Research

Project Details:
In den vergangenen Jahren sind vermehrt Probleme in Milchviehbetrieben in Schleswig Holstein aufgetreten, welche scheinbar keine konkrete Ursache haben. Nicht zuletzt wegen dieser ungeklärten Leistungsminderungen und Abnahme der Wirtschaftlichkeit des Betriebszweigs Milchproduktion haben sich Annahmen verbreitet, Ursache könnten mikrobielle Erreger sein (vgl. die Diskussion um den sog. viszeralen Botulismus). Es wird aber ebenfalls diskutiert, dass es konkrete Risikofaktoren gibt, welche die Leistung und Wirtschaftlichkeit eines Betriebes senken. Diese Faktoren gilt es in den Bereichen Hygiene, Tiergesundheit, Haltung und Fütterung der Milchkühe sowie Betriebsmanagement aufzuspüren. Das Ministerium für Energiewende, Landwirtschaft, Umwelt und ländliche Räume und die Landwirtschaftskammer Schleswig-Holstein führen daher eine Fall-Kontroll-Studie in insgesamt 100 Betrieben in Schleswig-Holstein durch, wobei die Zellzahl, die Lebensleistung der Abgangskühe und die Abgangsrate als Kriterien für die Zuordnung in die Fall- bzw. Kontrollgruppe gelten. Die Studie läuft über ein Jahr und besteht aus Interviews mit Fragebögen und Betriebsbegehungen, sowie Informationen vom Landeskontrollverband Schleswig-Holstein.
Das Projekt ist als Pilotphase generell konzeptionell ausgerichtet und zielt darauf ab, generierte Hypothesen in Folgeprojekten zu untersuchen bzw. identifizierte Indikatoren zu verifizieren. Die Aufgaben des Instituts für Biometrie, Epidemiologie und Informationsverarbeitung der Stiftung Tierärztliche Hochschule Hannover konzentrieren sich auf die wissenschaftliche Beratung und Auswertung des Pilotprojekts. Die Auswertung beinhaltet die Deskription der erhobenen Daten und die statistische Bestimmung von Risiko- bzw. Schutzfaktoren.

In the past years some dairy farms in Schleswig-Holstein, Germany, have reported the occurrence of an unspecific decrease of the milk yield. The economic consequences in the dairy production are severe problems in Schleswig-Holstein, because dairy products are an important economic factor. It is discussed, if bacteria are the cause of the unspecific decrease of the milk yield i.e. Clostridium botulinum. It is also discussed, if there are specific risk factors, which reduce the efficiency of the dairy farms. Therefore, the hygiene, animal health, husbandry, feeding and management of the farms are examined. The "Ministry for the Energy Turnaround, Husbandry, Environment and Nature Protection" and the "Chamber for Husbandry Schleswig-Holstein" started a case-control-study to indicate the main problems of a farm, which suffers under severe problems in the production of milk. Three main operating figures were determined. The somatic cell count, the live out-put of the leaving cows and the overall separation rate. All three numbers are collected and documented by the "State Inspection Association Schleswig-Holstein". 100 farms in Schleswig-Holstein will be visited and inspected by an external veterinarian. In addition the farmer, the feeding consultant and the local veterinarian fill out a questionnaire.
The goal of this study is to indicate specific risk factors, which reduce the welfare, health and efficiency of the dairy farms. Following projects are needed to verify the factors found. The main tasks of the Department of Biometry, Epidemiology
and Information Processing (University of Veterinary Medicine Hannover Foundation) are the scientific support of the study and the analysis of the data. The Analysis will include a description of the data and the identification of specific risk-factors.

Cooperation Partners:

Ministerium für Energiewende, Landwirtschaft, Umwelt und ländliche Räume

Landwirtschaftskammer Schleswig-Holstein

Landeskontrollverband Schleswig-Holstein e.V.

