Overview of research projects

Funding: Förderverein Biotechnologieforschung e.V. (FBF) Fachbereich Rind, Bonn

Project Details:
Künstliche Besamung nimmt eine große wirtschaftliche Rolle bei der Rinderzucht ein. Seit fast 50 Jahren wird dafür Samen kryokonserviert. Dabei wirkt sich allerdings die Kryokonservierung negativ auf die Samenqualität in Bezug auf Motiliät der aufgetauten Spermien und die für die Fertilisation benötigte Anzahl von Spermien. Eine Vielzahl von Gründen wird für diese verminderte Fertilität von kryokonservierten Samen diskutiert.
"Reaktive Sauerstoffspezies" (ROS), die bei der unvollständigen Reduktion von Sauerstoff oder auch physiologisch in einigen Stoffwechselprozessen entstehen, können in Zellen zu Schäden bis hin zum Zelltod führen. Zu diesen negativen Effekten gehören Lipidperoxidation sowie Schäden an DNA und Proteinen.
Spermien sind besonders anfällig gegenüber ROS, da sie nur einen geringen Schutz gegenüber ROS im Cytoplasma besitzen. Darüber hinaus besteht die Plasmamembran der Spermien zum großen Teil aus vielfach-ungesättigen Fettsäuren, die in Anwesenheit von ROS besonders leicht peroxidiert werden. Im Seminalplasma Antioxidative befinden sich Schutzmechanismen.
In diesem Projekt soll die antioxidativen Kapazität von Seminalplasma und Spermien untersucht werden. Dabei soll zum einen die Konzentration an Antioxidantien (Vit E, Vit A, Vit C, Se, Harnsäure) und die Aktivität von antioxidativen Enzymen (Superoxiddismutase, Gluthationperoxidase und Katalase) und zum anderen soll die nichtenzymatische antioxidative Kapazität bestimmt werden. Die erhaltenen Werte werden mit der Qualität der Spermatozoen korreliert.
Ausgehend von diesen Untersuchungen wird der Einfluss biotechnologischer Verfahren, wie Verdünnung und Kryokonservierung, auf die Parameter des oxidativen Stresses untersucht.
Desweiteren wird der Einfluss von verschiedenen Verdünnerzusätzen mit antioxidativem Potential untersucht werden. Auch hier wird die nicht-enzymatische antioxidative Kapazität nach Zugabe der Antioxidanten mit den oben beschriebenen Verfahren bestimmt und der Einfluss der Verdünnermixturen auf die Qualtität der Spermatozoen ermittelt.

Cooperation Partners:

Rinderzucht Schleswig-Holstein eG

Rinderzuchtverband Mecklenburg-Vorpommern eG

Nordrind GmbH

Besamungsverein Neustadt a.d. Aisch

Rinderunion West

Funding: AIF, FEI

Project Details:
Bisher ist getrocknetes Eigelb aufgrund der negativ veränderten technofunktionellen Eigenschaften nur in beschränktem Maße in Lebensmittelprodukten einsetzbar. Ziel dieses Forschungsprojekts ist es, ein Verfahren zu entwickeln, bei dem die Lipoproteine im Glaszustand konserviert werden und so ihre Funktion in einem gefriergetrockneten Eigelbprodukt behalten.

Cooperation Partners:

Klein- und mittelständische Unternehmen der Eiprodukten-Industrie.

Funding: Förderverein Biotechnologieforschung e.V. Nord Ost Genetik Rinder Union West

Project Details:
In einer Projektkooperation mit der Klinik für Rinder (Teil: 1) werden neue Methoden der andrologischen und spermatologischen Diagnostik hinsichtlich ihrer Nutzanwendung in der Besamungspraxis beim Bullen untersucht. In Teil 2 wird die Variabilität der Qualität und Quantität von Tiefgefriersperma beim Bullen untersucht und in Beziehung zur Befruchtungsleistung in Feldbesamungsversuchen gesetzt.

