Overview of research projects

Project Details:
Zielsetzung:
Art und Anteil der verschiedenen Getreidearten (als Stärketräger) sowie der Proteinträger (Sojaschrot und alternative Eiweißfuttermittel) im Mischfutter für die Putenmast variieren- insbesondere aus finanziellen Gründen- ganz erheblich. Nach Erfahrungen der Praxis haben Clostridien-Infektionen mit der Folge von schwersten Verdauungsstörungen (Durchfall) heute eine besondere Bedeutung erlangt, die entsprechend häufig eine intensive Therapie erfordern. Mit der vorliegenden Untersuchung soll der Hypothese nachgegangen werden, nach der solche Clostridien-Infektionen durch bestimmte Mischfutterrezepturen besonders gefördert werden.

Methodik:
In einem Versuchsbetrieb eines großen Putenmastunternehmens sollen 4 unterschiedliche Mischfutterrezepturen parallel zum Einsatz kommen:
Kontrollgruppe:in allen Phasen marktübliche Mischfutterrezeptur
Versuchsgruppe 1: Verzicht auf bestimmte Stärketräger
Versuchsgruppe 2: Verzicht auf bestimmte Proteinträger
Versuchsgruppe 3: Kombination von 1 und 2, d.h. nur wertvollste Ausgangskomponenten in der Mastphase P3-P6

Beginnend mit der Mastphase P3 erfolgen kontinuierlich Untersuchungen zum Clostridien-Vorkommen in den Exkrementen, im Darminhalt erkrankter/verendeter Masttiere sowie in Individuen, die ggf. zu diesem Zweck getötet wurden.

Darüber hinaus interessieren unter den o.g. Bedingungen
die Leistungen (Futteraufwand/Zunahmen)
die Verlustrate (in den verschiedenen Gruppen und Phasen)
die Exkremente- und Einstreuqualität (insb. der TS-Gehalt)
die Schlachtkörperqualität (Brustfleischanteil u. ä.)

Insgesamt stehen im Versuch ca. 1400 Puten, aufgeteilt in 4 Gruppen
(= 4 Behandlungen) in jeweils 3 Einzelabteilen zur Verfügung. Die mikrobiologischen Untersuchungen werden im firmeneigenen Labor vor Ort durchgeführt, wobei klassische Nachweisverfahren zur Anwendung kommen (kulturell, Selektivnährmedien; Anreicherung mit Fleischbouillon). Die Absicherung erfolgt mikroskopisch nach Gram-Färbung. Futter- und Exkrementeuntersuchungen werden nach dem LUFA-Methodenbuch vorgenommen.

Project Details:
In der Putenmast wird seit Jahren Monensin-Na als Anticoccidium verwendet. Nicht zuletzt wegen der bei hoher Dosierung beobachteten Risiken wurde die Konzentration zurückgenommen, so dass heute neben einer reduzierten Dosierung auch die Dauer des Einsatzes zurückgenommen wird. Unter diesen Bedingungen interessiert zum Einen die Sicherheit in der Kokzidien-Prophylaxe, zum Anderen aber gibt es Erfahrungen in der Praxis, nach denen bei eingeschränkter Anwendung die Clostridiose häufiger und intensiver auftritt. Vor diesem Hintergrund sollen in den Putenmastversuchen auf dem Lehr- und Forschungsgut Ruthe die Wirksamkeit des Zusatzstoffes gegen Kokzidien und auch die möglichen Effekte auf die Clostridienbelastung (der Exkremente sowie verendeter Tiere) näher geprüft werden. Hierzu bedarf es quantitativer Untersuchungen der Kokzidien-Ausscheidung in den Exkrementen (Institut für Parasitologie) sowie bakteriologischer Untersuchungen an Sektionsmaterial (Klinik für Geflügel, PD Dr. Glünder), um die intendierten Aussagen treffen zu können. Daneben werden die zootechnischen Leistungen (KM-Zunahmen/Futteraufwand/Tierverluste) kontinuierlich bestimmt.

