Research

Funding: DFG DFG SI 1462/4-1, 190.950 EUR

Project Details:
Sperm, used in reproductive medicine, is only marginally stable after ejaculation and needs to be processed to avoid loss of viability and functionality. Sperm are typically diluted in so-called extenders to preserve cellular functions for several days during storage at refrigerated temperatures. For long-term storage, sperm may be cryopreserved or freeze-dried. However, large differences exist in sperm survival rates after freezing and thawing amongst species and individuals, and cryopreservation is not a routine procedure. Freeze-drying of cells has not yet been established. Whereas cryopreserved samples are stored in liquid nitrogen, dried samples can be stored at room temperature, which has advantages for banking and transport. The first stress factor sperm are exposed to after ejaculation is when the temperature is reduced to temperatures below body temperature to slow down cellular metabolism and to limit degradation reactions taking place at physiological temperatures. Cooling, however, also alters structure and organization of membranes. During freezing, cells are exposed to ice crystal formation, osmotic dehydration and mechanical forces, causing changes in membrane phase state. Drying causes removal of bound water surrounding the phospholipid head groups. The central aim of this proposal is to reveal the mechanisms underlying osmotic, cooling, and dehydration-induced membrane damage in sperm. It is postulated that membrane stability in sperm is related to the ability of the cells to cope with temperature and osmotic stress. It is hypothesized that there is a critical hydration level beyond which alterations in membrane structure and organization are irreversible. The following research lines will be pursued:
- Membrane stability during osmotic and chilling stress
- Membrane biophysics during freezing
- Freeze-drying and biomolecular stability

Cooperation Partners:

Prof. Dr. Ir. Willem F. Wolkers

Institüt für Mehrphasenprozesse

Leibniz Universität Hannover

Funding: MELUND, 42.480 EUR

Project Details:
Die Kegelrobben- und Seehundbestände haben im Jahr 2014 einen Höchststand im Wattenmeer erreicht.
In dem Projekt soll untersucht werden wie sich die Bestände weiterentwickeln und ob die Zunahme einen Einfluss auf den Gesundheitszustand der Robben hat. Es soll untersucht werden ob die parasitäre, virologische und mikrobielle Belastung, an den Küsten Schleswig Holsteins, sterbender Kegelrobben sich verändert hat. Hierfür werden die im festgelegten Untersuchungszeitraum geborgenen und an das ITAW zur Untersuchung verbrachten Kegelrobben vollständig seziert. Die Tiere werden vermessen, gewogen und pathologisch untersucht. Darüber hinaus werden histologische, parasitologische, virologische und mikrobiologische Untersuchungen in Kooperation mit der Pathologie der TiHo und der Justus-Liebig Universität in Gießen durchgeführt. Die Ergebnisse werden mit den Erkenntnissen der letzten Jahre verglichen um die Entwicklung des Gesundheitszustandes zu bewerten.
Ferner soll die Entwicklung der Habitatnutzung erforscht und bewertet werden. Hierzu sollen Seehundjäger geschult und Daten die sie zur Habitatnutzung erheben ausgewertet werden. Da Kegelrobben eine wandernde Population darstellen, sollen die Daten mit den Nachbarländern ausgetauscht werden. Von besonderer Bedeutung sind hier das Trilaterale Wattenmeersekretariat (CWSS) und die Trilaterale Seehundexpertengruppe (TSEG).

Results:

Die Kegelrobbenbestände in Schleswig-Holstein nehmen in Nord- und Ostsee seit einigen Jahren immer weiter zu. Die Untersuchungsergebnisse der letzten Jahre zeigen, dass im Magen-Darm-Trakt Magenwürmer Pseudoterranova decipiens und Contracaecum osculatum, die zoonotisch relevante Leberegelart Pseudamphistomum truncatum, die bei Ostsee-Kegelrobben schwere Leberveränderungen hervorrufen kann, aber auch Acanthocephala (Corynosoma spp.) im Darm gefunden werden. Letztere haben ebenfalls eine gesundheitliche Bedeutung bei Tieren aus der Ostsee und sind mit chronischen, entzündlichen Veränderungen vor allem im Dickdarm assoziiert. Weiterhin wurden Enteritis, Enzephalitis, Dermatitis, Hepatitis, Gastritis und Septikämien, sowie perinataler Tod diagnostiziert. Weiterhin wurden verschiedene Bakterien gefunden, zu denen auch zoonotische Erreger wie Erysipelothrix rhusiopathiae gehören. Daher ist es sehr wichtig, dass die Hygienemassnahmen strikt eingehalten werden. Die Ergebnisse aus den Gesundheitsuntersuchungen der Kegelrobben, die in den Gewässern der Ost- und Nordsee in Schleswig-Holstein gefunden wurden sind ein wichtiger Beitrag für mehrere Abkommen, so z.B. Trilaterale Wattenmeerabkommen, HELCOM und OSPAR und sind wichtig weiter fortzuführen.

