Forschungsprojektübersicht

Drittmittelprojekt: Bundesministerium für Bildung und Forschung (Rahmenprogramm "Forschung für nachhaltige Entwicklungen" (FONA3)), 271.742 EUR

Kliniken/Institute:
Institut für Terrestrische und Aquatische Wildtierforschung (Büsum)

Projektdetails:
Das Ziel in diesem Projekt liegt in der Verbesserung unseres Verständnisses der trophischen Ökologie von marinen Säugetieren, deren Funktion im Nahrungsnetz der Nordsee sowie deren Ökosystemleistung.
Marine Säugetiere sind besonders geeignete Indikatoren für den Zustand der Meere, da sie Veränderungen des marinen Ökosystems über große räumliche und lange Zeitskalen hinweg integrieren. Als Raubtiere der oberen trophischen Ebene sind sie ökologisch, ökonomisch und kulturell wichtig. Dies ist eine unverzichtbare Grundlage für eine bessere Entscheidungsfindung im Management der Meeresressourcen und des Naturschutzes.
Die Nordsee befindet sich derzeit in einem rasanten Wandel, u.a. angetrieben durch Änderungen in menschlichen Aktivitäten sowie die Auswirkungen des Klimawandels. Nachlassende Fischereiintensität wirkt in der südlichen Nordsee zusammen mit verminderten Nährstofffrachten der großen Zuflüsse.
Um die Auswirkungen der anhaltenden Veränderungen auf Nahrungsnetze und für die Biodiversität besser zu verstehen, werden in BioWeb Langzeitdaten von marinen Säugetieren gemeinsam mit weiteren taxonomischen Gruppen, wie Zooplankton, Benthos und Fisch, analysiert und die Gruppen repräsentativ in räumlich hoch-aufgelöste Nahrungsnetzmodelle der EcoPath-Familie eingebunden. In den meisten Ökosystemmodellen werden marine Säugetiere bisher jedoch nicht mit einer ausreichenden Darstellung von Merkmalen berücksichtigt. Um dies zu verbessern wird das ITAW in diesem Forschungsnetzwerk zum einen Langzeitdaten zu Abundanz und saisonaler Verteilung der prägenden marinen Säugetierarten in der südlichen Nordsee (d.h. Seehund, Kegelrobbe und Schweinswal) zur Integration in das Nahrungsnetzmodell aufarbeiten; zum anderen muss auch das gegenwärtige Spektrum der Nahrungspräferenz bestimmt sowie eine realistische Annahme über die konsumierte Biomasse, sowie deren Änderung, erfolgen. Bei den Nahrungsanalysen werden am ITAW komplementäre Methoden, wie Mageninhaltsanalysen, stabile Isotopen-Analyse sowie DNA-Metabarcoding eingesetzt.
Durch diesen Ansatz lassen sich Schlüsse sowohl auf die Räuber-Beute-Dynamik, die Nahrungsnetzstrukturen als auch auf den Wettbewerb mit der Fischerei ziehen. So können verschiedene Strategien im Management der Meeresressourcen evaluiert werden sowie die Grundlage für eine bessere Entscheidungsfindung im Naturschutz verbessert werden.
Die Szenarien zu Biodiversitätsveränderungen sowie ihre Folgen für die Nahrungsnetze und die Nutzung biologischer Ressourcen werden mit lokalen und regionalen Akteuren im Nordseeküstenbereich, zu denen die lokale Fischerei, Aquakultur, Wirtschaft, Tourismus, Politik und Verwaltung gehört, im Rahmen von Fokusgruppen diskutiert. Eine Fallstudie am ITAW wird sich auf die Herausarbeitung und den Transfer des ökologisch, ökonomisch und kulturell wichtigen Werts von marinen Säugetieren fokussieren und die polarisierende Diskussion rund um den Konflikt Robben-Fischerei beleuchten.

