Overview of research projects

Project Details:
Gerade in der Jungtierernährung werden zur Ausschöpfung des genetisch bestimmten Wachstumspotentials proteinreiche Einzelkomponenten benötigt, die in Ergänzung zu Getreide und anderen Energieträgern eine insgesamt bedarfsgerechte Proteinversorgung ermöglichen.
Seit dem BSE bedingten Verbot tierischer Eiweißfuttermittel kommen heute im Mischfutter praktisch nur noch pflanzliche Proteinträger zum Einsatz, die aber allesamt auch ihre "Probleme" haben. Beim Sojaextraktionsschrot sind es bestimmte Oligosaccharide (die gerade im Dünndarm ihre negativen Effekte auf die Chymusqualität entfalten und sekundär zu einer forcierten mikrobiellen Fermentation Anlass geben) sowie die hohen Kalium-Gehalte, die insbesondere beim Geflügel eine Verflüssigung der Exkremente bedingen (mit weiteren Nachteilen wie einer feuchten Einstreu, Fußballenentzündungen etc. verbunden).
Vor diesem Hintergrund zielen die Untersuchungen mit zwei ganz unterschiedlichen Ansätzen auf eine Entschärfung des Problems:
Zum einen sollen Sojaqualitäten geprüft werden, die dank neuer Verfahren in der Bearbeitung/Herstellung nur noch geringe Gehalte an Oligosacchariden und/oder Kalium aufweisen, so dass die bekannten nachteiligen Auswirkungen vermieden werden. Zum anderen soll durch eine Kombination von Sojaprotein und anderen Eiweißträgern (die bekannt sind für geringe K-Gehalte bzw. in denen keine Oligosaccharide vorkommen) eine höhere Verträglichkeit - trotz vergleichbar hoher Proteinaufnahme - erreicht werden.
Mittels in-vivo-Untersuchungen an Ferkeln und Küken sowie auf der Basis von in-vitro-Untersuchungen (Ileumchymus von fistulierten Schweinen als Inokulum) sollen die Auswirkungen der in ihrer Zusammensetzung veränderten Komponenten bzw. Kombinationen hinsichtlich ihres Futterwertes sowie ihrer Effekte auf die Magen-Darm-Flora näher geprüft werden. Letztendlich zielen die Versuche auf eine vergleichbar hohe Leistung der Jungtiere bei geringerer Disposition für Verdauungsstörungen, die nicht selten zum Einsatz von Antibiotika führen.

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

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.

Project Details:
Der Insulin-like growth factor 1 (IGF1) ist ein wichtiger Faktor in der Regulation physiologischer Prozesse, wie beispielsweise an Wachstum und Entwicklung embryonalen, fetalen und plazentaren Gewebes. Während der frühen embryonalen Entwicklung spielt IGF1 eine wichtige Rolle, da er nachweislich zu einer Reduzierung der Anzahl apoptotischer Zellen führt und dadurch die frühe embryonale Mortalität verringert. Die Signalübertragung von IGF1 verläuft über die spezifische Bindung an den membranständigen Insulin-like growth factor 1-Rezeptor (IGF1R), dessen Expression einen potentiellen Marker für die Qualität in vitro produzierter Embryonen darstellt. Bisherige Untersuchungen im präimplantorischen Embryo des Rindes fanden weitestgehend durch Betrachtung der relativen Menge spezifischer Gentranskripte und nur vereinzelt auf Proteinebene statt.

Funding: Institut Danone Ernährung für Gesundheit e.V., 15.000 EUR

Project Details:
Endokrine Disruptoren sind Stoffe, die das Hormonsystem auf verschiedenen Wegen beeinflussen können. Neben den direkten Wirkungen auf Rezeptoren des Hormonsystems wirken diese Substanzen auch auf unser Epigenom, welcher sich auch auf die Nachkommen auswirken kann.
Bisherige Arbeiten sind an Tiermodellen durchgeführt worden. Allerdings gibt es große Unterschiede zwischen den Genomen von Tier und Mensch. Als humanisiertes Modell verwenden wir induzierte pluripotente Zellen (iPS). iPS werden gewonnen, indem adulte Zellen einer Reprogrammierung unterworfen werden und dadurch ihre Pluripotenz wiedererlangen. Diese könnten einen Ansatz bieten, um einen Generationenwechsel nachzustellen. Den Wechsel des Methylierungsstatus der DNA, welchen endokrine Disruptoren generationenübergreifend überdauern, soll im In-vitro-Modell durch Reprogrammierung von differenzierten Zellen zu undifferenzierten und zurück gezeigt werden.

Funding: Fritz-Ahrberg-Stiftung, 34.000 EUR

Project Details:
Anreicherung von Rohwürsten mit bisher nicht kommerziell verfügbaren alpha-Tocotrienolreichen Biertreberextrakten, so dass technologisch und physiologisch ein aufgewertetes Fleischprodukt entwickelt werden kann.

