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Gebiet der
Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft die Behandlung oder Prävention
von Mastitis bei milcherzeugenden Tieren. Insbesondere stellt die
Erfindung die Verwendung einer Kombination von Chlorhexidin und
Zink für
die Herstellung einer die Hygiene bewahrenden Zusammensetzung zur
Behandlung einer Säugetierzitze
bereit.
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Hintergrund
der Erfindung
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Als
ein Ergebnis der herkömmlichen
selektiven Aufzuchtverfahren übersteigt
die Milchproduktion bei Milchkühen
die Erfordernisse für
das neugeborene Kalb bei weitem. Aufgrund der Eutergröße, der
Position und der anatomischen Konfiguration für ein schnelles Abnehmen großer Milchvolumina,
neigen die Brustdrüsen von
Milchkühen
insbesondere zur Verletzung und Infektion. Insbesondere ist Mastitis,
eine Infektion der Brustdrüse,
beim Melken von Milchkühen
verbreitet.
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Klinisch
erzeugt Mastitis typischerweise Wärme, Ausschwellen, Empfindlichkeit
und mögliche
Deformation des Euters. Obwohl die Milch aus einem Mastitiseuter
im allgemeinen für
den menschlichen Verbrauch sicher ist, sind eine Hauptsorge die
Kosten für
die Hersteller. Mastitis bewirkt eine Abnahme in der Menge und Qualität der Milch,
die von der infizierten Kuh produziert wird. Mit abnehmender Qualität sinkt
ebenfalls der Preis, der für
die Milch erhalten wird. Bestimmte Organismen, die mit Mastitis
verbunden sind, können
zum Tod der Kuh führen,
z.B. Escherichia coli.
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Mastitis
wird typischerweise durch Bakterien, wie Streptococcus agalactiae
und Staphylococcus aureus, bewirkt, welche in die Zitze durch die
Zitenöffnung
eindringen. Diese Bakterien sind für etwa 90% aller Euterinfektionen
verantwortlich.
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Typischerweise
verbleibt nach dem Melken ein Milchtropfen auf der Spitze der Zitze,
welcher als ein Infektionsherd für
das bakterielle Wachstum dienen kann. Ebenfalls wird der Unterrichtungskanal
(teach canal) von dem Vakuum relaxiert oder dilatiert, das durch
die Melkmaschine beaufschlagt wird. Die Bakterien können dann
durch die Zitzenöffnung
und in das Innere der Zitzencisterna migrieren, um eine Entzündung und
Blockierungen zu bewirken.
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Die
Mastitis verursachenden Bakterien können unter Kühen durch
kontaminierte Melkeinheiten oder -maschinen, durch Kontakt von Kuh
zu Kuh verbreitet werden oder können
durch Melkpersonal mit kontaminierten Händen übertragen werden. Allgemeine
Unterstellbedingungen, wie Stallgröße, Belüftung, Streumaterial und Zugang
zur Weide sind ebenfalls bekannt, einen Einfluß auf die Mastitisverbreitung
zu haben.
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Systemische
und lokale Antibiotikaverabreichung ist ein erwiesenes Verfahren
der Mastitisbehandlung und -prävention.
Eine Intrabrustdrüsenverabreichung
von Antibiotika während
nicht-milchgebender Perioden, die als Trockenkuhtherapie bekannt
ist, ist ein etabliertes Verfahren zur Mastitisprävention,
wenn eine Kuh nicht-milchgebend ist. Für Kühe, die milchgebend sind, sind
Zitzenlösungen
als ein Präventionsmittel
für Mastitis
lange verwendet worden. Ein Baden in der Lösung nach dem Melken wird als
der einzige wichtigste Faktor bei der Mastitisprävention erachtet. Zitzenlösungen können fungieren
durch Bereitstellen einer physikalischen Barriere gegenüber einem
bakteriellen Eintritt durch die Zitzenöffnung. Zusätzlich können Bakterien, die vorhanden
sein können,
durch antibakterielle Inhaltsstoffe einiger Zitzenlösungen getötet werden.
Typischerweise schließt
die Vorgehensweise zur Auftragung einer Zitzenlösung das Füllen eines Bechers oder eines
anderen geeigneten Behälters
mit der Lösungszubereitung
und ein Baden der Zitze in der Lösung
ein. Ein Aerosolspray kann im allgemeinen die gleiche oder eine
leicht modifizierte Zusammensetzung der flüssigen Lösung einschließen und
wird auf die Zitze gesprüht.
