Overview of research projects

Funding: DFG, 109.050 EUR

Project Details:
Im Rahmen dieses Projektes wird die Rolle des Makrophagen-induzierbaren C-Typ Lektinrezeptors (MINCLE) im Verlauf der Strongyloides ratti-Infektion untersucht, mit Fokus auf wurmvermittelte Immunmodulation. Ziel des Projektes ist es, die Rolle von MINCLE während der Infektion mit S. ratti im Mausmodell genauer zu untersuchen und Liganden für MINCLE in den Lysaten von S. ratti zu identifizieren und molekular zu charakterisieren. Zusammenfassend erwarten wir von dem Projekt ein genaueres Verständnis der Immunevasion im Verlauf von Wurminfektionen und des Einflusses des C-Typ Lektinrezeptors MINCLE auf diesen Prozess.

Funding: DFG, 192.000 EUR

Project Details:
Etwa 3 % der Weltbevölkerung ist chronisch mit dem Hepatitis-C-Virus (HCV) infiziert, welches akute und chronische Lebererkrankungen verursacht. Da ein robustes immunkompetentes Tiermodell zur Entwicklung prophylaktischer oder therapeutischer Impfstoffe noch nicht gefunden werden konnte und der Ursprung des HCV schwer zu fassen ist, rückt das dem HCV am nächsten verwandte Virus, das equine Hepacivirus (EqHV) bei Pferden, mehr in den Fokus. Ein verbessertes Verständnis dieses Viruses ist außerdem für die Pferdemedizin von großer Bedeutung, da gezeigt werden konnte, dass auch EqHV akute und chronische Infektionen verursachen kann.
Grund für diese Ausprägung kann eine fehlende hepatische Toleranz sein, die verhindert, dass dauerhaft infizierte Pferde eine robuste zelluläre Immunität aufbauen können. Daher würde ein erweitertes Wissen über die Mechanismen der hepatischen Toleranz helfen, chronischen Infektionen entgegenzuwirken. Hierauf soll die therapeutische Impfung eine Antwort geben, bei der die MVA basierte Vektor-Impfstoff-Technologie verwendet wird. Dabei exprimiert MVA (modified vaccinia virus Ankara) ausgewählte EqHV-Antigene, welche dann in Impfungen vergleichend analysiert werden, um diejenigen Antigene zu finden, die eine ausgewogene zelluläre und humorale antivirale Immunantwort induzieren.
Ziel ist es hierbei, die Immunantwort gegen EqHV bei chronisch infizierten Pferden und die immunologische Wirkung einer therapeutischen Impfung gegen EqHV bei gesunden Tieren zu untersuchen. Darüber hinaus stellt dieses Projekt auch einen potenziellen Nutzen für die Humanmedizin dar und liefert weitere Hinweise auf den Ursprung von HCV.

Funding: Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL), 622.484 EUR

Project Details:
Ziel des Projektes "Evolection"" ist, die Züchtungsarbeit von nach dem Prinzip der Wechselkreuzung arbeitenden, selbstremontierenden Sauenbetrieben zu objektivieren und durch eine verbesserte Selektionsentscheidung aufgrund von im Betrieb automatisch erhobenen Massendaten zu optimieren. Mittels Cloud-basierter Datenanalyse von in Sauenbetrieben erhobener Leistungszahlen und der Massendatenanalyse verschiedenster Sensordaten des Betriebs im Sinne eines KI-Systems wird ein objektiv nachvollziehbarer und für jeden Transparenter ""Goldstandard-KI"" der Züchtungsselektion bei der Schweinezucht mittels Wechselkreuzung etabliert. Damit wird die ""züchterische Nase"" erfahrener Züchter softwaretechnisch nachgebildet, objektiviert und über die Cloud jedem praktischen Sauenhalter zugänglich gemacht. Auch wird durch die Etablierung neuer Bewertungsparameter wie ""Langlebigkeit"" und ""Mütterlichkeit"" der gesellschaftlichen Forderung nach mehr Tierwohl Rechnung getragen und durch die messtechnische Erfassung und Auswertung der Futterverwertung, die Ressourceneffizienz der Schweinehaltung als Gesamtheit verbessert."

Cooperation Partners:

Hölscher + Leuschner GmbH & Co. KG

Funding: Bundesministeriums für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL), 259.373 EUR

Project Details:
The aim of this project is to ensure animal welfare when slaughtering large fish. To this end, the effectiveness of stunning these fish with the method of percussion
(knocking off) or non-penetrating and penetrating captive bolt evaluated under aspects of animal welfare. Procedure descriptions for the stunning of sturgeons and catfish are to be drawn up, which will make it possible to include these stunning procedures as permissible procedures for the stunning of fish in the Animal Welfare Slaughter Ordinance. Furthermore, training material is to be made available for plant managers and authorities.