Funding: Bundesinstitut für Risikobewertung, 30.570 EUR

Project Details:
Pflanzenschutzmittel, die während der Vegetationsphase oder Lager- und Transport-zeit angewandt wurden, können schließlich auch in Form von Rückständen in oder auf Lebensmitteln nachgewiesen werden. Handelt es sich dabei um Rückstände von mehr als nur einem Wirkstoff, spricht man von einer Belastung mit sogenannten "Mehrfachrückständen". In den letzten Jahren war mindestens ein Drittel der auf Pflanzenschutzmittelrückstände untersuchten Lebensmittelproben in Deutschland mit Mehrfachrückständen belastet. In der Regel handelte es sich dabei um Rückstände, die (deutlich) unterhalb der gesetzlich festgelegten Höchstmenge ("Maximum Residue Level" [MRL]-Wert) und der toxikologisch begründeten Grenzwerte ("Acceptable Daily Intake" [ADI]-Wert und Akute Referenzdosis [ARfD]) lagen und somit kein gesundheitliches Risiko für den Verbraucher darstellten. Generell jedoch werden die oben genannten Grenzwerte nur für Einzelstoffe erstellt und sind damit nur für eine Einzelstoffbewertung anwendbar. In diesem Zusammenhang muss hinterfragt werden, ob mit dem bisher angewandten Risikobewertungskonzept auf Grundlage von MRL, ADI und ARfD die von Mehrfachrückständen möglicherweise ausgehenden Risiken überhaupt ausreichend erfasst werden.

Von mehreren Pflanzenschutzmitteln ist bekannt, dass sie Androgenrezeptor-Antagonisten oder Östrogenrezeptor-Agonisten sind. Vor diesem Hintergrund soll im Rahmen des vorliegenden Forschungsvorhabens untersucht werden, welche Wirkung Pflanzenschutzmittel-Gemische, in denen Substanzen mit einer agonistischen bzw. antagonistischen Wirkung auf Estrogen- oder Androgen-rezeptoren kombiniert werden, in Hefe-Zellen, die diese Rezeptoren exprimieren, sowie in zwei Humantumorzelllinien (die Estrogenrezeptor-positiven MCF-7-Zellen und die Androgenrezeptor-positiven VCaP-Zellen) im Vergleich zu den Einzel-substanzen entfalten. Die geplanten Experimente sollen zeigen, ob die Kombination von mehreren Pflanzenschutzmitteln additive oder sogar synergistische Effekte in den in vitro-Testsystemen hervorrufen kann und welches in vitro-Testsystem die Auswirkungen im Versuchstier richtig bzw. am besten widerspiegelt. Das Forschungsvorhaben könnte somit einen wichtigen Beitrag zur Risikobewertung von komplexen Pflanzenschutzmittel-Gemischen, die die Biosynthese von Sexual-hormonen bzw. deren Rezeptor-vermittelten Effekte beeinflussen können, sowie zu einer signifikanten Verminderung der Zahl der Versuchstiere, die in diesem Bereich verwendet werden, leisten.

Project Details:
Es werden neu entwickelte Infrarot-Wärmeplatten im Vergleich zu üblichen Warmwasser-Bodenheizungen für Ferkelnester hinsichtlich der Wärmeleistung sowie der Aufzuchtparameter im Praxiseinsatz verglichen

Results:

Strauch-Sürken, L.; Wendt, M. (2015):

Vergleich neuartiger Infrarotwärmeplatten mit konventionellen Warmwasserplatten als Ausrüstung für Ferkelnester im Abferkelstall.

Tierärztl. Prax. 43 (G), 207-215

http://elib.tiho-hannover.de/dissertations/strauchl_ws13.pdf

Project Details:
Mit den zurzeit verfügbaren ELISAs ist eine Unterscheidung zwischen Impfantikörpern und Infektionsantikörpern gegen Mycoplasma hyopneumoniae nicht möglich. Da es auch keinen Markerimpfstoff gibt, ist es nicht möglich eine Aussage über den Impfstatus eines Ferkels zu machen, noch den Nachweis von Antikörpern sicher zu deuten. Die geplanten Tests im Rahmen dieser Dissertation sollen zur Etablierung eines neu entwickelten ELISA führen, der nur Antikörper nachweist, die aufgrund einer Feldvirusinfektion induziert werden, nicht aber Impfantikörper. Es soll damit die Diagnostik der Enzootischen Pneumonie verbessert sowie den Impfstatus von Ferkeln erkennbar gemacht werden.

Results:

http://elib.tiho-hannover.de/dissertations/fleischert_ss14.html

Cooperation Partners:

Prof. Dr. Gerald Gerlach, IVD Hannover

Funding: Fa. Boehringer Ingelheim, 60.000 EUR

Project Details:
Im hier beschriebenen Projekt soll untersucht werden, wie häufig LI-Infektionen bei Absetzferkeln in Sauen haltenden Betrieben vorkommen und inwieweit die Saugferkel eventuell schon als Träger in Frage kommen. Durch diese latent infizierten Ferkel könnte der Erreger schon frühzeitig ins Flatdeck eingebracht werden und dort für eine frühe LI-Infektion der abgesetzten Ferkel verantwortlich sein.
Durch ein Monitoring von ca. 100 Sauenbetrieben soll untersucht werden, ob sich die oben genannte Hypothese bestätigen lässt.

Results:

http://elib.tiho-hannover.de/dissertations/wentings_ss13.pdf