Forschung

Kliniken/Institute:
Institut für Tierhygiene Tierschutz und Nutztierethologie

Projektdetails:
Im Gegensatz zur konventionellen Putenhaltung ist im ökologischen Landbau zur Verhinderung schwerwiegender Schäden durch Federpicken und Kannibalismus ein Schnabelkürzen bei den Tieren nicht zulässig. In welchem Umfang Schäden durch Federpicken und Kannibalismus bei dieser Art der Haltung auftreten ist jedoch derzeit nicht bekannt. Daher werden im Rahmen dieser Praxiserhebung an einer repräsentativen Anzahl an ökologisch gehaltenen Putenherden in Deutschland (Schwerpunkt Niedersachsen) Daten zum Management, zur Haltungsumwelt und zur Tiergesundheit über Betriebsbesuche mit Fragebögen, Stallbesichtigungen und Tierbeurteilungen sowie Beurteilungen am Schlachthof erfasst. Die gewonnenen Daten werden im Hinblick auf die Verhaltensstörungen Federpicken und Kannibalismus bewertet (Ressourcen und Tier bezogenen Indikatoren). Des Weiteren werden Erhebungen zur Fußballengesundheit gemacht.

Kooperationspartner:

Dr. Jutta Berk

Friedrich-Loeffler-Institut

Bundesforschungsinstitut für Tiergesundheit

Dörnbergerstraße 25 + 27

29223 Celle

Kliniken/Institute:
Klinik für Rinder

Projektdetails:
Die Anpassung an veränderte metabolische Situationen (Trächtigkeit und Milchproduktion) ist vor allem bei der Milchkuh von besonderer Bedeutung. Die somatotrope Achse ist im Hinblick auf die metabolische Regulation ein wichtiger endokriner Schlüsselregelkreis (Breier et al. 1999).
Die Ausschüttung von Wachstumshormon bewirkt in der Leber nach Bindung an den entsprechenden Rezeptor eine Signaltransduktion über den Januskinase- und Stat5-Pathway, der dann wiederum zur Bildung von IGF-I führt (Renaville et al. 2002).
Es ist bekannt, dass Steroidhormone, wie Östradiol intrazelluläre Proteine induzieren, die diesen Signaltransduktionsweg blockieren (Leong et al (2004)). Diese Proteine werden als Suppressors of Cytokine Signaling (SOCS) bezeichnet und blockieren die Phosphorylierung der Januskinase. Sowohl in vivo als auch in vitro wurde bereits beim Menschen und in humanen Zelllinien dieser Einfluss von Östradiol beschrieben. Östradiol induziert vor allem die Bildung von SOCS-2 und inhibiert so die Wachstumshormonsignaltransduktion.
Bei der Milchkuh wurde zwar bereits beschrieben, dass es zu einem Anstieg der SOCS-2 mRNA nach Geburt kommt (Winkelmann et al. 2007), es ist allerdings nicht klar, inwieweit die in der Plazenta gebildeten Östrogene bzw. 17b-Östradiol dafür verantwortlich sind.
In dieser Arbeit soll untersucht werden, inwieweit die Steroidhormone, die während eines natürlichen Zyklus vom Gelbkörper bzw. vom Follikel gebildet werden, ebenfalls zu einer veränderten Wachstumshormonrezeptorsignaltransduktion führen und inwieweit dieser Mechanismus auch in-vitro nachzustellen ist.

