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: Umweltbundesamt, Bundesministerium für Umwelt, 186.250 EUR

Project Details:
Die Kenntnisse über Vorkommen und Verteilung von Walen, ihren Arten, Populationen und Abundanzen in antarktischen Gewässern sind gering. Im Rahmen des Walmonitorings in der Antarktis sollen diese Kenntnislücken geschlossen werden und unter Anderem Entscheidungsgrundlagen für Schutz und Management geschaffen werden. Ziel des Vorhabens ist es, während Schiffsexpeditionen in die Antarktis Daten zum Vorkommen, zur Verteilung und Abundanz von Walen in der Antarktis nach international anerkannten Standards zu erheben. Dazu werden seit 2006 regelmäßig Expeditionen mit dem Forschungsschiff (FS) Polarstern, einem Eisbrecher der in bis zu 100% Eisbedeckung vordringen kann, durchgeführt und Walerfassungen vom Krähennest (der höchsten Plattform des Schiffes) sowie von den bordeigenen Helikoptern aus nach einer international anerkannten Erfassungsmethode ("line-transect distance-sampling") unternommen. Außerdem werden mit Hilfe von besonders leistungsstarken Ferngläsern (sog. "Big Eyes") Verhaltensbeobachtungen von Walen vorgenommen. Es soll dadurch u. A. untersucht werden ob Wale dem Schiff ausweichen oder darauf zu schwimmen.
Alle erhobenen Daten werden hinsichtlich des Artenvorkommens, der Verteilung und der Häufigkeit ausgewertet. Sie sollen unter anderem als Grundlage für einen Vergleich mit einem automatisierten Walerfassungssystem mittels Infrarot, welches am Alfred-Wegener-Institut für Polar- und Meeresforschung entwickelt wurde, genutzt werden.

Insgesamt sollen die Daten aber vor allem unsere Kenntnisse über das Walvorkommen in der Antarktis erweitern und Grundlagen für Schutz und Management bilden.

Results:

http://www.umweltbundesamt.de/publikationen/erhebung-auswertung-von-daten-vorkommen-zu

Cooperation Partners:

Wageningen Institute for Marine Resources & Ecosystem Studies (IMARES),

Alfred-Wegener-Institut für Polar und Meeresforschung (AWI)

Project Details:
In dem Forschungsvorhaben soll eingeschätzt werden, ob, wann, unter welchen Bedingungen und in welchem Umfang Mikroorganismen und andere potentiell gesundheitsgefährdende Stoffe, wie z. B. Endotoxine, aus der biologischen Abluftreinigungsanlage eines Schweinestalles in die Umwelt emittiert werden und wie solche Emissionen vermieden oder reduziert werden können. Hierzu werden während des kontinuierlichen Betriebes eines Biowäschers in regelmäßigen Abständen Rohgas, Reingas, das Waschwasser der Filterwände und die Mikroflora der Biofilme untersucht. Wichtige chemisch-physikalische Parameter wie z. B. Temperatur, Luftfeuchte, Luftaustausch, Ammoniak- und CO2-Konzentrationen werden gemessen, sowie alle relevanten verfahrenstechnischen Parameter aufgezeichnet. Dieser Datenpool dient der Betriebsoptimierung und der Abschätzung des Risikos von Stoffdurchbrüchen. Außerdem dienen die Untersuchungen dazu, die technische Anleitung zum praktischen Betrieb von biologischen Abluftreinigungsanlagen (Cloppenburger Leitfaden) zu verbessern.

Cooperation Partners:

Stiftung Fachhochschule Osnabrück

TÜV NORD Umweltschutz GmbH & Co. KG, Hamburg

Johann Heinrich von Thünen Institut, Braunschweig

DLG e. V., Frankfurt am Main

Lufa Nord West, Oldenburg

Project Details:
Ziel ist es, in diesem europaweiten Forschungsvorhaben im Bereich der Bio-Wissenschaften die wissenschaftliche Zusammenarbeit zwischen Veterinärmedizin und technologischer Forschung zu fördern und auf diesem Wege marktfähige Produkte zur automatischen Erfassung von aggressivem Verhalten bei Schweinen zu entwickeln. Durch enge Zusammenarbeit von Wissenschaft und Wirtschaft sollen dabei jungen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern in einem internationalen Umfeld aus unterschiedlichen Forschungsbereichen Kompetenzen in Wissenschaft, Forschung und Entwicklung bis hin zur praktischen Anwendung und Vermarktung ihrer Forschungsergebnisse vermittelt werden.