Funding: Deutsche Forschungsgemeinschaft, 143.800 EUR

Project Details:
Schweine sind in ihrer Ernährung und dem Aufbau des Verdauungstrakts dem Menschen sehr ähnlich und stehen bezogen auf die intestinale Nährstoffaufnahme dem Menschen deutlich näher als Nager. Letztere werden aber überwiegend als Studienobjekte für Transportvorgänge im Darm genutzt, auch wenn bei ihnen bereits deutliche Unterschiede zum Menschen gefunden wurden. Aufgrund der Zunahme an ernährungsbedingten oder -bezogenen Erkrankungen wird es immer wichtiger Tiermodelle zu nutzen, die den speziellen evolutionären Anpassungen an menschliche Ernährung entsprechen. Ob das Schwein aber tatsächlich Verdauungsmechanismen entwickelt hat, die auf funktioneller und regulativer Ebene mit den menschlichen übereinstimmen, ist in vielen Details noch ungeklärt. Unsere Arbeitsgruppe konnte beim Schwein Unterschiede in der Effizienz der Glucoseaufnahme abhängig vom Dünndarmsegment (Jejunum vs. Ileum) beobachten, die aber nicht mit dem jeweiligen lokalen Vorkommen des Transporters SGLT1 erklärbar sind, der als ein besonders wichtiges Element in der intestinalen Glucoseaufnahme zu sehen ist. Im Fokus dieses Projektantrags steht die kurzfristige Modulation der SGLT1 vermittelten Aufnahme des essentiellen Energieträgers Glucose in den zwei unterschiedlich reaktiven Abschnitten des porcinen Dünndarms durch induzierte Aktivierung oder Hemmung von drei Proteinkinasen. Die Erfassung der Effekte geschieht funktionell mit Hilfe von transportphysiologischen Untersuchungen in Ussingkammern und der Messung von Aufnahmeraten eines Glucoseäquivalents in Bürstensaummembranvesikel. Zusätzlich werden Veränderungen in den Expressionshöhen und Phosphorylierungsgraden intrazellulärer Signalmoleküle und des SGLT1 ermittelt. Die Aufklärung der Bedeutung von Proteinkinasen für die apikale Präsenz und Aktivität des SGLT1 beim Schwein soll neben einer Absicherung dieses Tiermodells für verdauungsrelevante Fragestellungen beim Menschen auch einen grundsätzlichen Beitrag zum besseren Verständnis regulativer Mechanismen der intestinalen Glucoseaufnahme leisten.

Results:

https://dl.sciencesocieties.org/publications/jas/abstracts/94/supplement3/238

http://gepris.dfg.de/gepris/projekt/249232356

Funding: Bundesanstalt für Landwirtschaft und Ernährung, 216.000 EUR

Project Details:
Für die Bereitstellung von Fisch als Lebensmittel guter Qualität spielt die Vorbereitung auf die Schlachtung und die Schlachtung selbst eine entscheidende Rolle. Ein schonender Umgang mit Fischen bei der Schlachtung ist auch durch rechtliche Regelungen vorgeschrieben und wird von Verbrauchern erwartet. Das beantragte Vorhaben soll dies in der fischereilichen Praxis sicherstellen, indem moderne Betäubungs- und Schlachtverfahren von Forellen und Karpfen den Erfordernissen der unterschiedlich strukturierten deutschen Aquakulturbetrieben angepasst und modellhaft in Praxisbetrieben eingeführt werden. Ein Projektbeirat mit in Fischhaltung, Betäubung oder Tierschutz bei Fischen erfahrenen Personen, begleitet das Projekt.

Ziel des Projektes ist, Teichwirten größere Unterstützung bei der Ausübung ihrer Tätigkeit des Schlachtens von Fischen zu bieten. Auch sollen andere Berufsgruppen, wie Fachverbände, Tierärzte, oder Behördenvertreter angesprochen werden, da in diesen Bereichen ein Informationsdefizit, aber zugleich auch ein großes Interesse an tierschutzkonformen Betäubungs- und Schlachtmethoden für Fische vorhanden ist.