Results:

https://elib.tiho-hannover.de/receive/tiho_mods_00008672

Cooperation Partners:

Friedrich-Loeffler-Institut (Bundesforschungsinstitut für Tiergesundheit), Institut für Tierschutz und Tierhaltung, DESIETRA GmbH, AquaKultur Abtshagen GmbH, Wermsdorfer Fisch GmbH, Möller & Reichenbach GmbH

Funding: Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft, 520.000 EUR

Project Details:
The overall objective of KontRed is to reduce the load of zoonotic pathogens (main-ly Salmonella and Campylobacter) in carcasses at the end of the production chain under hygienic aspects through optimization and control of existing processes as well as through implementing new technical procedures. Concrete Goals of the network are to optimize existing processes during slaughter and processing to reduce occurrence and transfer of zoonotic pathogens. For this purpose, the de-velopment, implementation and validation of biological, chemical, physical and technical control and intervention measures for the reduction of zoonotic patho-gens and the development of an evaluation model to test the efficiency of proce-dures and measures for the reduction of zoonotic pathogens in the slaughter and processing process for poultry and pork will be carried out.

FU Berlin coordinates the network, which involves 17 partners from science and industry. From the University of Veterinary Medicine Hanover two institutes are involved: the Institute for Biometry, Epidemiology and Information Processing (IBEI) and the Institute for Food Quality and Safety (LMQS).

LMQS is working on the development of new biological decontamination strategies. As part of the project, bacteriocins for the reduction of Salmonella and Campylo-bacter in poultry slaughter will be isolated, purified, characterized and tested for their efficacy and stability. Bacteriocins are peptides produced by many bacterial species that have an antibacterial effect on specific other bacterial species. Since the effect of most bacteriocins covers only a narrow host spectrum, they can be used to combat specific bacteria without affecting the entire microbiota.

Core task of the IBEI is to standardize the data collected in the individual subpro-jects and to manage them in a harmonized, specially created database as well as to analyse them descriptively. Furthermore, the institute is involved in the sample planning and data management of primary and secondary data from the individual work packages in consultation with the respective responsible persons. In the fur-ther course of the project, the statistical modelling for the individual sub-aspects will be planned and an overall risk assessment will be carried out in close collabora-tion with the Federal Institute for Risk Assessment (BfR).

Results:

Tholen J, Grosse-Kleimann J, Schulze Althoff G, Kreienbrock L, Upmann M. Type, areal extent and localization of carcass contaminations during industrial pig slaugh-ter. Meat Sci. 2024 Feb;208:109365. doi: 10.1016/j.meatsci.2023.109365.

 

Buder C, Meemken D, Fürstenberg R, Langforth S, Kirse A, Langkabel N. Drinking Pipes and Nipple Drinkers in Pig Abattoir Lairage Pens?A Source of Zoonotic Path-ogens as a Hazard to Meat Safety. Microorganisms 2023; 11(10):2554. doi: 10.3390/microorganisms11102554

 

Fürstenberg R, Langkabel N, Grosse-Kleimann J, Kreienbrock L, Meemken D. Agar Contact Method as a Valuable Tool to Identify Slaughter Hygiene Deficiencies along the Slaughter Process by Longitudinally Sampling Pig Skin Surfaces. Microorganisms 2023; 11(10):2512. doi: 10.3390/microorganisms11102512

 

Fürstenberg R, Meemken D, Langforth S, Grosse-Kleimann J, Kreienbrock L, Langkabel N. Comparison of the agar contact method and the wet-dry double swabbing method for determining the total viable bacterial count on pig carcass surfaces. Journal of Consumer Protection and Food Safety. 2023. doi: 10.1007/s00003-023-01473-6.

Cooperation Partners:

Institut für Lebensmittelsicherheit und -hygiene, Freie Universität Berlin

Institut für Tier- und Umwelthygiene, Freie Universität Berlin

Abteilung Biologische Sicherheit, Bundesinstitut für Risikobewertung, Berlin

Institut für Lebensmittelhygiene, Universität Leipzig

Institut für Energietechnik, Hermann-Rietschel-Institut, Technische Universität Ber-lin

Fachbereich Life Science Technologies, Technische Hochschule Ostwestfalen-Lippe

Leibniz-Institut für Plasmaforschung und Technologie e. V., Greifswald

Abteilung Technologie und Wirtschaftlichkeit, DVGW - Technologiezentrum Was-ser, Karlsruhe