Weitere Informationen zu diesem Projekt finden Sie unter:
http://www.bio-business.eu

Cooperation Partners:

Katholieke Universiteit Leuven, Belgium

The Royal Veterinary College, United Kingdom

Agence Francaise de Securite Sanitaire des Aliments, France

ASG Veehouderij BV, The Netherlands

The Agricultural Research Organization of Israel

Universita degli Studi di Milano

DeLaval International AB, Sweden

Fancom B.V., The Netherlands

Petersime N.V., Belgium

Project Details:
Ziel der Untersuchungen ist es, auf der Basis wissenschaftlicher Erhebungen und praktischer Erkenntnisse Managementempfehlungen für die deutsche Kleingruppenhaltung abzuleiten, die der Praxis als Entscheidungshilfen für Neubau- und Umstrukturierungsmaßnahmen in der Legehennenhaltung dienen können. Dazu werden deutschlandweit Betriebe mit Kleingruppen oder Volierenhaltungssystemen für Legehennen im Hinblick auf Tiergesundheit, Verhalten, Wirtschaftlichkeit, Hygienestatus, Umwelteinträge und Managementaufwand in der landwirtschaftlichen Praxis untersucht.

Funding: BMBF, 653.580 EUR

Project Details:
Es handelt sich um ein Teilprojekt im Rahmen des Forschungsverbundes "Erforschung der molekularen Pathogenese des Q-Fiebers und ihre Anwendung in der Diagnostik und Epidemiologie in Deutschland".
Bei Tieren ist eine Q-Fieber-Infektion mit Pneumonie, Reproduktionsstörungen in Form von Aborten, Totgeburten, Geburt lebensschwacher Lämmer, Placentitis, Endometritis und Infertilität verbunden. Über die Pathogenese von C. burnetii-Infektionen bei Schafen ist immer noch wenig bekannt, obwohl die Mehrzahl der Humanausbrüche in Deutschland durch Schafe hervorgerufen wurde. Bei der Infektion von Schafen werden zahlreiche Übertragungswege zwischen Nutztieren, Wildtieren und Ektoparasiten diskutiert. Detaillierte Untersuchungen hierzu liegen jedoch nur sporadisch vor. Insbesondere die Möglichkeit der Infektion per Inhalation wurde bisher weder bei Schafen, noch bei anderen Nutztieren untersucht. Entsprechende Untersuchungen bei Schafen könnten wichtige Hinweise zur Pathogenese des Q-Fiebers beim Menschen liefern.
Aufgrund epidemiologischer Befunde erfolgt die Infektion des Menschen hauptsächlich über die Inhalation von kontaminiertem Aerosol oder Staub. Der kontaminierte Staub stammt wahrscheinlich von Tieren und hierbei insbesondere von Schafen, die den Erreger via Vaginalsekret, Milch und Kot ausscheiden und in der Wanderschafhaltung auch größere Regionen verseuchen können. Es liegen zahlreiche Hinweise dafür vor, dass erregerhaltiger Staub, der z. B. bei der Schur von Schafen aus dem Vlies aufgewirbelt wird, für Infektionen des Menschen verantwortlich ist. Erstmals ist uns der Erregernachweis im Staub, der anlässlich einer Schafschur gewonnen wurde, gelungen (Schulz et al. 2005). Daneben fehlen Informationen zur Übertragung von C. burnetii innerhalb von Schafherden via Aerosol, Kot und anderen Ausscheidungen. Klinische Symptome wurden bisher meist im Zusammenhang mit Aborten beschrieben, wobei zielgerichtete Untersuchungen zur Symptomatik fehlen. Ebenso fehlen detaillierte Informationen zur Pathogenese der Erkrankung bei der Zieltierart Schaf. Die Mehrzahl der Informationen zu den Erkrankungen beim Schaf leitet sich aus Humanausbrüchen ab und sind somit retrospektiv gewonnen. Dabei basieren mikrobiologische Erregernachweise vielfach noch auf Differenzierungen mittels unspezifischer Färbemethoden, die bei Mischinfektionen, z. B. mit Chlamydien zu falschen Interpretationen führen können. Experimentelle Infektionen mit C. burnetii sind sehr selten und wurden fast ausschließlich als Challenge zur Überprüfung der Wirksamkeit von Vakzinen durchgeführt. Fragen der Pathogenese der Erkrankung beim Schaf wurden dabei meist nur am Rande beobachtet, standen jedoch nicht im Focus.

Die Infektion mit Coxiella burnetii und die Übertragung innerhalb der Herde wird in einer spontan unter natürlichen Bedingungen infizierten Schafherde untersucht. Im Verlauf der Infektion sollen die klinischen Symptome, haematologischen Veränderungen, Serokonversion, Ausscheidungswege und Übertragung auf die eigenen Lämmer und auf andere erwachsene Schafe untersucht werden.