Funding: Pfizer Animal Health

Project Details:
Das Insulin-like Growth Factor System setzt sich zusammen aus den Liganden Insulin, IGF-I und IGF-II, den korrespondierenden Rezeptoren (IGF-IR, IGF-IIR, Insulin-R), sowie den bisher entdeckten sieben hochaffinen Bindungsproteinen (IGFBP-1 bis -7)(Gibson et al., 1999; Baumrucker und Erondu,2000).
Der Insulin-ähnliche Wachstumsfaktor (IGF-I) wird vor allem unter Wachstumshormoneinfluss in der Leber gebildet und wirkt insbesondere als Mediator für Wachstum, Entwicklung und Differenzierung von Zellen, kann aber auch deren Apoptose verhindern (Baumrucker und Erondu, 2000). Die Synthese von IGF-I wird sowohl vom Wachstumshormon (GH) als auch von Prolaktin und anderen Zytokinen reguliert (Sara und Hall, 1990). Zahlreiche wachstumsfördernde Effekte des GH werden durch IGF-I vermittelt (Coleman et al., 1994), wobei allerdings auch eine negative Rückkopplung zwischen IGF-I und der GH-Ausschüttung in der Adenohypophyse (Elsaesser und Parvizi, 1996) besteht. IGF-I besitzt eine ähnliche metabolische Wirkung wie das Insulin. Es fördert die Glukoseaufnahme und senkt die Glukoseproduktion in den Hepatozyten (Sjöberg et al., 1994).
Zwar ist der Hauptsyntheseort des IGF-I die Leber, daneben wird es aber in fast allen Geweben des Körpers produziert. Bei frühtragenden Milchkühen ist nicht nur das Endometrium ein entscheidendes Gewebe für die IGF-I-Synthese, denn auch der Throphoblast und der Embryo selbst produzieren IGF-I, und tragen somit entscheidend zur Etablierung der Frühträchtigkeit bei (Lynch et al. 2010). Zur lokalen Wirkung von IGF-I sind die Bindungsproteine von ausschlaggebender Bedeutung. So wurde beispielweise bereits nachgewiesen, dass das Endometrium vor allem IGFBP-2 und wenig IGFBP-3 produziert. Auch konnte gezeigt werden, dass tragende Tiere im Vergleich zu nicht tragenden Tieren viel mehr IGF-I mRNA im Endometrium besitzen. Es ist bisher hingegen nicht bekannt, inwieweit auch in der Leber Änderungen im GH-IGF-I System bei Tieren auftreten, die an Tag 7 einen Embryo übertragen bekommen und die Trächtigkeit aufrechterhalten, im Vergleich zu Tieren, die durch diesen Transfer nicht tragend werden. Nicht bekannt ist weiterhin, inwieweit bereits bestehende Unterschiede in der GH-IGF-I Achse prädiktiv für die Etablierung einer Trächtigkeit nach einem Embryotransfer sind.

Cooperation Partners:

Olivier Sandra, INRA, UMR1198 Biologie du Développement et Reproduction, F-78352 Jouy-en-Josas, France

Martin Sheldon, Institute of Life Science, School of Medicine, Swansea University, Singleton Park, Swansea SA2 8PP, United Kingdom