Frankenförder Forschungsgesellschaft mbH, Berlin

PHW-Gruppe / Lohmann & Co. AG, Visbek

Rothkötter Unternehmensgruppe / Emsland-Frischgeflügel GmbH, Meppen

Tönnies Lebensmittel GmbH & Co. KG, Rheda-Wiedenbrück

Brand Qualitätsfleisch GmbH & Co. KG, Lohne

Phage Technology Center GmbH, Bönen

SKS Sondermaschinen- und Fördertechnikvertriebs-GmbH, Berlin

CLK GmbH Bildverarbeitung & Robotik, Altenberge

Funding: DFG, 362.650 EUR

Project Details:
Es wird allgemein angenommen, dass virale und bakterielle Co-Infektionen im Respirationstrakt prädisponierend für Infektionen durch Streptococcus suis sind. Wahrscheinlich beruhen die prädisponierenden Effekte auf einer Beeinträchtigung mukoziliärer Clearance- und Barrierefunktionen sowie auf Modulationen der Immunantwort, die Adhärenz und Invasion von S. suis fördern. Allerdings sind die Prozesse und Mechanismen der Interaktionen von S. suis mit co-infizierten respiratorischen Zellen bisher nur wenig bekannt. Unsere bisherigen Ergebnisse ergaben, dass porzine Influenzaviren (SIV) die Interaktionen von S. suis mit respiratorischen Zellen in einem zweistufigen Prozess beeinflussen. Initial wird die Adhärenz und Kolonisation der Streptokokken durch Bindung von Sialinsäureresten der Kapselpolysaccharide an Hämagglutinin an der Oberfläche SIV-infizierter Zellen vermittelt. In einem zweiten Schritt wird durch SIV-induzierte Ziliostase und Reduzierung der mukosalen Barriere die Invasion von S. suis in tiefere Zellschichten ermöglicht. Dieser Prozess ist sehr wichtig für die Pathogenität von S. suis, da er Voraussetzung für die weitere Invasion in den Blutkreislauf und die Ausbreitung des Erregers ist.
Im Folgeprojekt werden wir uns auf die Effekte mukosaler Schäden durch co-infizierende Pathogene auf Interaktionen von S. suis mit der respiratorischen Barriere konzentrieren. Wir gehen davon aus, dass das Ausmaß der mukosalen Schädigung einen entscheidenden Einfluss auf den Verlauf einer S. suis Infektion hat. Wir werden die gleichen primären Zellmodelle nutzen wie im vorherigen Projekt. Allerdings werden wir als co-infizierendes Pathogen statt SIV nun Bordetella bronchiseptica einsetzen. Von B. bronchiseptica ist bekannt, dass in Schweinen Co-Infektionen mit S. suis auftreten (beide sind am Porcine Respiratory Disease Complex beteiligt). Zudem haben experimentelle Infektionen gezeigt, dass B. bronchiseptica Schweine für intranasale Infektionen mit S. suis prädisponiert. Unsere bisherigen Untersuchungen haben außerdem ergeben, dass B. bronchiseptica mukosale Schäden verursacht, die von Ziliostase bis zur Ablösung Zilien-tragender Epithelzellen reichen, was zur Förderung der Adhärenz, Invasion und Zytotoxizität von S. suis führte. Daher sind unsere Hauptziele (i) die Charakterisierung von Effekten (milder und schwerer) mukosaler Schäden durch B. bronchiseptica auf die Adhärenz und Invasion von S. suis, (ii) die nähere Klärung der Rolle des S. suis Toxins Suilysin in diesen Interaktionen sowie (iii) die Analyse der Zellantwort von B. bronchiseptica-infizierten respiratorischen Zellen auf S. suis. Als Erkenntnisgewinn erwarten wir nähere Einblicke in die komplexen Pathogen-Wirt Interaktionen während der initialen Phase von S. suis Infektionen und, allgemein, während bakteriell-bakterieller Co-Infektionen im porzinen Respirationstrakt. Darüber hinaus können unsere Analysen der Wirtszellantworten dazu beitragen, Modulationen mukosaler Immunantworten durch Co-Infektionen zu identifizieren.

Results:

https://www.tandfonline.com/doi/full/10.1080/21505594.2020.1858604?rfr_dat=cr_pub++0pubmed&url_ver=Z39.88-2003&rfr_id=ori%3Arid%3Acrossref.org

Funding: Niedersächsisches Ministerium für Landwirtschaft, Ernährung und Verbraucherschutz, 521.051 EUR

Project Details:
The aim of the present study is to evaluate the habitat-improving measures for the target species pheasant and brown hare in the model areas from an ecological perspective, in order to implement them later in a large number of areas if they have positive effects. In this way, the populations of the target species could be stabilised in the long term and, if necessary, increased. Furthermore, the experiences and results of the requested study could contribute to an improvement of the existing agricultural support systems.
It can be assumed that the habitat-improving measures will not only show positive effects on the target species, but will also contribute to an overall increase in biodiversity. Therefore, the research approach outlined here is consistent with previous studies and should result in practical solutions and recommendations for agriculture and hunting that contribute to an improvement in habitat quality for the target species. Furthermore, recommendations for improved predator hunting can also be made from the results.