Resultate:

Foraging ecology of harbour porpoises, harbour seals and grey seals and their role in the food web of the southern North Sea

https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:gbv:95-120630

Kooperationspartner:

Senckenberg am Meer (Koordinatorin BioWeb)

Thünen Institut für Seefischerei

Alfred Wegener Institut, Helmholtz Zentrum für Polar und Meeresforschung

Drittmittelprojekt: Drittmittelprojekt, gefördert durch gefördert im Rahmen der Europäischen Innovationspartnerschaft "Produktivität und Nachhaltigkeit in der Landwirtschaft" (EIP-Agri), 48.415 EUR

Kliniken/Institute:
Klinik für kleine Klauentiere und forensische Medizin / Ambulatorische Klinik
Institut für Tierernährung

Projektdetails:
Die Notwendigkeit zur wirtschaftlichen Optimierung der Ferkelproduktion hat in den letzten Jahren zu einer enormen Steigerung der Fruchtbarkeitsleistung in den Sauenbeständen geführt. Exemplarisch hierfür kann die deutliche Zunahme der Anzahl lebend geborener Ferkel pro Sau herangezogen werden, welche aber negativ mit dem Geburtsgewicht der Ferkel korreliert. Bei kritischer Gesamtbetrachtung wird deutlich, dass sich dies zum Nachteil auf die Tiergesundheit sowie des Tierwohls auswirken kann. Aufgrund dieser Aspekte steht im Fokus des Forschungsprojektes Select4Milk die Entwicklung eines Selektionsindexes für die Parameter Milchleistung und Langlebigkeit, der es später jedem Betrieb spezifisch ermöglichen soll, mit einfachsten Mitteln die richtigen Entscheidungen im Hinblick auf den Erhalt und die Optimierung der Leistungsfähigkeit seines Bestandes zu treffen. Am Ende des Projektes soll der Landwirtin/dem Landwirt ein neues und einfach im Stall einzusetzendes Handwerkszeug, wie z. B. der Einsatz von Thermografie und einem neuen Managementtool (Selektionsindex), dabei helfen, die Tiergesundheit und die Aufzuchtleistung durch eine frühzeitige Erkennung von kranken und minderleistenden Tieren sowie eine gezielte Selektion zu fördern. Insgesamt kann durch diese Maßnahmen und der daraus folgenden gezielteren Prozessoptimierung die Bestandsgesundheit und somit auch die Wirtschaftlichkeit des Betriebes verbessert werden.

Resultate:

Rosengart, S., Chuppava, B., Trost, L.-S., Henne, H., Tetens, J., Traulsen, I., Deermann, A., Wendt, M., & Visscher, C. (2022). Characteristics of thermal images of the mammary gland and of performance in sows differing in health status and parity. Frontiers in veterinary science, 9.

https://doi.org/10.3389/fvets.2022.920302

Rosengart, S., Chuppava, B., Schubert, D. C., Trost, L.-S., Henne, H., Tetens, J., Traulsen, I., Deermann, A., Visscher, C., & Wendt, M. (2021). Infrared thermography of the mammary gland in sows with regard to health and performance. Agriculture, 11(10). https://doi.org/10.3390/agriculture11101013

Trost, L. S., Zeidler, S., Ammer, S., Rosengart, S., Wendt, M., Visscher, C., Tetens, J., & Traulsen, I. (2022). Development of a new grading system to assess the foster performance of lactating sows. Animal: an international journal of animal bioscience, 16(11). https://doi.org/10.1016/j.animal.2022.100655

https://elib.tiho-hannover.de/receive/tiho_mods_00008033?q=rosengart

Kooperationspartner:

Ferkelerzeuger Florian Deters, Handrup, Ferkelerzeuger Boitzer Ferkel GbR, EVH-Select GmbH, BHZP GmbH, SGD LWK Niedersachsen, Uni Göttingen DNTW

Drittmittelprojekt: Drittmittelgeber - Wirtschaftsgemeinschaft Deutsches Lammfleisch, 30.000 EUR

Kliniken/Institute:
Klinik für kleine Klauentiere und forensische Medizin / Ambulatorische Klinik
Institut für Tiergenomik

Projektdetails:
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.

Resultate:

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.

Kooperationspartner:

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