Overview of research projects

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

Funding: Industrie

Project Details:
Die Induktion von lokalen und systemischen Immunreaktionen sowie die Protektion gegen eine Belastungsinfektion werden nach Impfung mit einem neue-Generationsimpfstoff gegen die Newcastle Krankheit im spezifisch Pathogen-freien Huhn sowie Broiler untersucht.

Project Details:
Zur Behandlung der exokrinen Pankreasinsuffizienz ist die Enzymsubstitution mit Produkten porciner Herkunft nach wie vor die Methode der Wahl. Wenngleich in jüngster Zeit vermehrt an der Entwicklung von Enzymen mikrobiellen Ursprungs geforscht wurde, da diese eine gezielte Produktion neuer Produkte ermöglichen, ist der "Goldstandard" immer noch das porzine Multienzymprodukt. Daher werden neben der Entwicklung alternativer, mikrobieller Enzymprodukte stetig galenische Optimierungen der Zubereitung der Enzymprodukte vorgenommen. Die etablierten Verdauungsversuche erlauben (bei Einsatz von Tieren mit experimentell induzierter exokriner Pankreasinsuffizienz) eine sehr gute Einschätzung der Wirksamkeit substituierter Enzyme, sind jedoch vergleichsweise arbeits- und zeitaufwendig.
In den vergangenen Studien wurde mittels neu entwickelter Screeningtestverfahren eine Vielzahl an mikrobiell produzierten Monoenzymprodukten bezüglich ihrer Wirksamkeit getestet. In der vorliegenden Studie werden die verschiedenen galenischen Zubereitungen vergleichend in verschiedenen Dosierungen bezüglich ihrer Effekte auf die Verdaulichkeit (praecaecal und in toto) geprüft.

Cooperation Partners:

Abbott Products GmbH, Dr. P. Gregory

Project Details:
In dem von der BLE geförderten Projekt sollen im Rahmen eines Verbundprojektes im Institut für Tierernährung der Stiftung Tierärztliche Hochschule diverse Fütterungskonzepte zur Minimierung einer häufiger auftretenden Geruchsbelastung der Schlachtkörper nach der Ebermast entwickelt werden. Aufgrund der anhaltenden Tierschutzdiskussion wird die bislang übliche Kastration männlicher Saugferkel mittelfristig nicht mehr durchgeführt und so zwangsläufig durch die Ebermast abgelöst werden. Da sich die geschlechtspezifischen Geruchsstoffe Androstenon und Skatol jedoch im Fettgewebe anreichern und von Verbrauchern als extrem unangenehm wahrgenommen werden, bedarf es hierfür einer Lösung, soll die Ebermast von Erfolg begleitet sein. Während die in den Hoden stattfindende Produktion von Androstenon primär über die Genetik gesteuert wird, gibt es durchaus Erfolg versprechende Ansätze, die im Dickdarm stattfindende Synthese von Skatol zu vermindern und so auch die Kumulation dieses Geruchsstoffes im Fettgewebe zu beeinflussen.
Im Rahmen des Projektes sollen insbesondere Ansätze geprüft werden, die auf eine forcierte Fermentation im Dickdarm mit entsprechend höherer Buttersäure- und Propionsäurebildung einhergehen (u.a. grobes Getreide, Molkenpulver u.ä.).

Cooperation Partners:

BHZP GmbH, VzF GmbH, Veterinärgesellschaft im BHZP GbR

Project Details:
Clostridium perfringens gilt beim Geflügel als Erreger der Nekrotischen Enteritis (NE) bzw. subklinischen NE. Die Rolle des Erregers im Krankheitsgeschehen ist nach wie vor nicht abschließend geklärt. Ebenso vielfältig sind Mechanismen der Pathogenität des Bakteriums, das in fünf Biotypen (A, B, C, D, E) vorkommt. Grundlage dieser Einteilung ist die unterschiedliche Bildung der vier Major-Toxine. So bilden alle Typen das α-Toxin, der Typ B zusätzlich das β- und ε-Toxin, Typ C das β-Toxin, Typ D das ε-Toxin und Typ E das ι-Toxin. Darüber hinaus sind alle Biotypen in unterschiedlicher Häufigkeit in der Lage, Minor-Toxine, wie das Enterotoxin oder das β2-Toxin zu bilden. Das netB-Toxin kann hingegen, wenn überhaupt, nur von Clostridium perfringens des Typs A gebildet werden. Nachdem lange das α-Toxin als wesentlicher pathogenetischer Faktor in der Diskussion war, deutet zurzeit Einiges darauf hin, dass das neu entdeckte netB-Toxin der entscheidende Virulenz-Faktor sein könnte.
Auf der Basis von Untersuchungen des Darminhalts von Schlachtputen soll in einer ersten Phase das Vorkommen verschiedener Biotypen von Cl. perfringens in Abhängigkeit vom Herkunftsbetrieb eruiert werden. Des Weiteren interessieren Beziehungen zwischen der Keimzahl von Clostridien und der Konzentration des α-Toxins im Chymus. Schlussendlich zielen diese Untersuchungen auf die Beantwortung der Frage, ob - im Vergleich von Mastbetrieben - der Einsatz von Antibiotika in einem Zusammenhang mit dem Vorkommen bestimmter Biotypen stehen könnte.

Project Details:
Seit Jahrzehnten ist die Frage nach der angestrebten Entwicklung von Welpen und Junghunden immer wieder ein Thema, und zwar nicht nur bei den Züchtern, sondern auch bei Tierärzten.
Eine eher verhaltene Aufzucht soll für die Gesundheit des Skeletts und die Langlebigkeit von Vorteil sein, während eine zu intensive Aufzucht mit der Folge einer höheren Körpermasse in frühen Lebensabschnitten für alle möglichen Erkrankungen im Alter disponieren soll.
Vor diesem Hintergrund ist eine an sich einfache Frage zu beantworten, nämlich die nach einer "normalen" Wachstumskurve! Die hierzu vorliegenden Daten sind durchaus fundiert, wurden aber allermeist vor 30 Jahren erhoben. Die Zucht ging aber weiter, wie in diversen Rassen das heutige Erscheinungsbild - im Vergleich zu früheren "Standards" - auch einem Laien zeigt.
Die vorliegende Untersuchung zielt - basierend auf einer umfassenden statistischen Erhebung und parallelen Befundung der Tiere - auf quantitative Aussagen zur heute "normalen" Entwicklung von Welpen und Junghunden. Des Weiteren interessieren hierbei die "übliche" Energie- und Nährstoffversorgung, mögliche Einflüsse der Haltung und Bewegung sowie der Rasse an sich.

Project Details:
Im Rahmen des von der BLE geförderten Kooperationsprojekts "GrainUp" soll in diesem Teilprojekt der Einfluss der Futterstruktur auf den Futterwert, d.h. die Verdaulichkeit des Mischfutters sowie histologische und immunologische Parameter der Magen- und Darmwand junger Schweine untersucht werden. Die Tiere erhalten über vier Wochen entweder fein vermahlenes pelletiertes, grob vermahlenes schrotförmiges, grob vermahlenes pelletiertes oder grob vermahlenes extrudiertes Alleinfutter mit identischer botanischer und chemischer Zusammensetzung. In der zweiten Versuchswoche, d.h. nach einer 7tägigen Adaptation an die verschiedenen Mischfutter erfolgt die Verdaulichkeitsstudie.
Im Rahmen einer Sektion werden Gewebeproben aus verschiedenen Lokalisationen des Magen-Darm-Trakts entnommen, konserviert und hinsichtlich des Vorkommens von IgA-sezernierenden Plasmazellen untersucht. Des Weiteren erfolgt eine makroskopische Beurteilung der Pars nonglandularis des Magens, um mögliche Epithelveränderungen in diesem für das Auftreten von Magengeschwüren beim Schwein prädisponierten Bereich zu untersuchen. Zusätzlich wird die Masse der Magenwand, der Darmwand sowie des Pankreas erfasst.
Ziel der Untersuchungen ist also eine Optimierung der Futterstruktur in der Ferkelaufzucht, die in gleicher Gewichtung Leistung (Voraussetzung: hohe Verdaulichkeit) und Gesundheit (frei von Alterationen) berücksichtigt.

