Research

Funding: Niedersächsisches Ministerium für Wissenschaft und Kunst, 251.000 EUR

Project Details:
Im Zuge des prognostizierten Klimawandels werden die CO2-Gehalte in der Atmosphäre ansteigen und Trockenperioden zunehmen. Die Bedeutung dieser klimatischen Veränderungen auf Wachstum und Stoffwechsel von Pflanzen, die bei Nutztieren als Futterkomponenten eingesetzt werden, ist ein aktuelles Forschungsgebiet. So wurden für Mais Veränderungen in den Photosyntheseleistungen sowie im Gesamtertrag von Trockensubstanz und Getreidekorn diagnostiziert, die in Bezug auf den Gehalt an Rohnährstoffe und die Zusammensetzung der Faserfraktionen zu Unterschieden geführt haben. Aus einem kontrollierten Versuch, in dem Trockenstress und erhöhter CO2-Gehalt entsprechend der Prognosen zu klimatischen Veränderungen in Mitteleuropa an Maispflanzen (Zea mays L., cv. Romario) simuliert wurden, stand pflanzliches Material zur Verfügung, das im Hinblick auf seine mikrobielle Fermentierbarkeit in einem kontinuierlichen Pansensimulationsmodell (RUSITEC) in der ersten Phase dieses Projektes untersucht werden konnte.
In der zweiten Phase dieses Projektes wurden jeweils trockengestresste Varianten und Kontrollvarianten der Gräser Lolium perenne und Dactylis glomerata sowie der Leguminosen Lotus corniculatus, Medicago lupulina, Medicago falcata, Trifolium repens Onobrychis viciifolia und Lotus uliginosus verwendet und mit der Pansensimulationstechnik mögliche Einflüsse auf die Nährstoffzusammensetzung, die Substratabbaubarkeiten, die chemischen Fermentationsparameter sowie die Zusammensetzung der mikrobiellen Population im Pansen von Wiederkäuern in vitro untersucht. Durch das Erfassen verschiedener Gräser- und Leguminosenarten konnte zusätzlich zum Trockenstresseinfluss auch ermittelt werden, ob und inwiefern sich die Trockenstresseffekte zwischen verschiedenen Gräser- und Leguminosenarten unterscheiden.
Bei den Maisvarianten konnte gezeigt werden, dass die höheren CO2-Gehalte zu höheren Ammoniakgehalten und die Trockenstressvarianten zusätzlich zu höheren pH-Werten in der Pansenflüssigkeit führten. Alle weiteren Parameter des mikrobiellen Vormagenstoffwechsels (Redoxpotentiale, Produktionsraten an kurzkettigen Fettsäuren und ihre molaren Anteile, Produktionsraten und Anteile der Fermentationsgase, Dichte der Protozoen sowie die qualitative Zusammensetzung der mikrobiellen Gemeinschaft) wiesen im Vergleich der Trockenstress- und CO2-Varianten keine statistisch absicherbaren Unterschiede auf. Diese Befunde unterstreichen die hohe Adaptationsfähigkeit der mikrobiellen Gemeinschaft bei der Fermentation von Mais, der unter unterschiedlichen Klimafaktoren aufgewachsen ist.