Results:

http://elib.tiho-hannover.de/dissertations/eibachr_ws12.pdf

Cooperation Partners:

PD Dr. M. Runge, Veterinärinstitut Hannover des LAVES

Prof. Dr.H. Neubauer, Friedrich-Loeffler-Institut, Standort Jena

PD Dr. S. Fischer, Landesgesundheitsamt Baden-Württemberg in Stuttgart

Prof. Dr. med. Eberhard Straube, Institut für Medizinische Mikrobiologie, Friedrich-Schiller-Universität Jena;

Dr. Klaus Henning, National Reference Laboratory for Q-fever

Friedrich-Loeffler-Institut, Institut für Epidemiologie, Wusterhausen

Project Details:
Es werden verschiedene, von Laborgerätschaften unabhängige Methoden zur Spermienkonservierung im porcinen Modell untersucht(Kälte- und Hitzekonservierung). Die Befruchtungsfähigkeit der so konservierten Spermien wird nach ICSI getestet.

Project Details:
Die nicht-invasive Darstellung und Funktionsanalyse des Herzens mittels Magnetresonanztomographie hat in den letzten Jahren eine starke Weiterentwicklung vollzogen. Mit Hilfe der MRT ist es möglich, die Mitralklappen zu visualisieren und pathologische Veränderungen wie z.B. Verdickungen oder einen Klappenprolaps darzustellen. Außerdem können mittels planimetrischer Messungen der regurgitant orifice area (ROA) und Vergleich der Ergebnisse mit den indirekten Messungen der ROA durch Echokardiographie und der dadurch möglichen Berechnung der Regurgitationsfraktion (RF) Rückschlüsse auf das Ausmaß der mitralen Regurgitation und damit auf den Grad der Insuffizienz gezogen werden.
Ziel dieses Projektes ist es den Zusammenhang zwischen dem Grad einer mitralen Regurgitation, welcher mithilfe der Echokardiographie bestimmt wird und der mittels Magnetresonanztomographie bestimmten ROA beim Hund vergleichend zu untersuchen. Darüber hinaus sollen mithilfe der linksventrikulären Volumenbestimmung Aussagen über mögliche sekundär auftretetende dilatative Veränderungen im Rahmen von Mitralklappeninsuffizienzen getroffen werden. Aufgrund der erhobenen Parameter ist es möglich, Aussagen über den Schweregrad und die Prognose einer Erkrankung durch Funktionsverlust der Mitralklappen zu treffen.

Project Details:
Bei gesunden adulten Pferden soll unter verschiedenen Testbedingungen, verschiedenen Tageszeiten und Umgebungstemperaturen und unterschiedlichen Stimulationslokalisationen die Wiederholbarkeit und die Ansprechbarkeit thermischer Reaktionsschwellen gegenüber einer Antinozizeption durch ein Opioid beurteilt werden. Weiterhin Soll eine Stimumulationstechnik der thermischen temporalen Summation für das Pferd entwickelt werden. Diese Untersuchungen dienen der Etablierung eines zuverlässigen Testsystems als Grundlage für zukünftige kontrollierte Studien zur Schmerztherapie beim Pferd.

Results:

Ch. Poller, K. Hopster, K. Rohn, S.B.R. Kästner (2013) Evaluation of contact heat thermal threshold testing for standardized assessment of cutaneous nociception in horses - comparison of different locations and environmental conditions. BMC Veterinary Research 2013, 9:4

doi:10.1186/1746-6148-9-4 Published: 8. January 2013

Ch. Poller, K. Hopster, K. Rohn, S.B.R. Kästner (2013) Nociceptive thermal threshold testing in horses - effect of sedation and neuroleptanalgesia at different stimulation sites.

BMC Veterinary Research 2013, 9:135.

DOI: 10.1186/1746-6148-9-135

http://www.biomedcentral.com/1746-6148/9/135.

Cooperation Partners:

Prof. Dr. Polly Taylor, Cambridge

Dr. M. Dixon, Cambridge

Funding: Industrie, 315.000 EUR

Project Details:
Ebersperma zum Einsatz in der künstlichen Besamung wird in flüssigkonservierter Form ca. drei Tage bei 17°C gelagert. Ziel es Projektes ist es, konservierungsbedingte Veränderungen der Spermienfunktion und -integrität durch geeignete in vitro Assays zu diagnostizieren und Strategien zur Verbesserung der Konnervierungsfähigkeit von Eberspermatozoen abzuleiten.

Results:

Mittels durchflusszytometrischer Assays und Spermien-Oviduktbindungsassays wurden kritische Einflussfaktoren von Lagerungstemperatur, Lagerungsdauer und Konservierungsmedien aufgezeigt. Spezifische Reaktivitätsstest auf Kapazitationsstimuli erwiesen sich als sensitiv zur Charkterisierung von Konservierungseinflüssen auf essentieell Spermienfunktionen, die standardspermatologisch nicht detektierbar sind. Aus der Studie wurden Perspektiven für die hypotherme Konservierung von Ebersperma abgeleitet

Cooperation Partners:

Dr. Heiko Henning, Utrecht University, NL