Drittmittelprojekt: Pfizer Animal Health

Kliniken/Institute:
Klinik für Rinder
Institut für Immunologie

Projektdetails:
Das Insulin-like Growth Factor System setzt sich zusammen aus den Liganden Insulin, IGF-I und IGF-II, den korrespondierenden Rezeptoren (IGF-IR, IGF-IIR, Insulin-R), sowie den bisher entdeckten sieben hochaffinen Bindungsproteinen (IGFBP-1 bis -7)(Gibson et al., 1999; Baumrucker und Erondu,2000).
Der Insulin-ähnliche Wachstumsfaktor (IGF-I) wird vor allem unter Wachstumshormoneinfluss in der Leber gebildet und wirkt insbesondere als Mediator für Wachstum, Entwicklung und Differenzierung von Zellen, kann aber auch deren Apoptose verhindern (Baumrucker und Erondu, 2000). Die Synthese von IGF-I wird sowohl vom Wachstumshormon (GH) als auch von Prolaktin und anderen Zytokinen reguliert (Sara und Hall, 1990). Zahlreiche wachstumsfördernde Effekte des GH werden durch IGF-I vermittelt (Coleman et al., 1994), wobei allerdings auch eine negative Rückkopplung zwischen IGF-I und der GH-Ausschüttung in der Adenohypophyse (Elsaesser und Parvizi, 1996) besteht. IGF-I besitzt eine ähnliche metabolische Wirkung wie das Insulin. Es fördert die Glukoseaufnahme und senkt die Glukoseproduktion in den Hepatozyten (Sjöberg et al., 1994).
Zwar ist der Hauptsyntheseort des IGF-I die Leber, daneben wird es aber in fast allen Geweben des Körpers produziert. Bei frühtragenden Milchkühen ist nicht nur das Endometrium ein entscheidendes Gewebe für die IGF-I-Synthese, denn auch der Throphoblast und der Embryo selbst produzieren IGF-I, und tragen somit entscheidend zur Etablierung der Frühträchtigkeit bei (Lynch et al. 2010). Zur lokalen Wirkung von IGF-I sind die Bindungsproteine von ausschlaggebender Bedeutung. So wurde beispielweise bereits nachgewiesen, dass das Endometrium vor allem IGFBP-2 und wenig IGFBP-3 produziert. Auch konnte gezeigt werden, dass tragende Tiere im Vergleich zu nicht tragenden Tieren viel mehr IGF-I mRNA im Endometrium besitzen. Es ist bisher hingegen nicht bekannt, inwieweit auch in der Leber Änderungen im GH-IGF-I System bei Tieren auftreten, die an Tag 7 einen Embryo übertragen bekommen und die Trächtigkeit aufrechterhalten, im Vergleich zu Tieren, die durch diesen Transfer nicht tragend werden. Nicht bekannt ist weiterhin, inwieweit bereits bestehende Unterschiede in der GH-IGF-I Achse prädiktiv für die Etablierung einer Trächtigkeit nach einem Embryotransfer sind.

Kooperationspartner:

Olivier Sandra, INRA, UMR1198 Biologie du Développement et Reproduction, F-78352 Jouy-en-Josas, France

Martin Sheldon, Institute of Life Science, School of Medicine, Swansea University, Singleton Park, Swansea SA2 8PP, United Kingdom