Bei den untersuchten Gräsern und Leguminosen konnte gezeigt werden, dass sich Trockenstress auf die Nährstoffzusammensetzung der Pflanzen (OS, Rp, NDF, ADF, ADL und die Restfraktion (EE + NFC)) bei den verschiedenen Pflanzenarten unterschiedlich auswirkte. Die Differenzen zwischen den Arten waren stärker ausgeprägt als die Unterschiede zwischen Trockenstress- und den jeweiligen Kontrollvarianten. Auch auf die Substratabbaubarkeiten (OS, Rp, NDF, ADF) und die untersuchten Fermentationsparameter (Redoxpotential, pH, SCFA-Produktion, molare Anteile der SCFA, CH4-Produktion) hatte Trockenstress variable Auswirkungen. Statt reiner Trockenstresseffekte dominierten Effekte der Pflanzenart sowie Wechselwirkungen zwischen den Einflussfaktoren Trockenstress und Pflanzenart. Dies bedeutet, dass sich Trockenstress bei den verschiedenen Pflanzenarten unterschiedlich auf die untersuchten Parameter auswirkte. Es zeigte sich außerdem, dass die Messparameter bei der Fermentation der Leguminosen grundsätzlich häufiger und stärker von den Faktoren Trockenstress und Pflanzenart beeinflusst waren als bei der Fermentation der Gräser. Auf die qualitative Zusammensetzung der mikrobiellen Population hatte Trockenstress bei der Fermentation der Gräser keinen Einfluss. Hier traten ausschließlich Unterschiede zwischen beiden Gräserarten auf. Bei der Fermentation der Leguminosen hingegen zeigten sich Wechselwirkungen zwischen Trockenstress und Leguminosenart. Bei einigen Leguminosenarten unterschied sich demnach die Zusammensetzung der Mikroorganismenpopulationen zwischen beiden Varianten einer Art, bei anderen Arten zeigte sich aufgrund von Trockenstress kein Effekt.
Die im Rahmen dieser Arbeit durchgeführten Untersuchungen konnten zeigen, dass sich die im Rahmen des Klimawandels entwickelnde verstärkte Sommertrockenheit auf heimische Gräser und Leguminosen auswirken wird. In der Folge werden auch Wiederkäuer, als Konsumenten dieser Pflanzen, durch diese Klimaveränderung betroffen sein, da Einflüsse auf Kenndaten des mikrobiellen Vormagenstoffwechsels festgestellt wurden. Aufgrund der unregelmäßigen Ergebnisse können jedoch keiner der untersuchten Pflanzenarten besondere Vor- oder Nachteile als Futtermittel unter Trockenstressbedingungen in Bezug auf den Vormagenstoffwechsel zugesprochen werden. Um den Einfluss auf das Gesamttier abzuschätzen, müssen, vor allem im Hinblick auf die Tierernährung, In-vivo-Fütterungsversuche folgen, wodurch Aussagen zu Futteraufnahme, Verdaulichkeiten und Absorption der Nährstoffe gemacht werden können. Derartige tierexperimentelle Studien konnten im Rahmen dieses Teilprojektes nicht durchgeführt werden, da die Verfügbarkeit der jeweiligen pflanzlichen Varianten unter quantitativen Gesichtspunkten nicht ausreichend war, um Wiederkäuer in entsprechenden Fütterungsexperimenten an diese Futterquellen zu adaptieren. Die vorliegenden Ergebnisse aus den durchgeführten In-vitro-Studien sind jedoch eine essenzielle Grundlage für kontrollierte In-vivo-Studien.