Project Details:
Bei dem von der BLE geförderten Projekt "GrainUp" handelt es sich um ein Kooperationsprojekt verschiedener deutscher Tierernährungseinrichtungen. Im Rahmen dieses Projektes werden im hiesigen Institut Effekte der Futterstruktur bei Einsatz getreidebasierter Mischfuttermittel in der Mast von Geflügel geprüft. Hierbei kommen vier unterschiedlich vermahlene und konfektionierte Mischfutter (Vermahlung in der Hammermühle/auf dem Weizenstuhl/ganze Getreidekörner im Pellet, Angebot als Pellet/Expandat) mit identischer botanischer und chemischer Zusammensetzung zum Einsatz. Im Rahmen der Studie sollen deren Futterwert (inklusive Verdaulichkeit der Stärke), aber auch die Leistungen der Tiere (Futteraufnahme, Zunahmen, Futteraufwand) untersucht werden. Zusätzlich werden anatomische und histologische Untersuchungen durchgeführt, um mögliche Auswirkungen der unterschiedlichen Futterstruktur auf den Verdauungstrakt und die Gesundheit des Magen-Darm-Traktes beim Broiler zu bestimmen.
Ziel des Projektes ist folglich ein Fütterungskonzept, basierend auf einer Optimierung von Getreidebearbeitung und Mischfutterkonfektionierung, das bei günstigster Verwertung der aus dem Getreide stammenden Energie (Stärke) und Nährstoffe (insb. Protein) die möglichen Auswirkungen auf die Gesundheit des Magen-Darm-Trakts mit berücksichtigt. Es soll also die günstigste Futterverwertung bei höchstmöglichem Gesundheitsstatus gefunden werden, was sowohl unter dem Aspekt des Tierschutzes als auch des Verbraucherschutzes (Lebensmittelsicherheit) gegenüber den etablierten Fütterungskonzepten erhebliche Vorteile brächte.

Project Details:
Die zunehmende Bedeutung des Kaninchens als Heimtier äußert sich u.a. in einer steigenden Bereitschaft der Besitzer, eine relativ kostspielige Diagnostik und Therapie zu akzeptieren, was die Lebenserwartung der Tiere merklich anhebt. Die mit steigendem Alter einhergehenden Erkrankungen manifestieren sich bei weiblichen Kaninchen zu einem großen Teil in Form endometrialer Hyperplasien oder Uteruskarzinome, die sich in Form zystisch dilatierter Uterindrüsen oder als papilläre Proliferationen des Endometriums darstellen. Ursächliche Zusammenhänge mit Funktionsstörungen der Ovarien sind nur teilweise geklärt.
Ziele der geplanten Studie sind 1. Erfassung möglicher Zusammenhänge zwischen der ovarialen Östradiol 17-β - und Progesteronsekretion einerseits und zytologischen Befunden aus Vagina und Uterus einserseits und krankhaften Veränderungen des Uterus (z.B. Endometrialer Hyperplasie, Adenokarzinomen, Hydrometra, Pyometra) andererseits, 2. Erarbeitung einer definierten Vorgehensweise im Rahmen der klinischen Diagnostik von Uteropathien beim Kaninchen durch Prüfung der diagnostischen Aussagekraft der Vaginalzytologie in Verbindung mit dem bakteriellen vaginalen und uterinen Keimgehalt sowie hämatologischer, sonographischer und radiologischer Befunde, 3. Überprüfung der aus der Literatur abzuleitenden Parallelen beim Kaninchen und Menschen bezüglich der Häufigkeit und Art von Uteropathien und einer möglichen Eignung des Kaninchens als Modell für die Erforschung von Uteropathien beim Menschen.
Die durch therapeutische Ovariohysterektomie gewonnenen Organe (Ovarien, Uterus) werden makromorphologisch sowie histopathologisch in HE-gefärbten Schnitten untersucht. Ferner wird das Vorkommen apoptotischer (TUNEL, Caspase) und proliferativer Prozesse (Ki 67) insbesondere im Hinblick auf tumoröse Veränderungen des Uterus untersucht.

