Research

Funding: ETH Zürich Tierphysiologie Institut für Agrarwissenschaften, Universitätstrasse 2 / LFW B57.1 CH-8092 Zürich, 42.000 EUR

Project Details:
Untersuchung lokaler immunologischer und endokriner Faktoren und ihr Zusammenhang mit der Variabilität der uterinen Involution post partum.

Cooperation Partners:

ETH Zürich

Tierphysiologie

Institut für Agrarwissenschaften,

Universitätstrasse 2 / LFW B57.1

CH-8092 Zürich

Funding: NABU DBU, 22.564 EUR

Project Details:
Infectious diseases are a worldwide problem, sometimes causing declines and extinctions in wild populations and species. An alarming situation is the infestation of amphibians by a chytrid fungus: Batrachochytrium dendrobatidis (Bd) has infected over 520 species worldwide. This fungus grows in the skin surface of amphibians and keratinizes cells; this difficults the transport of ions, and therefore osmoregulation, which in many cases leads to death by cardiac arrest and massive mortalities. Habitat fragmentation, within other factors including diseases, has lead amphibians to be the most threatened vertebrate group. In Europe, the yellow bellied toad (Bombina variegata) is classified as endangered, and is one of the few anurans with a high Bd infection prevalence. In Germany, yellow bellied toads have been recorded to have a Bd infection rate around 14%, however no Bd massive mortalities due to chytridiomycosis have been reported. In spite of that, Bd infection could entail a fitness reduction. Currently the yellow bellied toad is listed at the German red list as endangered and within some regions of Germany as threatened with extinction. For this reason the NABU started a native habitat management and connection project, which includes reintroductions. As Bd is present in Germany, this project aims to understand better the threat Bd is posing to yellow bellied toad populations. At the northernmost distribution of the yellow bellied toad, NABU is monitoring 16 populations and in four of them toads have been reintroduced. These populations were sampled three times in spring and summer 2016 (May, July and September) to determine the difference in infection rate in relation to temperature, population size and genetic diversity. The quantification of Bd infection rate is determined by real-time qPCR. The technique was established at RIZ-TiHo by Dr. Bourke together with de Buhr, PhD. Up to now, 593 DNA samples have been extracted, the qPCR technique set up and Bd infection quantified.

Cooperation Partners:

M.Sc. Pia Oswald, Universität Bielefeld

Dr. Holger Buschmann, NABU

Dr. Norman Wagner, Universität Trier

Funding: NABU DBU, 22.564 EUR

Project Details:
Infectious diseases are a worldwide problem, sometimes causing declines and extinctions in wild populations and species. An alarming situation is the infestation of amphibians by a chytrid fungus: Batrachochytrium dendrobatidis (Bd) has infected over 520 species worldwide. This fungus grows in the skin surface of amphibians and keratinizes cells; this difficults the transport of ions, and therefore osmoregulation, which in many cases leads to death by cardiac arrest and massive mortalities. Habitat fragmentation, within other factors including diseases, has lead amphibians to be the most threatened vertebrate group. In Europe, the yellow bellied toad (Bombina variegata) is classified as endangered, and is one of the few anurans with a high Bd infection prevalence. In Germany, yellow bellied toads have been recorded to have a Bd infection rate around 14%, however no Bd massive mortalities due to chytridiomycosis have been reported. In spite of that, Bd infection could entail a fitness reduction. Currently the yellow bellied toad is listed at the German red list as endangered and within some regions of Germany as threatened with extinction. For this reason the NABU started a native habitat management and connection project, which includes reintroductions. As Bd is present in Germany, this project aims to understand better the threat Bd is posing to yellow bellied toad populations. At the northernmost distribution of the yellow bellied toad, NABU is monitoring 16 populations and in four of them toads have been reintroduced. These populations were sampled three times in spring and summer 2016 (May, July and September) to determine the difference in infection rate in relation to temperature, population size and genetic diversity. The quantification of Bd infection rate is determined by real-time qPCR. The technique was established at RIZ-TiHo by Dr. Bourke together with de Buhr, PhD. Up to now, 593 DNA samples have been extracted, the qPCR technique set up and Bd infection quantified.