Funding: Industrie

Project Details:
Die klinische Diagnose chronischer Herzerkrankungen ist bei Vögeln aufgrund biologischer, anatomischer und physiologischer Besonderheiten mit Schwierigkeiten verbunden. Die Humanmedizin setzt neben der klassischen Diagnostik über EKG und US vermehrt auch auf den Nachweis von Veränderungen blutchemischer Parameter. Das cGMP konnte auch bei Hühnern mit Herzveränderungen nachgewiesen werden. Am Modell Taube wird die klinische Bedeutung von Veränderungen des cGMP im Plasma nach experimentell provozierter linksventrikulärer Hyperthrophie und chronischer Herzinsuffiziens untersucht.

Project Details:
Ziel dieser Studie ist es, die Bedeutung einer Leptospireninfektion auf die Entstehung der Equinen rezidivierenden Uveitis (ERU) zu prüfen. Dazu wird das Glasköpermaterial von ERU-Patienten auf Leptospirenantigen mittels PCR sowie Antikörper gegen 10 verschiedene L.-Serovare mittels MAT versus einer nicht erkrankten Kontrollgruppe untersucht. Bei positiver PCR folgt ein kultureller Nachweis. Die ermittelten mikrobiologischen Ergebnisse werden in Beziehung zur Art und zum Schweregrad der ophthalmologischen Befunde sowie zur Herkunft der Pferde gesetzt.

Project Details:
Zur Behandlung der exocrinen Pankreasinsuffizienz stellt die Enzymsubstitution mit Produkten porciner Herkunft nach wie vor die Methode der Wahl dar. In jüngster Zeit wird vermehrt an der Entwicklung von Enzymen mikrobiellen Ursprungs geforscht, da diese eine gezielte Produktion neuer Produkte ermöglichen. In vorangegangenen Arbeiten dieses Projektes (Becker 2005; Zantz 2006) wurden Screeningtests zur arbeits- und zeitsparenden Überprüfung der Wirksamkeit substituierter Enzyme entwickelt. In den genannten Arbeiten wurden Amylasen, Proteasen und Lipasen jeweils isoliert mit einer Testmahlzeit verabreicht. Ziel dieses Forschungsprojektes im Rahmen eines Dissertationsvorhabens ist durch Kombination verschiedener Enzyme (Lipasen, Proteasen und Amylasen) mögliche Interaktionen der verschiedenen Enzyme untereinander (insbesondere Abbau der Amylase und Lipase durch die zugesetzte Protease) zu überprüfen. Die Ration enthält dabei aufgrund der Verwendung diverser Fettquellen (Sahne, Olivenöl, Schweineschmalz) einen hohen Fettgehalt. Die Untersuchungen ermöglichen dabei insbesondere den Einfluss der fehlenden exokrinen Pankreasfunktion auf die Fettverdauung dieser speziellen Fette zu überprüfen (in vorangegangenen Studien wurden insbesondere Sojaöl oder Butterfette als vorrangige Fettquelle eingesetzt).

Cooperation Partners:

Pharmazeutische Industrie

Project Details:
Die Diagnose "subklinische Mastitis" wird gestellt, wenn der Zellgehalt einer Viertelanfangsgemelksprobe (VAGP) größer als 100.000 Zellen/ml Milch ist und ein positiver Erregernachweis geführt werden konnte (DVG 2002).

Dieser Zellzahlgrenzwert gilt für die Untersuchung von VAGP, die zur üblichen Melkzeit von Kühen in normaler Laktation entnommen wurden. Physiologische Schwankungen im Zellzahlniveau des einzelnen Tieres werden dabei nicht berücksichtigt. Die Differenz zwischen den somatischen Zellgehalten der Euterviertel einer Kuh lässt sich einfach ermitteln und könnte hier zusätzlich zum absoluten Grenzwert zur Beurteilung des Eutergesundheitszustandes genutzt werden. Die starke Abweichung eines Viertels von den anderen Vierteln desselben Euters weist auf ein Entzündungsgeschehen in diesem Viertel hin.