Funding: Niedersächsisches Ministerium für Landwirtschaft, Ernährung und Verbraucherschutz, 463.009 EUR

Project Details:
Das Ziel des vorliegenden Untersuchungskonzeptes ist es, das Raum-Zeit-Verhalten von Prädatoren in Birkhuhnlebensräumen im Kontext des Prädatorenmanagements und der Pflegemaßnahmen zu bewerten und zu optimieren.
Für ein verbessertes Biotopmanagement ist es wichtig zu verstehen, wie genau sich Prädatoren im Lebensraum der Birkhühner bewegen, welche Strukturen sie bevorzugen oder auch meiden und dieses stets in Abhängigkeit von der Jahres- und Tageszeit. Daraus lassen sich potentiell prädationsgefährdete Bereiche in den verschiedenen Lebensphasen von Birkhühnern aufzeigen (Brut, Küken, Jungtiere, Winter), die z.B. durch Pflegemaßnahmen unattraktiv für Prädatoren gestaltet werden können. Darüber hinaus sind die Telemetrieergebnisse ebenfalls für ein verbessertes Prädatorenmanagement von grundlegender Bedeutung. So lassen sich aus den Aufzuchtstätten von Prädatoren und der Raumnutzung während der Aufzucht geeignete Standorte für Fallensysteme ableiten bzw. die Einwanderung von Prädatoren in potentielle Birkhuhnbruthabitate einschränken.

Folgende Fragestellungen und Ziele sollen mit dem vorliegenden Untersuchungskonzept verfolgt werden:

a.Welche Landschaftselemente werden durch bestimmte Prädatoren (Habicht, Fuchs, Marder) in den Birkhuhnkerngebieten in Verbindung mit dem umliegenden wald- und landwirtschaftlichen Flächen (edge-effect) genutzt?
b.Gibt es dabei eine jahreszeitliche Präferenz in Abhängigkeit vom Angebot an Landschaftselementen, insbesondere zur Aufzuchtzeit oder bei der Überwinterung?
c.Berechnung der Prädatorendichte bei den Raubsäugern über ein Fotofallenmonitoring und Abschätzung der Effektivität der Prädatorenbejagung
d.Wie lassen sich die verschiedenen Managementkonzepte in den Birkhuhnbiotopen (NSG Lüneburger Heide, Rheinmetall) anhand der Erkenntnisse zur Prädatorendichte und Raumnutzung für den Birkhuhnschutz optimieren?

Darüber hinaus können begleitende Untersuchungen zum genetischen Austausch der Subpopulation, der Migration und der Landschaftskonnektivität unterstützt und der "Aktionsplan Birkhuhn Lüneburger Heide"" durch wissenschaftliche Expertise und Erkenntnisse vorangetrieben werden."

Funding: DFG, 249.200 EUR

Project Details:
Ziel des Projektes ist die weitergehende Entwicklung der Komponenten und der Nachweis der Funktionsweise einer Implantat-dirigierten Anlieferung von Wirkstoffen auf der Basis magnetischer Prinzipien. Auf diesem Wege soll eine neuartige Möglichkeit etabliert werden, spezifische Wirkstoffe mittels magnetischer Nanopartikel bedarfsabhängig zu einem frei wählbaren Zeitpunkt an magnetisierbaren Implantaten zu akkumulieren und somit die Wirksamkeit bei reduzierter Patientenbelastung zu erhöhen. Die Vision des Projektes ist der Einsatz dieser Technik für verschiedene Implantattypen, die gezielt magnetisiert werden, um temporär Wirkstoffe an den Zielort zu verbringen. Damit sollen die Wirksamkeit der Substanzen erhöht, systemische Nebenwirkungen verhindert und die Anzahl von Implantatrevisionen minimiert werden.

Results:

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32861030/

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/30482189/

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/31941495/

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/24112871/

Cooperation Partners:

Prof. P. Behrens (Leibniz-Universität Hannover)

Dr. J. Reifenrath (Medizinische Hochschule Hannover)

Funding: Bundesanstalt für Landwirtschaft und Ernährung, 603.258 EUR

Project Details:
The "DigiPig"" experimental field pursues the strategic goal of further developing opportunities for digitisation, knowledge transfer and transformation for broad agricultural practice. Focus is laid on animal-friendly and resource-conserving pig farming, which can be transferred to other farms. A specially developed data model - the farm management software ""DigiSchwein"" - is intended to support pig farmers in their daily work with the animals. "

Cooperation Partners:

Landwirtschaftskammer Niedersachsen

Carl von Ossietzky Universität Oldenburg

OFFIS e.V.

Johann Heinrich von Thünen-Institut

Georg-August Universität Göttingen