Results:

Oswald P, Rodríguez A, Bourke J, Wagner N, de Buhr N, Buschmann H, Köckritz-Blickwede M, Pröhl H (2020) Locality, time and heterozygosity affect chytrid infection in yellow-bellied toads. Diseases of Aquatic Organisms 142: 225-237

Cooperation Partners:

M.Sc. Pia Oswald, Universität Bielefeld

Dr. Holger Buschmann, NABU

Dr. Norman Wagner, Universität Trier

Project Details:
Hintergrund der Untersuchungen im Rahmen des geplanten Disstertationsvorhabens ist das Equine metabolische Syndrom (EMS). Eine endokrinologisch-metabolische Erkrankung von Pferden und Ponys, die zunehmend häufiger auftritt. Die zugrundeliegenden Pathomechanismen sind trotz intensiver Forschung im letzten Jahrzehnt nach wie vor weitgehend unbekannt. Erkrankte Equiden zeigen neben einer generalisierten oder regionalen Obesitas, chronische Hufrehe und eine Insulindysregulation. Zur Diagnostik einer Insulindysregulation stehen eine Vielzahl verschiedener, dynamischer oraler Diagnostiktests zur Verfügung. Letztendlich basiert die Diagnostik jedoch auf der labordiagnostischen Analyse von Insulin in den Proben, die während der verschiedenen Diagnostiktests gewonnen werden. Neuere Untersuchungen zeigen, dass erhebliche Diskrepanzen zwischen verschiedenen Labormethoden bestehen, die in der alltäglichen praktischen Arbeit jedoch nur selten berücksichtigt werden. Da keine kommerziell erhältlichen Immunoassays existieren, die auf Antikörpern basieren, die spezifisch für das equine Insulin sind, werden in den veterinärmedizinischen Laboren zur Zeit überwiegend Immunoassays genutzt, die entweder auf Antikörpern gegen nicht-equines Insulin oder gegen humanes Insulin gerichtet sind. Ziel der Untersuchungen ist es, verschiedene zur Zeit in Deutschland genutzte Analyseverfahren für die Messung von equinem Insulin bezüglich ihrer Validität, Präzision und Eignung für die klinische Anwendung zu vergleichen. Zusätzlich sollen Referenzwerte für die Insulinanalysen aus Proben verschiedener Diagnostiktest für die klinische Anwendung am Patienten ermittelt werden.

Cooperation Partners:

Prof. Dr. Korinna Huber, Institut für Nutztierwissenschaften, Fg. Funktionelle Anatomie der Nutztiere, Universität Hohenheim, Stuttgart

Funding: gefördert im Rahmen der Europäischen Innovationspartnerschaft "Produktivität und Nachhaltigkeit in der Landwirtschaft" (EIP Agri) , 108.236 EUR

Project Details:
Beschreibung: Bemühungen zur Reduktion der Salmonellenprävalenz in der Schweinehaltung sind nach wie vor von besonderem Interesse für die Lebensmittelsicherheit. Zwar fällt die absolute Fallzahl für salmonellenbedingte Durchfallerkrankungen des Menschen seit Jahren. Der relative Anteil, der auf den Verzehr von Schweinefleisch zurückzuführen ist, steigt allerdings. Das vorliegende Projekt fokussiert sich auf die Entwicklung und Etablierung eines Maßnahmenplanes in salmonellenauffälligen Ferkelerzeugerbetrieben, um die Salmonellenprävalenz am Anfang der Produktionskette zu senken. Dabei steht die Umsetzung von bestimmten Fütterungskonzepten im Vordergrund, die sich auf die Sauenfütterung in der Hochträchtigkeit und der Saugferkelphase konzentrieren.