Um dieses zu erreichen werden zunächst Betäubungs- und Schlachtprozesse in verschiedenen Aquakulturanlagen analysiert und den Betriebsleitern auf ihren Betrieb zugeschnittene Vorschläge zur Verbesserung der Arbeitsabläufe unterbreitet. Auf der Grundlage dieser Analysen wird ein Schulungsbedarf für Teichwirte und Vertreter anderer Interessensgruppen definiert und entsprechend angepasste Schulungen angeboten. Des Weiteren werden auf Grundlage der Betriebsanalysen Merkblätter und Schulungsfilme zur guten fachlichen Praxis bei der Betäubung und Schlachtung von Regenbogenforellen und Karpfen erarbeitet. Die Merkblätter und Schulungsfilme stehen ab Ende Februar 2017 auf der Internetseite des Bundesministeriums für Ernährung und Landwirtschaft zur Verfügung.

Results:

In diesem Vorhaben wurden Empfehlungen zur guten fachlichen Praxis bei der Betäubung von Regenbogenforellen und Karpfen erarbeitet, die auf der Internetseite des BMEL unter www.mud-tierschutz.de einsehbar sind.

https://www.mud-tierschutz.de/aquakultur/ergebnisse-aquakultur/

Cooperation Partners:

Bayerische Landesanstalt für Landwirtschaft, Institut für Fischerei, Starnberg

Naturland e.V., Gräfeling

Funding: Deutsche Forschungsgemeinschaft, 548.820 EUR

Project Details:
Lebensmittelsicherheit ist ein gesellschaftlich erstrangiges Gut, dessen Sicherstellung eine nachhaltige wissenschaftliche Grundlagenanalyse und einen unabhängigen Expertenrat in der Bewertung neuer Erkenntnisse erfordert. Hier sollte auch in Zukunft die DFG als bedeutendste Wissenschaftsorganisation der Bundesrepublik Deutschland gesellschaftliche Verantwortung tragen. Für diesen dauerhaften Bedarf an Politikberatung ist die SKLM das einzige fachlich entsprechend orientierte Gremium der DFG. Sie berät die DFG sowie, im Auftrag der DFG, Regierung, Parlamente und Behörden in Fragen der gesundheitlichen Bewertung von Lebensmitteln. Der Senat hat dem langfristigen Beratungsbedarf mit dem Beschluss zur Einrichtung der SKLM als Ständige Senatskommission ab 2011 Rechnung getragen.
Der thematische Bogen reicht von der Bewertung einzelner Lebensmittelinhalts- und Zusatzstoffe, natürlicher bzw. herstellungsbedingter Kontaminanten, neuartiger Verfahren der Lebensmitteltechnologie und neuartiger Lebensmittel bis hin zu Lebensmitteln, für die ein Zusatznutzen beansprucht wird (sog. "Funktionelle Lebensmittel"), und Nahrungsergänzungsmitteln. Hierbei steht die Risikoanalyse im Vordergrund, jedoch ist bei Lebensmitteln mit Zusatznutzen und Nahrungsergänzungsmitteln vermehrt auch eine kritische Risiko/Nutzen-Abwägung erforderlich. Um dem Beratungsbedarf in der notwendigen fachlichen Breite gerecht zu werden, arbeiten in der SKLM Expertinnen und Experten unterschiedlicher Disziplinen zusammen. Vertreten sind die Fachgebiete Toxikologie und Pharmakologie, Ernährungswissenschaften und Biochemie, Human- und Veterinärmedizin, Chemie und Lebensmittelchemie, Lebensmitteltechnologie und -mikrobiologie sowie Lebensmittelallergologie. Ebenso gehören der Kommission Expertinnen und Experten aus dem Bereich der Analytik und der Lebensmittelüberwachung an. Die Senatskommission identifiziert Wissenslücken und neu aufkommende Probleme, die für die gesundheitliche Bewertung von Lebensmitteln bzw. die
Verbrauchersicherheit von Bedeutung sind, sowie den sich hieraus ergebenden Handlungs- und Forschungsbedarf. Forschungsempfehlungen führen häufig zu entsprechenden Forschungs-initiativen/-aktivitäten.
Die Beratungen der SKLM dienen auch der wissenschaftlichen Unterstützung von Behörden und Institutionen auf Bundes- und Länderebene, deren Aufgaben primär im ad hoc Bereich von Risikobewertung, -management und -kommunikation liegen. Die Bewertungen und Empfehlungen der SKLM sollen die zu beratenden Stellen, wie Ministerien oder Behörden auf Landes-, Bundes- und EU-Ebene, in die Lage versetzen, in eigener Verantwortung sachgerechte Entscheidungen zu treffen. Die Senatskommission arbeitet in Auswahl und Prioritätensetzung in wissenschaftlicher Freiheit und ist im Bereich der Lebensmittelsicherheit die einzige unabhängige wissenschaftsgetriebene Instanz in Deutschland. Die Themen reflektieren das Mandat des Senates. Als Senatskommission der DFG arbeitet die SKLM längerfristig und stärker grundlagenorientiert als andere Institutionen und diskutiert auch proaktiv neu aufkommende Themen.