Anhand des umfangreichen Datenmaterials aus Gesamt- und Teilbestandsuntersuchungen des Staatlichen Untersuchungsamtes Hessen, Standort Gießen, der Jahre 1995-2003 sollen grundsätzliche Fragen der Beziehung Zellzahl/Erregernachweis unter Berücksichtigung der Nachbarviertel geklärt werden. Die Hauptfrage der Dissertation wird sein, ob die Wahrscheinlichkeit eines positiven Erregernachweises bei einer zunehmenden Zellzahldifferenz zwischen den vier Vierteln einer Kuh zunimmt.

Cooperation Partners:

Staatliches Untersuchungsamt Hessen, Standort Gießen

Funding: Bundesinstitut für Risikobewertung; Eberhard-Lienhop-Stiftung

Project Details:
Seit langem ist bekannt, dass sich Tetracycline nach Anwendung beim Tier in Knochen
einlagern. In eigenen Untersuchungen konnte bestätigt werden, dass durch die verbreitete
Anwendung von Tetracyclinen bei lebensmittelliefernden Tieren häufig mit Tetracyclin-
Rückständen in Knochen geschlachteter Tiere gerechnet werden muß.
Obwohl Knochen zum Direktverzehr für den Menschen kaum geeignet sind, könnten sie
dennoch Eingang in die Nahrungskette finden. Zum einen indirekt über die Verfütterung
knochenhaltiger Tiermehle und Fleischknochenmehle, zum anderen direkt durch mit
Knochenpartikeln kontaminiertes, maschinell gewonnenes Restfleisch ("MSM",
"Separatorenfleisch"), das in der Wurstherstellung Verwendung finden kann. In eigenen
Untersuchungen konnten wir die Kontamination von Fleischmehlen und
Fleischknochenmehlen mit Tetracyclinen nachweisen und damit die bisherige Ansicht
widerlegen, dass die gesetzlich vorschriebenen Verfahren zur Herstellung von Tiermehlen
mögliche Rückstände vollständig eliminieren.
Da die Tetracyclin-Konzentrationen von Knochen bis zu 50 mg/kg betragen, können sich in
den Produkten Tetracyclin-Kontaminationen im unteren ppm-Bereich ergeben. Inwieweit
diese gebundenen Tetracyclin-Rückstände nach Aufnahme durch Mensch oder Tier
bioverfügbar sind, ist bisher weitgehend ungeklärt.
Die Ziele des Gemeinschafts-Projektes mit dem Institut für Pharmakologie der TiHo sind
- die Ermittlung der aktuellen Belastung von Tiermehlen und Fleischknochenmehlen,
die auf Grundlage der VO (EG) 1774/2002 hergestellt wurden,
- eine Prozessschrittanalyse der Herstellung von Gelatine aus Knochen im Hinblick auf
Tetracyclin-Rückstände,
- die Bestimmung der sekundären Bioverfügbarkeit von gebundenen Tetracyclin-
Rückständen sowie ihrer Verteilung und Anreicherung im Mäusekörper,
- die Feststellung, ob die Verfütterung von in knochenhaltigen Futtermitteln enthaltenen
gebundenen Tetracyclin-Rückständen die Selektion Tetracyclin-resistenter Keime
(Escherichia coli) im Mäusedarm begünstigt.

Cooperation Partners:

LAVES, PD Dr. M. Kühne

Funding: Niedersächsisches Ministerium für den ländlichen Raum, Ernährung, Landwirtschaft und Verbraucherschutz

Project Details:
Ziel des Forschungsvorhabens ist zum einen die Ermittlung des Status quo in einem großen norddeutschen Schlachtbetrieb und die Ermittlung der Voraussetzungen für die Einführung einer risikoorientierten Fleischuntersuchung. Es soll dabei geprüft werden, ob bei dem aktuellen Gesundheitszustand der Schlachttiere und den zur Verfügung gestellten Informationen aus der Landwirtschaft die Bedingungen für eine risikoorientierte Fleischuntersuchung erfüllt sind. In einem zweiten Schritt soll erhoben werden, ob für bestimmte Tiergruppen sachlich und organisatorisch eine erleichterte, visuelle Fleischuntersuchung möglich ist.