Kliniken/Institute:
Klinik für Rinder
Institut für Tiergenomik

Projektdetails:
Das größte Risiko der Milchkuh an einer sogenannten Produktionserkrankung zu erkranken besteht in der so genannten Transitperiode (DRACKLEY 1999; DEGARIS u. LEAN 2008; F. J. MULLIGAN u. DOHERTY 2008b) welche den Zeitraum von drei Wochen vor bis drei Wochen nach Geburt bei der Kuh umfasst (GRUMMER 1995).
Für diesen Zeitraum werden Erkrankungsraten von etwa 65% beschrieben (FLEISCHER et al. 2001; PIECHOTTA et al. 2012) und für Problembetriebe zudem eine Merzungsrate von bis zu 35% dargelegt (J. W. SMITH et al. 2000; RAJALA-SCHULTZ u. FRAZER 2003). Dieser Umstand ist zum einen aus finanziellen Gründen bedeutsam, da durch die Therapie der Erkrankung selbst sowie durch Milchverluste Kosten entstehen und außerdem der Ersatz einer Kuh durch ein anderes Rind bis zu 20% der Kosten eines Milchviehbetriebes ausmacht (GROHN et al. 2003). Zum anderen sind diese Erkrankungsraten aufgrund eines geringeren Wohlbefindens erkrankter Tiere (F. J. MULLIGAN et al. 2006; F. MULLIGAN u. DOHERTY 2008a) und insbesondere die Merzungsraten bei Milchkühen unter dem Gesichtspunkt des Tierschutzes kritisch zu bewerten (BOOGAARD B.K. 2006; VANHONACKER F. 2007).
Als ein diagnostischer Parameter, mit dem bei Holstein Milchkühen mit einem höheren Risiko für eine Produktionserkrankung bereits zu Beginn der Transit Periode erkannt werden, erwies sich die Plasma Konzentration an Insulin-ähnliche Wachstumsfaktor (Insulin-like Growth Factor, IGF-I) als geeignet. Kühe, die in der Transit Phase erkrankten, wiesen bereits drei Wochen vor dem errechneten Geburtstermin niedrigere IGF-I Konzentrationen auf (PIECHOTTA et al. 2012).
Die IGF-I Produktion wird über die Bindung von hypophysär ausgeschüttetem Wachstumshormon an Wachstumshormonrezeptoren, deren Anzahl in der Leber am höchsten ist, entsprechend zu 80% in der Leber gebildet (FRAGO u. CHOWEN 2005). Außerdem ist von Bedeutung das 95% des IGF-I an Bindungsproteine (IGFBP) gebunden vorliegt (ETHERTON 2004) da diese über ihre Bindung für ein Verbleiben des IGF-I in den Gefäßen sorgen, die Rezeptor abhängigen Wirkungen des IGF-I modulieren und über ihre eigene Bindung an Zelloberflächen ebenso eine vermehrte IGF-I Freisetzung hervorrufen können (Jones und Clemmons 1995).
Es ist derzeit wenig über den Zusammenhang niedriger antpartaler IGF-I und IGFBP Werte und dem Auftreten einzelner Produktionserkrankungen und im Speziellen der metabolischen Erkrankung der Milchkuh, wie beispielweise der Ketose, bekannt. Auch bei der Ketose spielt die Leber welche nicht mehr in der Lage ist, im Überschuss anfallendes Acetyl Co in den Citratzyklus einzuschleusen, eine zentrale Bedeutung (T. F. DUFFIELD et al. 2009).
Allerdings liegen sowohl für IGF-I (SPICER et al. 1993; LUCY 2000; KAWASHIMA et al. 2007) als auch IGFBP2 und IGFBP3 (M. L. RHOADS et al. 2008; RODRIGUEZ et al. 2011) bereits Studien über ihre konzentrationsabhängigen Wirkungen am Ovar des Rindes vor. Aus diesen Gründen soll in der vorliegenden Arbeit die Eignung des Insulin-like Growth Factor I Systems zur Prognose der Gesundheit und Fertilität bei pluriparen Milchkühen untersucht werden.

Kooperationspartner:

Prof. Akio Miyamoto, Graduate School of Animal and Food Hygiene, Obihiro University of Agriculture and Veterinary Medicine, Inada-machi, Obihiro, Hokkaido, 080-8555, Japan

Drittmittelprojekt: Bundesinstitut für Risikobewertung, 24.750 EUR

Kliniken/Institute:
Institut für Physiologie und Zellbiologie

Projektdetails:
Glyphosat ist als Wirkstoff in zahlreichen seit ca. 30 Jahren weltweit und in großem Umfang eingesetzten Breitbandherbiziden enthalten. Nach einem enzymatischen Prinzip hemmt der Wirkstoff die Synthese aromatischer Aminosäuren und verursacht auf diese Weise das Absterben von Pflanzen. In transgenen Pflanzen der neuen Generation wird die gentechnisch induzierte Toleranz gegenüber Glyphosat mittlerweile häufig genutzt, um den Wirkungsgrad der Herbizide gegenüber den unerwünschten Pflanzen zu erhöhen. Während im Vergleich mit anderen herbiziden Wirkstoffen dem Glyphosat über lange Zeit eine geringe Toxizität bei hoher Umweltverträglichkeit zugeschrieben wurde, werden in jüngster Zeit Konzepte entwickelt und über die Medien kommuniziert, nach denen Rückstände von Glyphosat-haltigen PSM bei Wiederkäuern nach oraler Aufnahme Veränderungen des mikrobiellen Vormagenstoffwechsels verursachen könnten. Dies soll über die Stimulation von Wachstum und Vermehrung potenziell pathogener Clostridien in den Vormägen induziert werden, was zu Erkrankungen bei Rindern führen könnte, woraus in der Lebensmittelkette ein erhebliches Gefährdungspotenzial für den Menschen entstehen könnte. Der Einfluss von glyphosathaltigen Pflanzenschutzmitteln auf mikrobielle Stoffwechselprozesse und die Diversität der mikrobiellen Population in den Vormägen von Wiederkäuern unter besonderer Berücksichtigung der Clostridien wurde mit Hilfe der semi-kontinuierlichen Rumen-Simulationstechnik (RUSITEC) in vitro untersucht. Darüber hinaus erfolgten In-vivo-Messungen zur Aufnahme und renalen und faecalen Ausscheidung von Glyphosat bei Kühen. Die Untersuchung wurde in drei Versuche gegliedert. In Versuch 1 wurde der Einfluss eines glyphosathaltigen Pflanzenschutzmittels auf biochemische Parameter des Vormagenstoffwechsels und mikrobielle Diversität untersucht, in Versuch 2 der Einfluss von glyphosathaltigen Pflanzenschutzmittels auf Wachstum und Vermehrung von C. botulinum (bzw. Surrogat C. sporogenes)und in Versuch 3 die quantitative Bestimmungen zur Aufnahme, renalen und faecalen Ausscheidung von Glyphosat bei laktierenden Kühen.