Funding: Bundesinstitut für Risikobewertung, 24.750 EUR

Project Details:
Glyphosat ist als Wirkstoff in zahlreichen seit ca. 30 Jahren weltweit und in großem Umfang eingesetzten Breitbandherbiziden enthalten. Nach einem enzymatischen Prinzip hemmt der Wirkstoff die Synthese aromatischer Aminosäuren und verursacht auf diese Weise das Absterben von Pflanzen. In transgenen Pflanzen der neuen Generation wird die gentechnisch induzierte Toleranz gegenüber Glyphosat mittlerweile häufig genutzt, um den Wirkungsgrad der Herbizide gegenüber den unerwünschten Pflanzen zu erhöhen. Während im Vergleich mit anderen herbiziden Wirkstoffen dem Glyphosat über lange Zeit eine geringe Toxizität bei hoher Umweltverträglichkeit zugeschrieben wurde, werden in jüngster Zeit Konzepte entwickelt und über die Medien kommuniziert, nach denen Rückstände von Glyphosat-haltigen PSM bei Wiederkäuern nach oraler Aufnahme Veränderungen des mikrobiellen Vormagenstoffwechsels verursachen könnten. Dies soll über die Stimulation von Wachstum und Vermehrung potenziell pathogener Clostridien in den Vormägen induziert werden, was zu Erkrankungen bei Rindern führen könnte, woraus in der Lebensmittelkette ein erhebliches Gefährdungspotenzial für den Menschen entstehen könnte. Der Einfluss von glyphosathaltigen Pflanzenschutzmitteln auf mikrobielle Stoffwechselprozesse und die Diversität der mikrobiellen Population in den Vormägen von Wiederkäuern unter besonderer Berücksichtigung der Clostridien wurde mit Hilfe der semi-kontinuierlichen Rumen-Simulationstechnik (RUSITEC) in vitro untersucht. Darüber hinaus erfolgten In-vivo-Messungen zur Aufnahme und renalen und faecalen Ausscheidung von Glyphosat bei Kühen. Die Untersuchung wurde in drei Versuche gegliedert. In Versuch 1 wurde der Einfluss eines glyphosathaltigen Pflanzenschutzmittels auf biochemische Parameter des Vormagenstoffwechsels und mikrobielle Diversität untersucht, in Versuch 2 der Einfluss von glyphosathaltigen Pflanzenschutzmittels auf Wachstum und Vermehrung von C. botulinum (bzw. Surrogat C. sporogenes)und in Versuch 3 die quantitative Bestimmungen zur Aufnahme, renalen und faecalen Ausscheidung von Glyphosat bei laktierenden Kühen.

Results:

http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/jam.13190/pdf

Project Details:
Die Anpassung an veränderte metabolische Situationen (Trächtigkeit und Milchproduktion) ist vor allem bei der Milchkuh von besonderer Bedeutung. Die somatotrope Achse ist im Hinblick auf die metabolische Regulation ein wichtiger endokriner Schlüsselregelkreis (Breier et al. 1999).
Die Ausschüttung von Wachstumshormon bewirkt in der Leber nach Bindung an den entsprechenden Rezeptor eine Signaltransduktion über den Januskinase- und Stat5-Pathway, der dann wiederum zur Bildung von IGF-I führt (Renaville et al. 2002).
Es ist bekannt, dass Steroidhormone, wie Östradiol intrazelluläre Proteine induzieren, die diesen Signaltransduktionsweg blockieren (Leong et al (2004)). Diese Proteine werden als Suppressors of Cytokine Signaling (SOCS) bezeichnet und blockieren die Phosphorylierung der Januskinase. Sowohl in vivo als auch in vitro wurde bereits beim Menschen und in humanen Zelllinien dieser Einfluss von Östradiol beschrieben. Östradiol induziert vor allem die Bildung von SOCS-2 und inhibiert so die Wachstumshormonsignaltransduktion.
Bei der Milchkuh wurde zwar bereits beschrieben, dass es zu einem Anstieg der SOCS-2 mRNA nach Geburt kommt (Winkelmann et al. 2007), es ist allerdings nicht klar, inwieweit die in der Plazenta gebildeten Östrogene bzw. 17b-Östradiol dafür verantwortlich sind.
In dieser Arbeit soll untersucht werden, inwieweit die Steroidhormone, die während eines natürlichen Zyklus vom Gelbkörper bzw. vom Follikel gebildet werden, ebenfalls zu einer veränderten Wachstumshormonrezeptorsignaltransduktion führen und inwieweit dieser Mechanismus auch in-vitro nachzustellen ist.