Project Details:
In der intensiven Rindermast kommt es nicht selten zu Erkrankungen und Tierverlusten in Folge massiver Konkrementablagerungen in den harnableitenden Wegen. Hierbei handelt es sich vorzugsweise um P-reiche Konkremente, d. h. insbesondere um Struvitsteine.
Vor diesem Hintergrund soll in Bilanzversuchen mit jungen Mastbullen (Körpermasse ca. 300 kg) der Einfluss eines knappen, mittleren bzw. hohen Rohfasergehalts in der Ration sowie der Zusatz von CaCl2 zum Futter auf diverse Parameter des P-Haushalts untersucht werden. Hierbei interessieren primär die Variationen in der renalen P-Exkretion, daneben aber auch Einflüsse des Individuums sowie die P-Konzentrationen in Blut und Speichel. Insbesondere soll die Frage geklärt werden, ob die hohe Fütterungsintensität (= niedriger Rohfasergehalt in der Ration) an sich für eine forcierte renale P-Exkretion disponiert und ob mit der Zulage von CaCl2 eine Harnansäuerung und Auflösung möglicher P-haltiger Konkremente möglich ist (geeignete diätetische Empfehlung?).

Project Details:
Die Einführung von Qualitätssicherungssystemen in der Nutztierhaltung, d.h. Lebensmittelproduktion, verlangt aufgrund einer zunehmenden Sensibilisierung der Verbraucherschaft in Fragen der Lebensmittelsicherheit und zukünftiger repressiver Maßnahmen für den Erzeugerbetrieb konzertierte Maßnahmen, um die Salmonellenprävalenz zu senken. Im Institut für Tierernährung sind vor diesem Hintergrund in den letzten Jahren zwei diätetische Modelle entwickelt worden, mit denen man an Schweinen Einflüsse der Fütterung und der Futterzusammensetzung auf die Haftung, Vermehrung und Ausscheidung von Salmonellen unter standardisierten Bedingungen nachweisen konnte. In beiden Modellen erwies sich die Kombination von grober Futterstruktur und Zusatz von Kaliumdiformiat zum Futter als prophylaktisch günstig. Ziel dieser Arbeit ist es, die o.g. Fütterungskonzepte unter Feldbedingungen zu testen und die Ergebnisse der bisherigen Untersuchungen zu überprüfen. Das Fütterungsmodell wurde auf vier Betrieben der Kategorie III (QS-Datenbank, >40% serolgoisch Salmonella-positiv) umgesetzt. Die Beprobung der Tiere erfolgte während der gesamten Mastperiode und erstreckte sich bis auf den Schlachthof. Die Salmonellendiagnostik umfasste eine kulturelle Analytik sowie den Salmonellennachweis mittels PCR und die Antikörperbestimmung mit dem ELISA.
Futtermittelproben unterlagen zusätzlich der chemischen Untersuchung (Weender Analyse) sowie der Strukturcharakterisierung mittels Siebanalyse.

Cooperation Partners:

IVD (Innovative Veterinärdiagnostik GmbH), Hannover

Bundesinstitute für Risikobewertung (Nationales Referenzlabor für Salmonellen), Berlin

BASF, Ludwigshafen

Project Details:
Eine bedarfsgerechte Proteinversorgung, die im Interesse der Gesundheit und Langlebigkeit Beachtung verdient, setzt Kenntnisse zum Mindestbedarf an Protein voraus. Zur Bestimmung unvermeidbar entstehender Stickstoff- und Proteinverluste erhalten acht Amazonen eine nahezu N-freie Diät, die hinsichtlich der anderen Nährstoffe als bedarfsdeckend einzuschätzen ist. Die unter diesen Bedingungen in den Exkrementen ausgeschiedenen N-Mengen repräsentieren die unvermeidbaren renalen und faekalen Stickstoff-Verluste (größtenteils Endprodukte des Eiweißstoffwechsels). Exakt diese Menge an Protein muss aber jenseits der Darmwand ankommen, damit das Tier in einer ausgeglichenen N-Bilanz verbleibt. Unter Berücksichtigung der Verdaulichkeit kann somit der minimale Proteinbedarf der Amazonen (Modell für die größeren Papageienarten) faktoriell abgeleitet werden.

Funding: Pfizer Inc, Kalamazoo, Michigan, USA

Project Details:
In Kooperation mit der Firma Pfizer wird ein neues Antiepileptikum für Hunde in einem Mausmodell und einem Hundemodell für Epilepsie charakterisiert. Ziel ist die Entwicklung eines speziell zur Behandlung von epileptischen Hunden geeigneten Antiepileptikums.

Funding: H. W. Schaumann-Stiftung, 4.900 EUR

Project Details:
In diesem Projekt wird auf Labmagenepithelebene anhand einer In-vitro-Methode untersucht, ob dieser Abschnitt des Gastrointestinaltraktes eine relevante Lokalisation für die Calciumresorption beim Schaf darstellt und inwieweit sich dieser Prozess z.B. durch die luminale Ca-Konzentration, die transmurale Potenzialdifferenz oder den luminalen pH-Wert beeinflussen lässt. Langfristiges Ziel ist es, einen Beitrag zu Konzepten der Gebärpareseprophylaxe zu leisten.

