (9%) 50 0 9 0 2300 (0%) 0 50 10 0 450 (0%) 0 0 Mean 0 1855 (2%) 30 45 6
Farm 2 Lamb # H. contortus T.circumcincta T. axei Int. Trichs. 1 0 5400 (30%) 750 900 2 0 3250 (37%) 450 0 3 0 6100 (7%) 400 0 4 0 8550 (24%) 850 50 5 0 4600 (21%) 100 50 6 0 11350 (14%) 250 500 7 0 2850 (16%) 200 150 8 0 8950 (17%) 150 100 9 0 4600 (43%) 500 0 Mean 0 6183 (23%) 406 194 It can be seen most graphically that no H. contortus were found in any of the lambs from both farms. However, as expected T. circumcincta and T. axei were found in lambs of both farms. The farm 2 lambs had somewhat higher infections than those of the farm 1 lambs, but these could be considered as being non-pathogenic. It is well known that these latter parasites have cold-hardy free-living stages and thus these infections would have originated from over-wintered infection on pasture and possibly augmentation by a second generation during the grazing season. In addition, intestinal Trichostrongylus spp. were recorded in the majority of lambs. The presence of these in the abomasums of lambs, indicates that they moved anteriorly from the small intestine during the slaughtering and gut removal process. Conclusion This pilot trial provides convincing evidence that the eradication of the major pathogenic parasite of sheep and goats, H. contortus, is possible on Swedish farms. The procedure is safe, practical and cheap, in addition to being environmentally safe, without any farmer, or consumer, concerns. In fact, strictly organic farmers would be well advised to adopt this strategy for 1 year and become conventional producers, to simply rid their farms of this major parasite problem in their sheep, or goat flock. Although it would be unrealistic to speculate that eradication of H. contortus from all sheep and goat raising establishments in Sweden could be achieved, there certainly is strong justification to state that it is possible, on a farm-by-farm basis, if individual farmers are sufficiently motivated towards this objective. H. contortus is singly the most important parasite of small ruminants throughout the world, and it is a reasonable expectation that this problem parasite will increase in its prevalence and severity throughout Sweden in the coming years. Thus, the way forward is clear, either these results are ignored and this inevitable scenario will unfold, or a concerted effort is made to eradicate the problem before it becomes worse. However in the first instance, this will require both a commitment by a number of farmers to achieving eradication in their flocks, plus the provision of further funding to assess this on a more comprehensive basis. The choice is clear-cut for the Swedish sheep and goat industry. References Lindqvist, Å., Ljungström, B.L., Nilsson, O., Waller, P.J. 2001. The dynamics, prevalence and impact of nematode parasite infections in organically raised sheep in Sweden. Acta Vet. Scand. 42: 377-389 Nilsson, O., Rudby-Martin, L., Schwan O. 1993. Bensimidazol-resistenta Haemonchus contortus påvisade hos får i Sverige (Benzimidazole resistance demonstrated in Haemonchus contortus infections of sheep in Sweden). Sv. Vet. Tid. 1993. 45: 303-307. 7
Waller, P.J., Rudby-Martin L,. Ljungström, B.L., Rydzyk A. 2004. The epidemiology of abomasal nematodes of sheep in Sweden, with particular reference to overwinter survival strategies. Vet. Parasitol. 122: 207-220. 8