Funding: Ostseestiftung, 40.000 EUR

Project Details:
Ziel ist es den Lebensraum für geschützte Arten, in diesem Falle den Schweinswal und damit auch der Biodiversität zu sichern und zu verbessern. Schweinswale sind im Rahmen verschiedener Abkommen sowie der Meeresschutzrahmenrichtlinie geschützt. Die Datenerhebung zum Schutz der Schweinswale basiert in weiten Teilen auf Bestandserhebungen und Habitatnutzung. Für eine Lebensraumverbesserung ist es jedoch auch wesentlich Daten zur Reproduktion, Gesundheitsstatus sowie Erkrankungs- und Todesursachen zu erheben.
Schleswig-Holstein und Mecklenburg- Vorpommern verfügen über ein Strandungsnetz das es ermöglicht Schweinswalfunde an die zuständigen Institute zu melden und zu bergen. Gefundene Schweinswale werden in Schleswig-Holstein zum Institut für Terrestrische und Aquatische Wildtierforschung und in Mecklenburg-Vorpommern zum Deutschen Meeresmuseum verbracht. Hier wird dann nach Aufnahme des Vorberichts wie Fundort, Funddatum etc. und der Erhebung biologischer Daten (Länge, Alter, etc.) eine ausführliche Obduktion durchgeführt. Weiterführende Untersuchungen wie beispielsweise histologische, parasitologische und mikrobiologische, werden eingeleitet. Auf Basis der gewonnenen Erkenntnisse und deren Zusammenhang kann die Situation des Schweinswales bewertet und Konfliktpotenzial ermittelt werden.

Cooperation Partners:

Deutsches Meeresmuseum

Project Details:
Im Gegensatz zur konventionellen Putenhaltung ist im ökologischen Landbau zur Verhinderung schwerwiegender Schäden durch Federpicken und Kannibalismus ein Schnabelkürzen bei den Tieren nicht zulässig. In welchem Umfang Schäden durch Federpicken und Kannibalismus bei dieser Art der Haltung auftreten ist jedoch derzeit nicht bekannt. Daher werden im Rahmen dieser Praxiserhebung an einer repräsentativen Anzahl an ökologisch gehaltenen Putenherden in Deutschland (Schwerpunkt Niedersachsen) Daten zum Management, zur Haltungsumwelt und zur Tiergesundheit über Betriebsbesuche mit Fragebögen, Stallbesichtigungen und Tierbeurteilungen sowie Beurteilungen am Schlachthof erfasst. Die gewonnenen Daten werden im Hinblick auf die Verhaltensstörungen Federpicken und Kannibalismus bewertet (Ressourcen und Tier bezogenen Indikatoren). Des Weiteren werden Erhebungen zur Fußballengesundheit gemacht.

Cooperation Partners:

Dr. Jutta Berk

Friedrich-Loeffler-Institut

Bundesforschungsinstitut für Tiergesundheit

Dörnbergerstraße 25 + 27

29223 Celle

Project Details:
Beschreibung: In einem Praxisbetrieb sollen zwei verschiedene offene Bademöglichkeiten getestet werden. Hierbei wird anhand ethologischer Untersuchungen während der Mastphase überprüft, ob die Bademöglichkeiten von den Moschusenten angenommen und in welchem Umfang arteigene wasserbezogene Verhaltensweisen gezeigt werden.
Neben den ethologischen Untersuchungen werden die Leistungsdaten der Mastdurchgänge dokumentiert, Stallklima und Einstreufeuchte gemessen und Wasserproben aus den Bademöglichkeiten mikrobiell untersucht. Zusätzlich sind eine Bonitur des Gefiederkleides während des Mastverlaufs sowie eine Erhebung des Paddelzustandes am Mastende auf dem Schlachthof vorgesehen.

Funding: UBA, 215.657 EUR

Project Details:
Der Einsatz von seismischen Schallquellen wie Luftpulsern/Airguns führt zu einer erheblichen Lärmbelastung der Meere.
Durch die Emission von seismischen Signalen kann es für marine Säugetiere zu einer negativen Wechselwirkung bei der Wahrnehmung von Signalen kommen, die für die Tiere von biologischer Relevanz sind. Akustische Signale können vor allem im Kontext von Kommunikation, Navigation, Nahrungssuche und Feindvermeidung eine wichtige Rolle spielen. Marine Säugetiere sind folglich sehr stark von der akustischen Wahrnehmung abhängig und entsprechend kann sich Maskierung auf Individuen wie auch auf die ganze Population negativ auswirken.
In der Antarktis leben zahlreiche Meeressäugetiere die durch Schallerzeugung beeinträchtigt und geschädigt werden können. Ziel des Projektes ist belastbare Angaben für ein Konzept zur Bewertung des Einflusses eines Airgun-Einsatzes auf Individuen und Populationen von Meeressäugern zu entwickeln. Hierbei liegt der Fokus auf der Hörfähigkeit der empfindlichen marinen Säugerarten und auf den unterschiedlichen Effekten von Maskierung.