Das Aerosolspray fungiert im allgemeinen auf die gleiche Art und Weise
wie Lösungen,
mit der Ausnahme, daß das
Aerosol eine Kühlwirkung
für die
Zitze aufweisen kann, die bewirkt, daß sich der Schließmuskel
und die Zitzenöffnung
kontrahieren, was ein weiteres Hindernis liefert, um einen bakteriellen
Eintritt zu verhindern. Manchmal wird eine Zitzenlösung mit
einem Pumpsprüher
aufgetragen.
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Bekannte
aktive Bestandteile für
Zitzenlösungen
schließen
Chlor, Iod, insbesondere ein Iodophor, und Chlorhexidinacetat und
Chlorhexidingluconat ein. Siehe beispielsweise
US 4,434,181 , welche die Verwendung von
Chlorhexidin offenbart. Einige Lösungszubereitungen
sind entwickelt worden, welche die gewünschten keimtötenden oder
antibakteriellen Eigenschaften der aktiven Bestandteile mit geeigneten
Weichmachern oder Erweichungsmitteln, wie Glycerin, kombinieren.
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Obwohl
diese gut bekannten und kommerziell verfügbaren Zitzenlösungen eine
vorteilhafte Wirkung bei der Vermeidung der Verbreitung von Mastitis
aufweisen, gibt es eine bestehende Notwendigkeit für verbesserte
Zusammensetzungen und Systeme zum Behandeln und Vorbeugen von Mastitis.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine neue Verwendung einer Kombination
von Chlorhexidin und Zink für
die Herstellung von Zusammensetzungen für die Vorbeugung gegen Mastitis.
In einer anderen Erscheinung betrifft die vorliegende Erfindung
eine neue und verbesserte Zusammensetzung für die Verminderung der Verbreitung
von Mastitis.
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In
einer Ausführungsform
betrifft die vorliegende Erfindung neue Zusammensetzungen für die Auftragung
auf die Zitzenöffnung
einer Kuh zur Vorbeugung und Behandlung von Mastitis. In einer Ausführungsform können die
Zusammensetzungen eine Kombination von Chlorhexidin und Zink umfassen.
Typischerweise ist das Chlorhexidin in der Zusammensetzung von etwa
0,1 bis 4 Gew.-% vorhanden. In einer bevorzugten Ausführungsform
ist das Chlorhexidin in etwa 0,5 Gew.-% vorhanden. In einer Ausführungsform
ist Zinkgluconat typischerweise in der Zusammensetzung von etwa
0,01 bis 5 Gew.-% vorhanden. Andere Zinkverbindungen können mit
einem Gehalt verwendet werden, um eine ähnliche dissoziierte Zinkionenkonzentration
bereitzustellen. In einer bevorzugten Ausführungsform ist Zinkgluconat
in wenigstens etwa 0,5 Gew.-%, typischerweise in mehr als etwa 1
Gew.-% und bevorzugt in einer Menge von etwa 1,0 bis 1,5 Gew.-%,
beispielsweise 1,25 Gew.-% vorhanden.
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In
einer weiteren Ausführungsform
wird ein System zur Vorbeugung gegenüber Mastitis geliefert. Das System
umfaßt
eine Zusammensetzung, die eine Kombination von Chlorhexidin und
Zink und einen Behälter zur
Aufnahme der Zusammensetzung in diesem einschließt. Der Behälter kann ein Becher, ein Topf
oder ein ähnlicher
Behälter
sein, oder kann ein Behälter
sein, aus dem die Zusammensetzung gesprüht werden kann.
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In
noch einer weiteren Ausführungsform
wird ein behälterisiertes
Produkt zur Verwendung bei der Vorbeugung gegen Mastitis geliefert.
Ein Behälter,
der in der Lage ist, kompressiert zu werden, weist eine Desinfektionsmittelzusammesetzung
in diesem auf, wobei die Zusammensetzung Chlorhexidin und Zink umfaßt. Bevorzug
ist die Zusammensetzung auf Wasserbasis und umfaßt etwa 0,1% bis 4% Chlorhexidin,
0,01% bis 5% Zink und ein Aerosoltreibmittel.
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Ein
Verfahren zur Vorbeugung gegenüber
Mastitis umfaßt
die Schritte eines Vorbereitens einer Zusammensetzung, die eine
Kombination von Chlorhexidin und Zink umfaßt, und eines Auftragens der
Zusammensetzung auf die Zitze eines Säugetiers, wie einer Kuh.
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Die
Zusammensetzung kann auf die Zitzen einer Kuh durch Baden der Zitzen
darin aufgetragen werden. Alternativ kann die Zusammensetzung auf
die Zitzen, beispielsweise als ein Aerosol, aufgesprüht werden.