Results:

http://opac.tib.eu/DB=5/SET=16/TTL=2/SHW?FRST=1

Funding: Deutsche Forschungsgemeinschaft Bonn, 142.850 EUR

Project Details:
Ein in der Veterinärmedizin akzeptiertes Konzept besagt, dass es sich bei Infektionskrankheiten von Tieren häufig um ein multifaktorielles Geschehen handelt. Die Auswirkung einer monokausalen Infektion wird dabei nicht nur durch exogene Faktoren wie schlechte Haltungsbedingungen oder Transportstress erschwert, sondern auch durch Sekundärinfektionen. Ein wichtiges Beispiel bei Atemwegserkrankungen von Rindern ist die viral-bakterielle Co-Infektion bei der Enzootischen Bronchopneumonie. Um die molekularen Vorgänge beim Zusammenwirken der viralen und bakteriellen Infektionserreger aufzuklären, wird die Co-Infektion mit den eigentlichen Zielzellen, den differenzierten Atemwegsepithelzellen, analysiert.

Funding: Deutsche Forschungsgemeinschaft Bonn, 205.150 EUR

Project Details:
Bats are considered a major host reservoir for different virus families, including paramyxoviruses. Highly pathogenic paramyxoviruses are the henipaviruses Nipah virus (NiV) and Hendra virus. Their natural reservoir are bats of the family Pteropodidae that are prevalent in Southeast Asia. Genomic henipavirus RNA has recently been detected in bat of the species Eidolon helvum. Though infectious henipaviruses have so far not been isolated from African bats, humans that have contact to African bats have been shown to be seropositive for antigen from Asian henipaviruses. To estimate the zoonotic risk of virus transmission from bats to human, it is necessary to isolate infectious virus and analyze the replication. To understand the host specificity and cell tropism of these viruses it is essential to analyze the biological activities of the viral surface glycoproteins that mediate attachment to the cell surface and entry into cells by a fusion event between the viral and the cellular membrane.
Aim of the project is to characterize the surface proteins G and F of the African henipavirus M74. In preliminary work it has been shown that the proteins are less efficient in is to elucidate the interactions between influenza viruses and streptococci during co-infections of porcine airway epithelial cells. This a very focussed project, and thus, we will analyze only how the bacterial pathogen affects the virus infection. As the capsular polysaccharide of S. suis contains 2,6-linked sialic acid, SIV can bind to S. suis via the sialic acid-binding activity of the viral surface protein, haemagglutinin. We will determine the variations in these interactions by comparing different strains and variants of the two agents. Furthermore, it will be analyzed under which conditions and to what extent, the SIV-infection is affected by the SIV-S. suis interaction. This will be investigated not only with immortalized porcine tracheal cells but also with the actual target cells of the two pathogens, i.e. with differentiated airway epithelial cells. The latter will be cultivated as precision-cut lung slices or as air-liquid-interface cultures. In this way, the cells are accessible for reagents to elucidate molecular mechanisms such as the importance of sialic acid by pretreatment with neuraminidase. Apart from the capsular sialic acid, it will also be analyzed whether proteases of S. suis affect the course of the influenza virus infection by enhancing the proteolytic activation of the haemagglutinin which is a prerequisite of the viral fusion activity.

The expected results will increase our understanding how S. suis affects in a co-infection scenario the SIV infection in the porcine respiratory tract. Based on this knowledge it will be possible to investigate in a follow-up project the indirect effects of one pathogen on the other, e.g. by inducing cytokine reactions in epithelial cells or immune cells like macrophages.

Funding: Fonds für die Tätigkeiten einer Operationellen Gruppe im Rahmen der Europäischen Innovationspartnerschaft "Produktivität und Nachhaltigkeit in der Landwirtschaft" (EIP Agri), 28.000 EUR

Project Details:
Der Verbraucherschutz, insbesondere die Besorgnis der Verbraucher über die Verwendung von Antibiotika in der Tierhaltung, und Antibiotikaresistenzen sind von wachsender Bedeutung. Die Schweine haltenden Betriebe sind angehalten (u.a. 16. AMG), den Antibiotikaeinsatz in der Schweineproduktion zu senken. Anhand der halbjährlichen Auswertung der Therapiehäufigkeiten werden die Betriebe miteinander verglichen. Betriebe mit der größten Therapiehäufigkeit sind von behördlichen Maßnahmenplänen betroffen. Da der Antibiotikaeinsatz in den nächsten Jahren auf ein Mindestmaß reduziert werden soll, müssen daher fortlaufend Maßnahmen zur Reduzierung des Antibiotikaeinsatzes ergriffen werden.