Results:

Uterine diseases including adenocarcinoma play an important role in rabbits. The aims of this study were to 1) evaluate physiological findings of the genital tract and histological changes of the uterus in relation to the ovarian status, 2) establish parameters for clinical diagnosis of uterine diseases and 3) determine the vaginal and uterine bacterial flora in healthy and diseased rabbits.

Thirtyone rabbits were submitted to a clinical examination before ovariohysterectomy (OHE). The gynaecological status was determined by inspection of the vulva (colour, degree of oedema and opening), vaginal cytology, ultrasound and X-ray, analysis of total oestrogens and progesterone in blood plasma. Furthermore the bacterial culture of vagina and uterus was investigated. After OHE the organs were examined histo-pathologically.

Ten rabbits (32.3%) showed a healthy uterus whereas uterine diseases were diagnosed in 21 cases (67.7%). Ten of the diseased rabbits had an adenocarcinoma and were >4 years, and 6 from these even 7 years old. Different uterine diseases were diagnosed in 10 out of 17 rabbits with a history of repeated pseudopregnancies. Stages of the oestrous cycle could be verified by vaginal cytology together with blood concentrations of total oestrogens and progesterone. Ultrasound was particularly suitable for diagnosing uterine diseases. Coagulase-negative staphylococci were isolated most frequently in vaginal and uterine secretion both in healthy and diseased rabbits and may therefore belong to the physiological bacterial flora.

Since 90% of the rabbits with an adenocarcinoma also showed endometrial hyperplasia the hypothesis of precancerosis is self-evident. Thus preventive early OHE is indicated.

 

Fiefstück L, Urhausen C, Fehr M, Warschau M, Beineke A, Günzel-Apel AR. Physiological and pathological findings in the rabbit uterus with reference to the stage of oestrous cycle. Reproductive Biology 2013, 13s: 50 (abstr.)

http://dx.doi.org/10.1016/j.repbio.2013.01.058

http://dx.doi.org/10.1016/j.repbio.2013.01.058

Project Details:
In diesem Projekt soll untersucht werden, wie sich mittels schneller echoplanarer Magnetresonanztomographie-Bildgebung erhöhte Sauerstoffsättigungen aktiver Hirnareale darstellen lassen und ob sich daraus ein geeignetes Untersuchungsverfahren entwickeln lässt, das eine funktionelle Diagnostik der Strukturen der Hörbahn während des Hörvorgangs ermöglicht. Zielsetzung des vorliegenden Forschungsvorhabens ist es daher, geeignete echoplanare Sequenzen in Verbindung mit adäquaten akustischen Reizen für die funktionelle Magnetresonanztomographie an Hund und Katze zu evaluieren und ein Untersuchungs- und Auswerteprotokoll festzulegen. Neben dem Nutzen für eine Anwendung an den Patienten Hund und Katze wäre diese Diagnosemöglichkeit auch für die humanmedizinische Cochlea- und Hirnstammimplantatsforschung anwendbar, da die Katze in diesem Forschungsbereich als Modelltier genutzt wird.

Results:

https://bmcvetres.biomedcentral.com/articles/10.1186/1746-6148-9-210