Cooperation Partners:

Industrie

Funding: Bundesinstitut für Risikobewertung; Katholischer Akademischer Austauschdienst

Project Details:
Als Cysticercose wird das Vorkommen von Finnenstadien verschiedener Cestoden
im Gewebe von Zwischenwirten bezeichnet. Der Rinderbandwurm des Menschen
Taenia saginata ist weltweit verbreitet. Die Infektion des Menschen erfolgt durch rohes
oder halbrohes, finnenhaltiges Rindfleisch. Als Symptome des Bandwurmbefalls,
der Taeniose, beim Menschen kommt es zu Hungergefühl, Durchfall, Abmagerung,
Bauchschmerzen und einer Eosinophilie. Im Darm des Menschen ist der bis zu 10
Meter lange Rinderbandwurm Jahre bis Jahrzehnte lebensfähig und produziert in
dieser Zeit reife und eihaltige Proglottiden. Eier können direkt mit dem Stuhl oder mit
freigesetzten Proglottiden an die Außenwelt gelangen. Über kontaminiertes Rinderfutter
(z.B. mit Gülle kontaminierte Weiden oder Schnittgras) können Rinder Taenia-
Eier per os aufnehmen. Freigesetzte Larven gelangen über Darmwand und Blutkreislauf
in die Muskulatur (insbesondere Herz, Zwerchfell, Zunge und Masseter). Innerhalb
von 8 bis 10 Wochen entwickeln sie sich zu 10 x 4,5 mm großen Bläschen, die
eine klare Flüssigkeit sowie einen Protoscolex enthalten.
Das Vorkommen der Cysticercose bzw. der Taeniose ist abhängig von intakten Infektionswegen
Rind-Mensch bzw. Schwein-Mensch, die ausgeprägt nur noch in Ländern
der sogenannten 3. Welt vorhanden sind. Doch auch in den Staaten Mitteleuropas,
die sich durch hohe Hygienestandards auszeichnen, sind offensichtlich nicht alle
Infektionsketten unterbrochen, wie vorliegende Zahlen zur Prävalenz boviner Cysticercose
und humaner Taeniose zeigen. Während der Feststellung der Taeniose dem
praktischen Arzt vorbehalten ist, erfolgt die Diagnose der Cysticercose im Rahmen
der routinemäßigen tierärztlichen Fleischuntersuchung durch visuelle Untersuchung.
Für die zur Zeit durchgeführte Methode der Finnen-Diagnostik wird allerdings eine
Nachweissicherheit von lediglich 10-25% angenommen.
Eine Risikominimierung im Hinblick auf die Cysticercose bzw. Taeniose kann an
verschiedenen Stellen des Infektionszyklus ansetzen. Der Vermeidung von Cysticercosen
dienen die Erkennung und Behandlung von Bandwurmträgern sowie Behandlung
und Ausbringungsvorschriften für potentiell infektiöse Klärschlämme und Abwässer.
Das Vorkommen von Taeniosen kann durch die Vermeidung des Rohfleischverzehrs,
die Schaffung Cysticercose-freier Mastbestände sowie die Erkennung,
Brauchbarmachung oder unschädliche Beseitigung finnenbehafteten Fleisches
verringert werden.
Ziel des laufenden Gemeinschafts-Projektes des Institutes für Lebensmittelqualität
und -sicherheit und des Institutes für Parasitologie der TiHo ist es,
- die Verbesserung der Diagnostik am Schlachtkörper und am lebenden
Schlachttier
- die Evaluierung von serologischen Verfahren zur Herdendiagnostik in Problembetrieben.

Cooperation Partners:

PD Dr. M. Kühne, LAVES