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Detaillierte
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform
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Bevor
die vorliegenden Verwendungen offenbart und beschrieben werden,
ist zu verstehen, daß diese Erfindung
nicht auf die bestimmten Beispiele, Zusammensetzungen oder Verwendungen,
die hierin offenbart werden, begrenzt ist, und daß Materialien
und Verwendungen etwas variieren können. Es ist ebenfalls zu verstehen,
daß die
hierin verwendete Terminologie lediglich zu Beschreibungszwecken
bestimmter Ausführungsformen
verwendet wird und nicht als begrenzend beabsichtigt ist.
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Die
Zusammensetzungen sind zur Verwendung mit jeden milcherzeugenden
Säugetieren,
einschließlich
beispielsweise Rindvieh, Schafe, Ziegen, Lamas, Schweine, etc. geeignet.
Da Rindvieh das am weitesten verbreitete milcherzeugende Tier ist,
wird die vorliegende Erfindung in bezug auf Milchvieh beschrieben.
Jedoch sollte die Erfindung nicht als auf Rindvieh begrenzend konstruiert
werden.
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Eine
einzelne milchgebende Milchkuh ist in der Lage, etwa 4 bis 13 Gallonen
Milch pro Tag zu produzieren. Kühe
werden typischerweise wenigstens zweimal pro Tag gemolken, um Gesundheit
und Milchproduktion zu erhalten. Während des Melkens fließt Milch
aus dem Euter in einzelne Zitzen. In der Zitze fließt die Milch in
die Zitzencisterna und dann in die Zitzenöffnung, wo sie aus der Zitze
in einem Fluß herausgelangt,
der durch den Zitzenschließmuskel
gesteuert wird. Moderne Melksysteme beaufschlagen ein pulsierendes
Vakuum an der Zitze, so daß der
Schließmuskel
periodisch geöffnet
und geschlossen wird, um die Milch freizugeben. Um die Kühe gesund
zu halten und eine gute Milchproduktion zu bewahren, ist es nützlich,
Schritte zu unternehmen, um den Ausbruch von Mastitis zu verhindern.
Ein verbreitetes Präventionsmittel
ist die Auftragung einer Zitzenlösungszusammensetzung
auf die Zitzen nach dem Melken.
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Die
vorliegende Erfindung stellt Zitzenlösungszusammensetzungen und
Verfahren zur Auftragung bereit, welche die Hygiene bewahren und
bei der Vorbeugung von Brustdrüseninfektionen
helfen. Die Zusammensetzungen der Erfindung werden typischerweise
auf die Haut der Zitze aufgetragen, insbesondere auf die Haut, welche
die Zitzenöffnfung
umgibt, entweder als eine Flüssigkeit
(Zitzenlösung)
oder ein Spray, beispielsweise ein Aerosol oder Pumpspray. Die Zusammensetzung
der vorliegenden Erfindung schließt eine Zinkverbindung, eine
antibiotische, antibaktierelle oder andere desinfizierende Komponente
und optional Inhaltsstoffe ein, wie Erweichungsmittel, Verdünnungsmittel
und Farbstoffe.
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Die
Zinkverbindung kann in einer Salzform sein, beispielsweise Zinkgluconat,
Zinkacetat, Zinkacetatdihydrat, Zinkcitrat, Zinksulfat, Zinkoxid,
Zinkchlorid, Zinkfluorid, Zinknitrat, etc.. Eine Zinkzusammensetzung, wie
Zinkbacitracin, kann ebenfalls geeignet sein. Typischerweise ist
die Zinkverbindung, wenn Zinkgluconat verwendet wird, in einem Bereich
von etwa 0,01 bis 5 Gew.-% der gesamten Zitzenlösungszusammensetzung, bevorzugt
0,05% bis 4 Gew.-%, bevorzugter etwa 0,25% bis 1,5 Gew.-% und am
bevorzugtesten etwa 1,0% bis 1,5 Gew.-% vorhanden. Ein Beispiel
des besonders bevorzugten Gehalts an Zinkgluconat ist etwa 1,25
%. Wenn andere Zinkverbindungen verwendet werden, sollte der Gewichtsprozentanteil
dieser anderen Zinkverbindungen so ausgewählt werden, um eine ähnliche
Menge an dissoziierten Zinkionen bereitzustellen, wie durch das
Zinkgluconat bereitgestellt wird.