Resultate:

http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/jam.13190/pdf

Drittmittelprojekt: UBA, 215.657 EUR

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

Projektdetails:
Der Einsatz von seismischen Schallquellen wie Luftpulsern/Airguns führt zu einer erheblichen Lärmbelastung der Meere.
Durch die Emission von seismischen Signalen kann es für marine Säugetiere zu einer negativen Wechselwirkung bei der Wahrnehmung von Signalen kommen, die für die Tiere von biologischer Relevanz sind. Akustische Signale können vor allem im Kontext von Kommunikation, Navigation, Nahrungssuche und Feindvermeidung eine wichtige Rolle spielen. Marine Säugetiere sind folglich sehr stark von der akustischen Wahrnehmung abhängig und entsprechend kann sich Maskierung auf Individuen wie auch auf die ganze Population negativ auswirken.
In der Antarktis leben zahlreiche Meeressäugetiere die durch Schallerzeugung beeinträchtigt und geschädigt werden können. Ziel des Projektes ist belastbare Angaben für ein Konzept zur Bewertung des Einflusses eines Airgun-Einsatzes auf Individuen und Populationen von Meeressäugern zu entwickeln. Hierbei liegt der Fokus auf der Hörfähigkeit der empfindlichen marinen Säugerarten und auf den unterschiedlichen Effekten von Maskierung.

Kooperationspartner:

DW-ShipConsult GmbH, Schwentinental

TNO, Niederlande

IMARES, University of Wageningen

NERI, University of Aarhus

Sea Mammal Research Unit, University St. Andrews

Bioacoustics Research Program, Cornell University

Drittmittelprojekt: Stiftung Zukunft Wald (Landesforsten-Stiftung), 8.000 EUR

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

Projektdetails:
Die stark gefährdete Wildkatze hatte in Niedersachsen in den letzten Jahrzehnten ihr Rückzugsgebiet nur noch im Harz und Solling. Derzeit kehrt die Wildkatze jedoch zunehmend in ehemals besiedelte Gebiete zurück und besiedelt beispielsweise auch den Elm und möglicherweise auch die umliegenden Waldgebiete. Sie sprechen gesamthaft für einen naturnahen Waldlebensraum mit ihrer heimischen Fauna.

Ziel des Projektes ist die Erfassung, Dokumentation und Bestandsabschätzung des "neuen" Vorkommens im Braunschweiger Land. Es soll einerseits der Nachweis der Art in diesem Gebiet, andererseits auch die Populationsgröße und -dichte von Wildkatzen eingeschätzt werden.

Der Nachweis- und Auswertungszeitraum umfasst 1,5 Jahre. Projektbeginn ist Ende März 2010. Die Ranz der Wildkatze des Jahres 2010 und 2011 wird durch diesen gewählten Zeitraum abgedeckt. Es ist vorgesehen, in einer anschließenden Untersuchung den Streckenabschnitt der A2 im Bereich BS - Helmstedt auf Durchlässigkeit für die Wildkatze zu prüfen (modellieren). Damit sollen mögliche Wanderkorridore vom Elm in Richtung Norden beschrieben werden.

Das Projektgebiet im Braunschweiger Land umfasst zunächst folgende Waldgebiete: Elm, zusätzlich: Asse, Elz, Dorm, Boimstorfer Sundern und Rieseberg. Sollten im Verlauf des Projektes Hinweise auf Wildkatzenvorkommen im Lappwald oder Barnbruch (nördl. der BAB A2) erfolgen, ist vorgesehen, das Projektgebiet auf die nördlich angrenzenden, um Wolfsburg gelegenen, Waldgebiete auszudehnen.
Nachweismethode

Zum Nachweis eines Vorkommens der Wildkatze wird die nicht invasive Haarfallenmethode bzw. die Lockstockmethode angewandt. In ausgewählten Waldgebieten des Forstamtes Wolfenbüttel werden in einem Raster von ca. 250 bzw. ca. 400 ha 40 bis 50 mit einem Lockmittel (Baldriantinktur) besprühte Lockstäbe (einfache raue Holzpflöcke) im Wald aufgestellt. Angelockte Katzen reiben sich an den Lockstäben und streifen dort Haare ab.