Results:

http://elib.tiho-hannover.de/dissertations/wilkensm_ws06.html

Project Details:
Ziel der Arbeit ist die Validierung der in der veterinärparasitologischen Diagnostik gebräuchlichen koproskopischen Methoden zum Nachweis parasitärer Stadien hinsichtlich ihrer Sensitivität und Ermittlung ihrer Varianz. Die Validierung wurde für die relevanten qualitativen bzw. quantitativen Kotuntersuchungsmethoden (Flotation, McMaster-Methode, zum speziellen Nachweis einzelner Parasitosen Sedimentation, Auswanderverfshren nach Baermann) durchgeführt. Insgesamt wurden 13 Helminthenarten aus 5 Haussäugetieren genutzt, für die mit jeder relevanten Methode die Wiederfindungsrate durch replikative Titrationsreihen eingezählter Parasitenstadien ermittelt wurde. Die Verwendung verschiedener verwandter Gattungen (z.B. Toxocara, Ascaris) und nichtverwandter Gattungen (z.B. Cylicocyclus, Cooperia, Moniezia) soll aufzeigen, ob sich Unterschiede in der Nachweisbarkeit zwischen z. B. Strongyliden und Askariden aufgrund ihrer unterschiedlichen Morphologie ergeben und ob einzelne Parasitenarten sozusagen als "Indikatorparasiten" zur generellen Validierung von Nachweismethoden geeignet sind. Die Validierungsdaten wurden prozentual und absolut (in EpG) dargestellt sowie umfassend statistisch ausgewertet. Erste Ergebnisse zeigen zum Teil stark unterschiedliches Verhalten von Stadien gleicher als auch unterschiedlicher Familien sowie eine breite Varianz innerhalb der jeweiligen Methode. So verhielt sich in den durchgeführten Experimenten z.B. der Nachweis von Hakenwurmeiern der Hunde unterschiedlich und Schwankungen zwischen zoologischen Familien aber auch einzelnen Tierarten führte zu starken Verlusten der Sensitivität der verwendeten Methoden. So beeinflusst die aufgetretene Varianz besonders in den niederen Dosisbereichen des quantitativen Nachweises (McMaster) die Interpretation und den klassischen Einsatz der Methode. Diese Ergebnisse werden vorgestellt und der Einfluss der morphologischen Struktur der Parasitenstadien, Kotbeschaffenheit, Wirtstierart und Methodendurchführung wird vor dem Hintergrund von zu etablierenden QM-Systemen diskutiert.

Project Details:
Nutztierställe emittieren mit ihrer Abluft eine große Zahl an Mikroorganismen und Staub in erheblicher Menge. Von Anwohnern oder benachbarten Ställen wird immer wieder Klage geführt, dass diese Immissionen Gesundheitsbeschwerden bei in der Nähe wohnenden Anwohnern und in Nachbarbetrieben hervorrufen können. Über die tatsächliche Ausbreitungsentfernung von Bioaerosolen im qualitativen wie quantitativen Sinne ist wenig bekannt, da es an hinreichenden Feldmessungen mangelt, um entsprechende Ausbreitungsmodelle befriedigend mit validen Daten beschicken zu können. Es werden daher über ein Jahr verteilt regelmäßig Immissionsmessungen an einem viehdichten Standort und einem viehfernen Standort durchgeführt. Dabei werden Bioaerosole (Stäube und Keime) erfasst und verglichen. Ein weiterer Messpunkt wird in einem Referenzgebiet zur Erfassung der ländlichen Hintergrundbelastung errichtet. Die gemessenen Jahresmittelimmissionen werden mit Hilfe von Ausbreitungsmodellen zur Abschätzung der Ausbreitungsentfernung von Bioaerosolen herangezogen und mit bisherigen Messergebnissen und Annahmen verglichen.

Funding: Drittmittelgeber - Wirtschaftsgemeinschaft Deutsches Lammfleisch, 30.000 EUR

Project Details:
Die von Prof. Hickford ermittelten Toleranzallele auf dem DQA2-Gen der Schafe sollen auf ihre Eignung als Marker für die Moderhinke-Toleranz bei deutschen Schafen überprüft werden.