Results:

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/23082822

https://www.cambridge.org/core/services/aop-cambridge-core/content/view/C87062F52A37D22332BE6B8269898D63/S1751731112002352a.pdf/div-class-title-future-consequences-and-challenges-for-dairy-cow-product

Cooperation Partners:

Prof. Dr. M. Gauly, GAU Göttingen

Dr. S. König, GAU Göttingen

Prof. V. Krömker, Fachhochschule Hannover

Prof. Dr. J. Isselstein, GAU Göttingen

Prof. Dr. G. Flachowsky, FLI Braunschweig

Prof. Dr. F. Isermeyer, von Thünen Institut Braunschweig

Funding: DFG, 227.357 EUR

Project Details:
Trotz eines hohen Kaliumgehaltes im Futter können bei Wiederkäuern Hypokaliämien auftreten, denen bisher nur wenig Beachtung geschenkt wurde. Der Kaliumhaushalt wird hormonell über Insulin, Adrenalin und Aldosteron geregelt, wobei bei Kühen besonders im peripartalen Zeitraum Hypokaliämien und Insulinimbalanzen beobachtet werden. Beide Abweichungen können mit einer gestörten Labmagenmotilität korreliert werden und könnten damit zur Pathogenese von Labmagenverlagerungen beitragen. Eine genauere Kenntnis der Kaliumflussraten über gastrointestinale Epithelien und der Bedeutung von Kalium und Insulin für die Muskulatur des Labmagens kann dazu beitragen, die (wirtschaftlich bedeutsame) Labmagenverlagerung ätiologisch besser zu beschreiben und ihr Auftreten zu reduzieren. Im Rahmen des geplanten Projektes sollen deshalb die Mechanismen und die hormonelle Regulation der Kalium-Aufnahme am Pansen-, Labmagen- und Darmepithel untersucht werden, sowie der Zusammenhang zwischen Kalium, Insulin und Labmagenmotilität charakterisiert werden.Hierbei werden Methoden der Elektro- und Transportphysiologie sowie der neuronalen Stimulation mit Motorikmessungen und klinischen Untersuchungen kombiniert.

Results:

http://dx.doi.org/10.3168/jds.2009-2968

http://dx.doi.org/10.3168/jds.2012-5479

Cooperation Partners:

Dr. F. Stumpff, FU Berlin

Funding: Bundesministerium für Bildung und Forschung SARS: Ökologie und Pathologie einer archetypischen Zoonose, 550.000 EUR

Project Details:
Nachdem es in der laufenden Förderperiode mit dem Pseudotypsystem gelungen ist, die infektionsvermittelnde Wirkung des S-Proteins eines Fledermaus-Coronavirus zu demonstrieren, soll dieses System genutzt werden, um folgende Aspekte der Virus Zellinteraktion zu untersuchen: (1) Charakterisierung des S-vermittelten Tropismus von Fledermausviren. Zu diesem Zweck werden S-Proteine verschiedener Fledermausviren getestet, ob sie die Infektion von Fledermauszellen unterschiedlicher Spezies bzw. unterschiedlicher Gattungen bewirken können. (2) Charakterisierung der Rezeptor-Bindungsstelle des S-Proteins. Durch Sequenzvergleich werden Kandidatenregionen für die Rezeptor-Bindungsstelle bestimmt, die dann durch Austauschmutagenese bzw. Punktmutationen eingegrenzt und bestätigt werden. (3) Identifizierung des Rezeptors für Fledermausviren und Charakterisierung der Rezeptor-Determinante. Durch Verwendung einer in der laufenden Förderperiode hergestellten löslichen Form eines S-Proteins eines Fledermaus-Coronavirus wird analog zur Identfizierung des Rezeptors für das SARS-CoV der Fledermausrezeptor identifiziert. Ähnlich wie unter Punkt 2 beschrieben, wird die vom S-Protein erkannte Region eingegrenzt und näher charakterisiert. (4) Analyse des Potentials des S- Proteins zum Wirtswechsel. Durch Austausch-Mutagensese wird untersucht, wie groß die minimalen Abschnitte des S-Proteins sind, die verändert werden müssen, damit ein Wirtswechsel von der Fledermaus zum Menschen möglich ist.

Cooperation Partners:

Prof. Christian Drosten, Uni Bonn

Prof. Stefan Pöhlmann, Primatenzentrum Göttingen

Prof. Heinz-Jürgen Thiel, Uni Gießen

Prof. Volker Thiel, Kantonsspital St. Gallen

Funding: Minitüb GmbH Tiefenbach

Project Details:
Untersuchungen zur Optimierung der Verdünnerkomposition für die Flüssig- und Tiefgefriersamenkonservierung unter besonderer Berücksichtigung der protektiven Eigenschaften von Caseinen und Fraktionen des Eidotters.

Cooperation Partners:

Niedersächsisches Landgestüt Celle

Project Details:
Ziel der Arbeit ist es, Temperaturverteilungsmuster am Pferdekopf mittels einer Infrarotbildkamera aufzunehmen und mögliche Zusammenhänge mit am Pferdekopf lokalisierten oder peripheren Schmerzzuständen (z.B. Kolikschmerzen, postoperative Schmerzen, chronische Schmerzen) zu untersuchen. Weiterhin soll der Einfluss verschiedener externer Parameter untersucht werden. Außerdem wird die Beeinflussung des IR-Bildes durch patientenbezogene Parameter untersucht. Es sollen Beobachtungen zu Mimik und weiteren Kriterien des Verhaltens dokumentiert werden, um Rückschlüsse hinsichtlich unterschiedlicher Schmerzzustände ziehen zu können.