Da Art und Umfang des Antibiotikaeinsatzes von vielen Faktoren abhängen, brauchen die Landwirte einen Reduzierungsansatz, der diesen vielfältigen Herausforderungen Rechnung trägt.

Im Maschinenbau ist die Lernfabrik zur stetigen Verbesserung der Arbeitsprozesse (einer kundenorientierten Auftragsabwicklung) implementiert. Aufbauend auf diesen Erkenntnissen wird ein LERN-Netzwerk mit neun Schweine haltenden Landwirten, Spezialberatern, Veterinären und Wissenschaftlern gebildet, um zur Reduzierung des Antibiotikaeinsatzes realitätsnah und innovativ kontinuierliche Verbesserungsprozesse einzuleiten und Hemmnisse und Ängste im Entwicklungsprozess zu erkennen.

Cooperation Partners:

- Department für Nutztierwissenschaften, Georg-August-Universität Göttingen (GAU)

- Institut für Fabrikanlagen und Logistik, Produktionstechnisches Zentrum der Leibniz Universität Hannover (IFA)

- Marketing Service Gerhardy, Garbsen (MSG)

- Landwirtschaftskammer Niedersachsen, Schweinegesundheitsdienst (SGD)

- VzF GmbH Erfolg mit Schwein, Uelzen (VzF)

Funding: Bundesanstalt für Landwirtschaft und Ernährung, 432.978 EUR

Project Details:
Durch die Studie sollte ermittelt werden, ob eine Verlängerung des sicherheitserheblichen Zeitraums bei den genannten Nutztierarten (Puten, Mastschweien, Mastrinder und Mastkälber) abweichend von der derzeit geltenden 7 Tage-Regelung erfolgen soll und ob nach Tierarten zu differenzieren ist. Es soll festgestellt werden, zu welchem Zeitpunkt bis zur Schlachtung Tierarzneimittel (TAM) mit einer Wartezeit größer als Null eingesetzt werden. Darüber hinaus wurde auch analysiert, ob es einen Zusammenhang zwischen der Häufigkeit und Art von Schlachtbefunden und dem Einsatz von TAM gab.

The aim of this study was to investigate, whether the current withdrawal period for veterinary drugs of 7 days should be prolonged. Farms producing turkeys, fattening pigs, fattening calves and fattening bulls were included. Therefore, the period between the last treatment of animals and slaughter was assessed for veterinary drugs with a waiting time greater than zero. In addition, the association between the frequency of findings at slaughter and the use of veterinary drugs was analysed.

Results:

Within the project data on the usage of veterinary medicinal products with with-drawal periods greater than zero and on the slaughter check findings have been collected and analysed from 19 fattening turkeys, 5 runners, 43 fattening pigs, 57 fattening calves and 60 fattening bulls farms over a period of at least two consecu-tive fattening periods.

The "treatment-free period" and the "withdrawal free period before slaughter" have proved to be particularly meaningful for answering the question of a species specific adaptation of the "relevant period" within the food chain information ac-cording to Reg. (EU) No. 853/2004. The median for the shortest withdrawal period before slaughtering is for turkeys 27, for fattening pigs 71, for fattening calves 28, for fattening bulls (calves) 389 and for fattening bulls (eaters) 311 days. The 5% percentile of this shortest waiting time before slaughter is 5 days for turkeys, 24 for fattening pigs, 1 for fattening calves, 111 for fattening bulls (introduced as calves) and 63 days for fattening bulls (introduced as elder calves).

On the basis of these data, for fattening pigs as well as for the fattening bulls (calves and elder calves) it is recommended to maintain the "relevant period" at seven days. However, the results of the turkey and calf fattening show that extensions of the "relevant period" has to be taken into account under special considerations. To decide for this, further studies are needed.