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In
der gesamten Beschreibung wird der Begriff „Desinfektionsmittelkomponente" verwendet, um sich generisch
auf ein antibiotisches, antibakterielles oder anderes antimikrobielles
Mittel zu beziehen. Die Desinfektionsmittelverbindung ist Chlorhexidin
oder ein Salz desselben. Beispiele geeigneter Salze schließen Chlorhexidingluconat,
Chlorhexidinacetat oder -diacetat ein. Das Desinfektionsmittel ist
in einem Bereich von etwa 0,1 Gew.-% bis 4 Gew.-% der gesamten Zitzenlösungszusammensetzung,
am bevorzugtesten etwa 0,5 %, vorhanden. Das Zink und das Desinfektionsmittel
sind typischerweise in der Zusammensetzung in einem Verhältnis von
etwa 1:2 bis 4:1 Zink:Desinfektionsmittel, bevorzugt etwa 2 oder
3:1 vorhanden.
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In
einigen Zubereitungen kann ein Schmiermittel oder Erweichungsmittel
zugefügt
werden, bevorzugt in einem Bereich von etwa 0,5% bis 20%. Geeignete
Schmiermittel und Erweichungsmittel sind gut bekannt und können für sowohl
Lösungen
als auch Sprühzusammensetzungen
verwendet werden. Wasserlösliche
Erweichungsmittel, wie Glycerin (a.k.a. Glycerin), Glycerol, Sorbitol
oder wasserdispergierbares Lanolin, sind bevorzugt. Glycerin mit
einem Gehalt von etwa 10 Gew.-% der Gesamtzusammensetzung ist bevorzugt.
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Im
allgemeinen ist der Hauptteil der Zusammensetzung, oder „eines
Trägers", eine Flüssigkeit.
Der Träger
kann als ein Lösungsmittel
zum Löslichmachen
der aktiven Bestandteile der Zusammensetzung (d.h., dem Zink und
dem Desinfektionsmittel) wirken oder nicht. Geeignete flüssige Träger schließen Wasser
(einschließlich
Wasser aus dem Wasserhahn, destilliertes Wasser, deionisiertes Wasser)
und Alkohol, bevorzugt die niederen Alkohole von 3 Kohlenstoffatomen
oder weniger, wie Propanol, Ethylalkohol und Methylalkohol ein.
Der Träger
ist im allgemeinen der größte Teil
der Zubereitung, typischerweise in einem Bereich von etwa 40 Gew.-%
bis 98 Gew.-%, bevorzugt etwa 70 Gew.-% vorhanden. Alkohol, wenn
vorhanden, liegt typischerweise in einem Bereich bis zu etwa 70%;
ein bevorzugter Gehalt für
Ethylalkohol ist etwa 10%.
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Die
Zusammensetzung kann ebenfalls zusätzliche Additive, wie Pigment
oder Farbstoff, einschließen, um
als ein Indikator zu dienen, ob eine bestimmte Kuh mit der Zusammensetzung
behandelt worden ist. Typischerweise ist ein Farbstoff, beispielsweise
FD & C Blue Dye
#3, in einem Bereich von etwa 0,01% bis 1,0%, bevorzugt etwa 0,05%
der Gesamtzusammensetzung eingeschlossen.
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Die
Zusammensetzung kann auf die Zitze entweder als eine „Lösung", direkt aus einem
Becher oder einem ähnlichen
Behälter,
aufgetragen werden oder kann als ein Spray aufgetragen werden. Wenn
es gewünscht
ist, daß die
Zusammensetzung als ein Aerosolspray aufgetragen wird, kann ein
Treibmittel, wie Dimethylether, welcher ebenfalls als ein Träger fungieren
kann, eingeschlossen sein. Die Treibmittelkomponente, welche bevorzugt
wasser- oder alkohollöslich ist,
kann in einem Bereich von etwa 10% bis 50%, bevorzugt etwa 30%,
vorliegen. Zusätzliche
Information bezüglich
der Integration der Zusammensetzung in ein Aerosol kann in
US 4,548,807 und
4,716,032 , beide an Westfall
et al., gefunden werden, die beide hierin durch Bezugnahme eingeschlossen
sind. Eine Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung kann ebenfalls
als Nicht-Aerososprayverfahren aufgetragen werden, wie als Drück- oder
Pumpsprays.
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Andere
Komponenten und Additive können
optional zugefügt
werden, beispielsweise Stabilisatoren und geeignete Korrosionsinhibitoren,
welche insbesondere wünschenswert
sind, wenn ein Zinn-plattierter Behälter verwendet wird, um die
Zusammensetzung abzugeben.