Cooperation Partners:

Polizei Hannover (Reiterstaffel)

Funding: Bundesministerium für Bildung und Forschung Konsortium: FluResearchNet, 582.000 EUR

Project Details:
In proposal for the second period we want to analyze the cellular side of the virus-host interaction, i.e. the cellular surface structures recognized by influenza viruses in the intial stage of infection. Influenza viruses use sialic acid residues of cell surface components as receptor determinant to attach to the cell surface. The two commercially available plant lectins with specificity for sialic acid (MAA and SNA) are not sufficient to characterize the cellular ligands for the various influenza vi-ruses. Therefore, we plan to generate soluble haemagglutinins from influenza viruses of the H1, H3, H7, and H9 subtype. Using these tools as lectins we will characterize the potential binding sites on both homologous and heterologous cells. In this way we will get information how difficult it is for influenza viruses on the receptor level to transmit infection to a new host and for what reason are the mutations determined in the first funding period required. In this way we will provide a fun-damental contribution to the understanding of the host tropism and the zoonotic potential of influ-enza viruses which is a fundamental aspect of the subject tackled by this consortium.

Cooperation Partners:

Prof. Stephan Ludwig, Uni Münster,

Prof. Stephan Pleschka, Uni Gießen

Dr. Thorsten Wolff, Robert-Koch-Insitut Berlin

Dr. Roland Zell und Dr. Michaela Schmidtke, Uni Jena

Funding: Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit , 1.991.692 EUR

Project Details:
Das Bundesamt für Seeschifffahrt und Hydrographie (BSH) als zuständige
Genehmigungsbehörde für Offshore-Windparks hat für die Untersuchung der Meeresumwelt
den Standard zur Untersuchung der Auswirkungen von Offshore-Windenergieanlagen auf
die Meeresumwelt (StUK 3) entwickelt (BSH 2007).
In diesem Projekt werden Forschungsarbeiten am Offshore-Testfeld "alpha ventus" durchgeführt. Ziel ist, ergänzend zu den Vorgaben des Standard-Untersuchungskonzeptes zur Untersuchung der Auswirkungen von Offshore-Windenergieanlagen auf die Meeresumwelt (StUK 3) des Bundesamtes für Seeschifffahrt und Hydrographie (BSH), den Einfluss der Bau- und Betriebsphase von Offshore-Windkraftanlagen auf marine Säuger zu untersuchen und zu quantifizieren.

Die Ergebnisse der Untersuchungen am Offshore-Testfeld "alpha ventus" werden verwendet, um das StUK 3 zu evaluieren und ggf. für zukünftige Windparkplanungen fortzuschreiben. Mit verschiedenen Methoden (C-PODs, Flug- und Schiffssurveys) sollen die durch das Bauvorhaben verursachten Veränderungen der Verteilungs- und Dichtemuster sowie die Habitatnutzung mariner Säugetiere im Umfeld von "alpha ventus"erfasst werden.
Des Weiteren sollen mögliche Auswirkungen auf Verbreitung, Dichte, Verhalten und Aggregationen zeitnah zur Durchführung der Bauarbeiten (BACI - Experiment; Before After Control Impact) erfasst und quantifiziert werden. Dazu werden in einem kleinräumigen Gebiet, vor, während und nach den Bauarbeiten, drei Schiff-Surveys (kombiniert visuelle und akustisch mit Schlepphydrophon) durchgeführt . Für die Flug- sowie für die Schiff-Surveys wird die für marine Säugetiere etablierte "line-transect distance sampling" Methode (BUCKLAND et al. 2001) angewendet.