Results:

http://www.dfg.de/sklm

Funding: Industry (Veterinary pharmaceuticals/Vaccines), 240.000 EUR

Funding: H.W. SCHAUMANN STIFTUNG Nds. Tierseuchenkasse, 20.000 EUR

Project Details:
In diesem Projekt werden organische Beschäftigungsmaterialien für Schweine hinsichtlich ihres möglichen Hygienerisikos beziehungsweise des möglichen Eintrags schweinerelevanter Erreger und Zoonose-Erreger untersucht sowie Anwendungsaspekte erfasst.

Gefördert durch die H.W. SCHAUMANN STIFTUNG und die Nds. Tierseuchenkasse

Results:

https://porcinehealthmanagement.biomedcentral.com/articles/10.1186/s40813-018-0100-y

Cooperation Partners:

ISN Projekt GmbH

Landwirtschaftskammer Niedersachsen

Project Details:
Untersuchung von Betulinsäurederivaten zur lokalen Therapie des equinen Melanoms

Cooperation Partners:

Prof. R. Paschke, Biozentrum Universität Halle

Project Details:
Ziel der Arbeit ist die vergleichende Darstellung der Facettengelenke des Warmblutpferdes mittels Röntgen, Ultraschall und Computertomographie. Dabei sollen sowohl die Darstellbarkeit von Pathologien als auch die Wertigkeit der unterschiedlichen bildgebenden Verfahren evaluiert werden, um die Diagnostik im klinischen Alltag zu verbessern.

Funding: Ministerium für Energiewende, Landwirtschaft, Umwelt, Natur und Digitalisierung, 147.634 EUR

Project Details:
Since 2014, the aim has been to obtain an accurate annual overview of the number of harbor porpoises found dead and captured. Basic biological data such as age, sex, weight, location, date of discovery and special features are to be recorded for all animals. These data are important as they will be forwarded to ASCOBANS, ICES and the IWC. Therefore, uniform and verified data sets are to be produced.
Furthermore, new examination methods for the detection of bycatch will be researched on freshly dead harbor porpoises, with a special focus on the detection of bycatch and the examination of the health status. For bycatch diagnostics, new methods from forensics will be tested in order to enable a reliable examination. For this purpose, fresh bycatch will be autopsied as soon as possible after death and histological, immunocytochemical and microbiological examinations will be performed. In order to preserve as many by-catch porpoises as possible, a close cooperation with the fishermen will be established and they will be supported in the release of the animals.

Results:

For the project By-catch and health assessment of harbor porpoises.

Assessment of by-catch and health of harbor porpoises, between 172 and 318 dead harbor porpoises from the North Sea and Baltic Sea were examined from 2014 to 2017. Throughout the study period, there was no evidence of epidemic infectivity in the harbor porpoises. The number of bycatch surrenders varied widely among study years, with the highest number in 2016. In addition, suspected bycatch cases were identified among stranded harbor porpoises, indicating that not all bycatch are surrendered. Other causes of death included septicemia, bronchopneumonia, and perinatal death. The dead animals are contaminated with various bacteria, among which were zoological pathogens, so hygienic measures must always be followed.

The investigations show that it is very important to examine the porpoises for health status. The information obtained will be made available for ASCOBANS, ICES and the national IWC. They are important for the assessments for the preparation of the FFH reports. As the habitat of harbor porpoises in the North and Baltic Seas will continue to change and the animals are exposed to anthropogenic influences as well as interactions with humans, it is important to continue to examine the animals in detail for their health status in the coming years.