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Die
Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung kann hergestellt werden
durch Mischen aller Komponenten, außer dem Treibmittel, wenn es
verwendet wird. Wenn Treibmittel verwendet wird, wird die Mischung
in einen geeigneten Behälter,
der zu kompressieren ist, gegossen, woraufhin das Treibmittel unter
geeigneten Druckbedingungen gemäß herkömmlichen
Verfahren, welche bekannt sind, zugefügt wird. Ein Behälter, der
in der Lage ist, kompressiert zu werden, weist typischerweise ein
Ventil auf, das eine Öffnungsdüsenabgabevorrichtung
einschließt,
die in der Lage ist, die Desinfektionsmittelzusammensetzung von
dem Behälter nach
außen
zu lenken.
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Bei
Verwendung wird eine Zusammensetzung der Erfindung typischerweise
auf die Zitze unmittelbar nach dem Melken aufgetragen.
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Die
Erfindung wird weiter in den Beispielen beschrieben und veranschaulicht,
welche folgen. Alle Teile, Prozentanteile, Verhältnisse, etc. sind Gewichtsteile,
Gewichtsprozentanteile, Gewichtsverhältnisse, sofern nicht anderweitig
spezifiziert.
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Beispiele
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Eine
Basismischung wurde hergestellt durch Mischen von 0,5 Teilen Chlorhexidingluconat,
10 Teilen Glycerin, 70 Teilen destilliertem Wasser, 0,05 Teilen
FD & C Blue Dye
#3 und 10 Teilen Ethylalkohol. Diese Zusammensetzung ist kommerziell
erhältlich
unter der Handelsbezeichnung „FIGHT
BAC® Teat
Disinfectant fort he Control of Mastitis".
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Beispiel
1 wurde hergestellt durch Zufügen
von Zinkgluconat zu der Basismischung, um einen Gehalt von 0,25%
Zinkgluconat bereitzustellen.
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Beispiel
2 wurde hergestellt durch Zufügen
von Zinkgluconat zu der Basismischung, um einen Gehalt von 0,5%
Zinkgluconat bereitzustellen.
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Beispiel
3 wurde hergestellt durch Zufügen
von Zinkgluconat zu der Basismischumg, um einen Gehalt von 1,0%
Zinkgluconat bereitzustellen.
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Beispiel
4 wurde hergestellt durch Zufügen
von Zinkgluconat zu der Basismischung, um einen Gehalt von 1,5%
Zinkgluconat bereitzustellen.
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Jede
oben hergestellte Mischung wurde etwa hälftig geteilt; eine Hälfte wurde
in einem Topf angeordnet und gelagert, und die andere Hälfte wurde
mit Dimethylether (einem Aerosoltreibmittel) gemischt und kompressiert,
um eine sprühfähige Mischung
mit etwa 30% Treibmittel in einer Dose bereitzustellen.
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Eine
Probe jeder Beispielzusammensetzung wurde mit Milch gemischt, um
eine Lösung
von 75% Beispielmischung und 25% Milch bereitzustellen. Bakterienlösungen von
E. coli, Staphylococci aureus und Streptococci agalactiae, jeweils
108 Bakterien/ml, wurden bereitgestellt.
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0,1
ml jeder Bakterienlösung
wurden zu 0,1 ml der Beispielzusammensetzung/Milchlösung zugefügt. Diese
Lösungen
wurde gründlich
vermischt, bevor sie auf die Oberfläche einer Blutagarplatte aufgetragen
wurden. Nach einer eingestellten Zeitdauer, entweder 5 Sekunden,
5 Minuten oder 15 Minuten, wurden die vereinigten Lösungen über der
Agarplatte verstreift. Nach 18-ständiger Inkubation wurde die
Anzahl an resultierenden Kolonien auf dem Agar gezählt. Die
Ergebnisse sind in Tabellen 1–5
wiedergegeben.
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Tabelle
1 Beispielzusammensetzung
aus Töpfen;
getestet bezüglich
Staphylococci aureus
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Tabelle
2 Beispielzusammensetzung
für Sprühdose; getestet
bezüglich
Staphylococci aureus
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Tabelle
3 Beispielzusammensetzung
aus Töpfen;
getestet bezüglich
E. coli
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Tabelle
4 Beispielzusammensetzung
für Sprühdose; getestet
bezüglich
E. coli
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Tabelle
5 Beispielzusammensetzung
aus Sprühdose;
getestet bezüglich
Streptococci agalactiae
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Die
obigen Ergebnisse zeigen, daß die
Zugabe von Zink zu der Zitzenlösung
die Bakterienzahlen absenkte, verglichen mit lediglich Chlorhexidin.