Cooperation Partners:

Bundesamte für Seeschifffahrt und Hydrographie (BSH)

Funding: H. Wilhelm Schaumann Stiftung, 4.500 EUR

Project Details:
Die mikrobielle Methanproduktion im Wiederkäuer-Pansen wird weltweit als wichtiger Faktor für den Gesamteintrag an Methan in die Atmosphäre angesehen. Ernährungsstrategien und bestimmte Futterzusätze werden diskutiert, um die Methanemission zu senken. Im Rahmen dieser Diskussion wird der Fumarsäure eine reduzierende Wirkung auf die mikrobielle Methanproduktion zugesprochen. Die Auswirkungen einer diätetischen Fumarsäurezufuhr auf die Funktion und Struktur der mikrobiellen Gemeinschaft im Pansen sind aber weitgehend unbekannt. Ziel diese Studie ist es, in einem Pansen-Simulationssystem (RUSITEC) die Effekte der Fumarsäure auf Stoffwechselleistung und Proteinsynthese boviner Pansenmikroorganismen zu erfassen. Die Populationsstruktur besonders der methanogenen Archaeen soll mittels molekularbiologischer Methoden (SSCP) charakterisiert werden.

Results:

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/23971537

Cooperation Partners:

Prof. Dr. M. Rodehutscord, Institut für Tierernährung, Universität Stuttgart-Hohenheim

Prof. Dr. G. Flachowsky, Institut für Tierernährung, Friedrich-Löffler-Institut, Brauchschweig

Funding: BMU/BSH, 369.801 EUR

Project Details:
Innerhalb von Umweltverträglichkeitsstudien (UVS) werden derzeit intensive Untersuchungen in den Planungsgebieten von potentiellen Offshore-Windenergiestandorten durchgeführt. Diese Untersuchungen werden z.T. auch nach Projektgenehmigung im Bau- und Betriebsmonitoring weitergeführt. Um die Daten dieser Untersuchungen direkt vergleichen zu können, Studien zu standardisieren und einen besseren Überblick über das Vorkommen von Schweinswalen in Nord- und Ostsee zu gewinnen, sollen die Erhebungen in einer gemeinsamen Datenbank zusammengeführt werden. Zudem werden auch großräumige, mehrjährige Untersuchungen wie das MINOS-Projekt und die Untersuchungen zum Effekt-Monitoring des aktuellen StUkplus Projektes in die Datenbank einfließen.

Zur Erfassung der marinen Säugetiere werden derzeit Flug- und Schiffszählungen sowie Untersuchungen mit akustischen Datenloggern zur Aufnahme der Echoortung von Schweinswalen genutzt.

Cooperation Partners:

Bundesamt für Seeschifffahrt und Hydrographie, Hamburg

Funding: WBC 2002 Verein, 20.000 EUR

Project Details:
Die Leberverfettung gehört zu den wichtigsten Gesundheitsstörungen hochleistender Milchkühe. Zur Erfassung des Leberfettgehaltes ist bislang die Entnahme von Bioptaten mit anschließender histologischer oder biochemischer Untersuchung erforderlich. Die sonographischen Untersuchungen erfolgen an Klinikpatienten (Kühe zu Beginn der Laktation mit Labmagenverlagerung nach links). Die Leber der Tiere wird im B-Mode transkutan und intraoperativ direkt am Organ untersucht. Die Echotextur des Lebergewebes wird mittels einer speziellen Software parametrisch erfasst. Parallel werden Parameter der klassischen Leber-Labordiagnostik erfasst. Formalinfixierte Leberbioptate werden histologisch untersucht sowie native Leberbioptate zur Bestimmung des Gesamtlipid- und Triglyceridgehaltes genutzt. Es werden die Sensitivität sowie Spezifität der Methode ermittelt und mittels Receiver operating characteristic optimale Grenzwerte bestimmt.

Results:

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/?term=Rehage+and+%28hepatic+sonography%29

Cooperation Partners:

Prof. Dr. Thijssen, Radboud University Nijmegen, Clinical Physics Laboratory, Nijmegen, Netherlands