Because of the very low number of acquired weaner farms, a statistically reliable statement in this project is not possible.

The presented recommendations are an essential part of the political discourse on the definition of an EU-wide uniform "relevant period per animal species" as they were derived on the basis of data representative for Germany and other countries with comparable agricultural structures.

Funding: Deutsche Bundesstiftung Umwelt, 591.467 EUR

Project Details:
Bedingt durch die Behandlung landwirtschaftlicher Nutztiere gelangen große Mengen verwendeter Arzneimittel in unveränderter oder metabolisierter Form in die Umwelt. Insbesondere für antibakteriell wirksame Stoffe ergibt sich neben einer Umweltbelastung die Problematik einer zunehmenden Resistenzentwicklung. In diesem Zusammenhang soll das Kooperationsprojekt durch Zusammenarbeit von vier universitären Arbeitsgruppen und zwei mittelständischen Unternehmen einen Beitrag zur Minimierung des Tierarzneimitteleinsatzes sowie möglicher Verschleppungen leisten und damit zu einer Umweltentlastung beitragen. Arbeitsgruppen aus der Stiftung Tierärztliche Hochschule Hannover (Institut für Pharmakologie, Toxikologie und Pharmazie sowie Institut für Tierhygiene, Tierschutz und Nutztierethologie), aus der Technischen Universität Braunschweig (Institut für Partikeltechnik und Zentrum für Pharmaverfahrenstechnik (PVZ) und aus der Justus-Liebig-Universität Gießen (Institut für Lebensmittelchemie und Lebensmittelbiotechnologie) entwickeln in Kooperation mit dem Industriepartner aniMedica GmbH (Senden-Bösensell) Formulierungen für die orale Medikation über Futter und Tränkwasser, die auf Basis einer verbesserten Bioverfügbarkeit die eingesetzten Wirkstoffmengen reduzieren. Hierfür werden feinstzerkleinerte (submikrone) Wirkstoffpartikel, die aufgrund ihrer größeren spezifischen Oberfläche eine deutlich verbesserte Löslichkeit und damit gesteigerte Bioverfügbarkeit aufweisen, in geeignete pharmazeutische Formulierungen eingearbeitet und in experimentellen Studien über das Futter oder Tränkwasser an Schweine verabreicht. Dabei werden Bioverfügbarkeitsparameter, die und die bakterielle Empfindlichkeit kommensaler Keime erfasst.
Da jede Wirkstoffanwendung eine Belastung der Tierumgebung darstellt, sollen in Kooperation mit dem Industriepartner Bauer Solutions GmbH (Beckum) auch Maßnahmen, die bei der Tränkwasserbehandlung zur Verminderung der Mengen von Wirkstoffresten sowie zur Minimierung der Entstehung von resistenzfördernden Biofilmen in Tränkesystemen beitragen, entwickelt und geprüft werden. Mit Hilfe des Bauer-Systems, welches die Wassermoleküle mittels gepulster elektromagnetischer Signale permanent in Bewegung hält, soll der Ablagerung von Wirkstoffresten im Tränkesystem begegnet werden.
Es ist das Ziel des Projekts, einen Beitrag zur Minderung der insgesamt eingesetzten Mengen antibakteriell wirksamer Stoffe gemäß dem Antibiotika-Minimierungskonzept und damit zu einer Verminderung der Umweltbelastung und einer Verbesserung der Resistenzsituation zu leisten.

Results:

https://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0220302

Cooperation Partners:

Institut für Lebensmittelchemie und Lebensmittelbiotechnologie, Justus-Liebig-Universität Gießen (Prof. G. Hamscher)

Institut für Partikeltechnik und Zentrum für Pharmaverfahrenstechnik, Technische Universität Braunschweig ( Prof. A. Kwade, Dr. J.H. Finke)

Bauer Solutions GmbH, Beckum (G. Heiermann, O. Timonen)

aniMedica GmbH, Senden-Bösensell (H. Gerlings)