Cooperation Partners:

DW-ShipConsult GmbH, Schwentinental

TNO, Niederlande

IMARES, University of Wageningen

NERI, University of Aarhus

Sea Mammal Research Unit, University St. Andrews

Bioacoustics Research Program, Cornell University

Funding: BMBF (FERTHIK)

Project Details:
In qualitativen und quantitativen Untersuchungen werden die Anforderungen an ein zu errichtendes Skills Lab und die bereits bestehenden Komptenzen und Fertigkeiten der Studierenden ermittelt.

Project Details:
Die Untersuchungen sollen ein tieferes Verständnis für die Auswirkungen der exokrinen Pankreasinsuffizienz (EPI) auf die Verdauung sowie den Umfang des mikrobiellen Abbaus von Nährstoffen ermöglichen und eine Optimierung der Diäten für an EPI- erkrankte Patienten und u. a. an Mukoviszidose erkrankten Kindern erreicht werden. Während aufgrund zahlreicher vorangegangener Dissertationsprojekte umfangreiche Informationen zu den Effekten der experimentell induzierten exokrinen Pankreasinsuffizienz beim adulten Minipig (TABELING, 1998; FASSMANN, 2001; HELDT, 2001; MANDISCHER, 2002; FUENTE-DEGE 2003; KAMMLOTT, 2003; KARTHOFF 2004; BECKER, 2005; ZANTZ, 2006; CLASSEN, 2008; KALLA, 2009; KRAMER, 2010; LOOCK, 2010) vorliegen, liegen bisher einige Daten aus einem Vorversuch sowie einer weiteren Studie mit juvenilen Tieren vor (SCHWARZMAIER, Diss in prep.). In den o.g. Studien wurden anhand indirekter Parameter (u.a. FFS, Laktat…) deutliche Auswirkungen der EPI auf die gastrointestinale Mikroflora belegt - so dass hier gezielt die Auswirkungen der EPI und Rationsgestaltung (u.a. Einsatz verschiedener Stärkearten) auf den Umfang der mikrobiellen Fermentation geprüft werden sollen.
Durch weitere Untersuchungen zur praecaecalen Stärkeverdaulichkeit (in Abhängigkeit von Art und Behandlung der Stärke) soll sowohl in vivo als auch in vitro der Einfluss der bakteriellen Fermentation überprüft werden. Während klassische Verdaulichkeitsuntersuchungen lediglich die Aussage erlauben, ob bzw. in welchem Umfang Stärke verdaut wurde, sollen weitergehende Untersuchungen (u. a. Wasserstoffexhalation; Untersuchung indirekter Marker für die mikrobielle Fermentation) eine Einschätzung des Umfangs der bakteriellen Fermentation ermöglichen, der bisher vermutlich deutlich unterschätzt wird. Die Minimierung der bakteriellen Fermentation durch Einsatz besonders gut verdaulicher Stärkequellen ist u. a. für das Wohlbefinden der Patienten (geringere Meteorismus-Neigung) von Interesse.
Ergänzt werden die Untersuchungen in vivo durch entsprechende in-vitro Versuche, die in größerem Umfang ein "Screening" möglicher Kohlenhydratquellen als geeignete Komponenten für die Ernährung von EPI-Patienten ermöglichen (und geeignete Kombinationen verschiedener Kohlenhydratquellen) und parallel durch Nutzung von Chymus und Kot als Inokulum auch die Frage der praecaecalen und postilealen Fermentationsprozesse kritisch geprüft werden kann. Ohne bzw. mit Adaptation der entsprechenden "Spendertiere" an die Futtermittel kann zudem die Frage nach möglichen adaptiven Prozessen der Mikroflora kritisch geprüft werden.

Cooperation Partners:

Abbott Products GmbH, Dr. K. Witte, Dr. P. Gregory