Results:

Schätzung der Heritabilität für Moderhinke beim Schaf

Analyse der DQA2-Haplotypen auf ihre Beziehungen zu dem Auftreten von Moderhinke

In zwei schafhaltenden Betrieben, in denen seit mehreren Jahren Probleme mit Moderhinke-Infektionen bestehen, wurde einerseits die Wirksamkeit von paucivalenten bestandsspezifischen Vakzinen mit der des kommerziell erhältlichen polyvalenten Impfstoffes (Footvax®, ESSEX Tierarznei München) verglichen. Darüber hinaus

wurde überprüft, ob das Vorliegen bestimmter DQA2-Haplotypen eine erhöhte Moderhinke-Toleranz bewirkt.

Als Untersuchungsgut standen insgesamt 807 weibliche Schafe der Rassen Merinofleischschaf (n = 439), Merinolandschaf (n= 142) und Schwarzköpfiges Fleischschaf (n = 226) zur Verfügung.

Vor dem eigentlichen Beginn der Untersuchungen wurden aus beiden Herden Dichelobacter nodosus-Stämme isoliert, aus denen für Betrieb 1 eine pentavalente (Serogruppen A, B, G, H und I) und für Betrieb 2 eine quadrivalente Vakzine (Serogruppen B, E, G und I) hergestellt wurde. Die Schafe wurden in einem Zeitraum von 16 Wochen dreimal untersucht (1., 4. und 16. Woche), wobei die Impfung im Rahmen der ersten und zweiten Untersuchung erfolgte. Insgesamt ging die Moderhinke-Prävalenzgemessen an der Zahl der unterminierten Klauen - im Untersuchungszeitraum von 20,20 % auf 5,90 % zurück.

In Anbetracht der eingesetzten Vakzinen ergab sich in der Gruppe der Schafe, die mit der polyvalenten Pili-Vakzine geimpft wurden, ein Rückgang von 12,3 % auf 2,5 %, während sich die jeweils bestandsspezifisch geimpfte Gruppe von 28,4 % auf

8,9 % verbesserte. Bedingt durch das Versuchsdesign kann keiner der beiden Impfstoffe als eindeutig überlegen im Bezug auf die Schutz- und Heilungsrate dargestellt werden.

Da aber der Einsatz von Footvax® aufgrund des zugesetzten Mineralöl-Adjuvans zu einer signifikant höheren Zahl an Impfreaktionen (p = < 0,0001) führte, sind bestandsspezifische Vakzinen mit vergleichsweise milden Adjuvantien, wie z.B.

Aluminiumhydroxid aus Tierschutzgründen vorzuziehen.

Um die genetische Moderhinke-Toleranz beurteilen zu können, wurde der DQA2-Genort der Schafe analysiert. Insgesamt konnten bei 538 Tieren 21 Allele nachgewiesen werden, die sich zu 96 verschiedenen Genotypen zusammensetzten. Das am häufigsten nachgewiesene Allel war D (n = 263), der am häufigsten

nachgewiesene Genotyp B1/D (n = 44). 23,4 % aller nachgewiesenen Allele setzten sich aus einem DQA2-Allel und einer zusätzlichen DQA2-ähnlichen Sequenz zusammen. Tiere, die ein solches dupliziertes Allel an ihrem DQA2-Genort aufwiesen, hatten eine signifikant geringere relative Chance, an Moderhinke erkrankt zu sein, als Tiere, bei denen keine Duplikation vorlag (OR = 1,76, [95%-Konfidenzintervall: 1,08 bis 2,88], p = 0,02). Beim Vergleich einzelner DQA2-Allele gegeneinander zeigte sich, dass insbesondere Schafe mit den duplizierten Allelen G und J2 mit geringerer Wahrscheinlichkeit an Moderhinke erkrankten als Tiere mit den nicht duplizierten Allelen E und L (OR L/J2 = 2,09, [95%-Konfidenzintervall: 1,07 bis 4,10], p = 0,03). Ein Einsatz des DQA2-Gens der Schafe als Marker-Gen für die Moderhinke-Toleranz

erscheint somit sinnvoll und stellt die bislang einzige Möglichkeit dar, die Moderhinke-Empfänglichkeit von Einzeltieren in Herden zu bestimmen, in denen keine klinischen Moderhinke-Infektionen vorliegen. Da die Moderhinke-Toleranz der Schafe mit einer ausgeprägten und in Relation zu den hochempfänglichen Tieren lang anhaltenden Immunantwort in Zusammenhang

steht, ist bei einem kombinierten Einsatz von bestandsspezifischen Vakzinen und Selektion auf Moderhinke-Toleranz mit einer nachhaltigen Verbesserung der

Moderhinke-Situation zu rechnen.

Cooperation Partners:

Prof. Dr. J. Hickford, Lincoln University, New Zealand