In der Regel erfolgt eine wöchentliche Kontrolle der Lockstäbe durch Projektmitarbeiter, an den Stäben gefundene Haare werden abgesammelt und nach Tierart bestimmt. Zusätzlich erfolgt eine genetische Art- bzw. Individualanalyse.

Zur weiteren Absicherung der Haar-Nachweise werden im Bereich der Lockstäbe Wildkameras (Fotofallen) des Instituts für Wildtierforschung (IWFo) an der Stiftung Tierärztliche Hochschule Hannover installiert und regelmäßig ausgelesen. Mit dieser Methode können auch Wildkatzen erfasst werden, die keine Haare an den Lockstäben abgestreift haben.

Kooperationspartner:

Nds. Forstamt Wolfenbüttel

Drittmittelprojekt: Bundesinstitut für Landwirtschaft und Ernährung, 108.242 EUR

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

Projektdetails:
By four different approaches it is planned to investigate the prevalence and transmission of the SBV. In a first step the time of introduction of SBV into the population will be estimated by investigating frozen serum samples taken in 2010 and 2011 from 15 sheep and goats flocks where lambs were born with the Arthrogryposis-Hydranencephaly-Syndrom (AHS) in the lambing season 2011/2012.
A prevalence study in the spring and early summer of 2012 should reveal the flock prevalence and the intra flock prevalence of antibodies against SBV. By a short interview in about 75 sheep and goat flocks the losses and malformations in lambs and secondary losses will be evaluated. This study should also reveal information about the vulnerable phase of pregnancy for induction of AHS during SBV infections.
Parallel to a study in cattle and sheep performed by the FLI and different federal states it is planned to perform a case control study in goat flocks in cooperation with the FLI and with the local veterinary officers. The case control study should reveal risk factors as well as protective factors for SBV infections in goat flocks.
A consecutive monitoring in two SBV positive flocks in 2012 should give information about the persistence of SBV antibodies and the propagation of the SBV infection within these positive flocks. The monitoring of 10 SBV negative sheep and goat flocks should give close information about the progression of the SBV infections in 2012 and 2013.
The prevalence study will be carried on in 2013

Resultate:

http://elib.tiho-hannover.de/dissertations/helmerc_ws13.pdf

Kooperationspartner:

FLI, Institut für Epidemiologie

Drittmittelprojekt: Bundesinstitut für Arzneimittel und Medizinprodukte, 30.000 EUR

Kliniken/Institute:
Institut für Lebensmitteltoxikologie

Projektdetails:
L-Carnitin wird mittlerweile in einer Größenordnung von mehreren Gramm pro Tag von einer Vielzahl von Menschen mit dem Ziel der Fettverbrennung und/oder der körperlichen Leistungssteigerung eingenommen. Allerdings nimmt die Bioverfügbarkeit des L-Carnitins, wenn es in sehr hohen Mengen eingenommen wird, stark ab, wodurch relativ hohe Mengen
L-Carnitin im Dickdarm auftreten können. Im Rahmen dieses Forschungsvorhabens soll untersucht werden, ob die Fütterung von Ratten mit sehr hohen Mengen an L-Carnitin langfristig zur Entstehung von präneoplastischen und neoplastischen Läsionen im Dickdarm von Ratten führen kann.

Kliniken/Institute:
Institut für Tierernährung

Projektdetails:
Art und Gehalt an Phosphor in Mischfuttermitteln für Schweine sind überaus variabel, entsprechend schwierig ist eine Einschätzung ihrer P-Versorgung, solange nur der Gesamt-P-Gehalt im Futter deklariert bzw. bekannt ist (nach entsprechender Analyse). In vorausgegangenen laboranalytischen Arbeiten zu dieser Frage wurde deutlich, dass mit der Löslichkeit in Wasser schon wertvolle Hinweise auf den Einsatz von bestimmten anorganischen P-Verbindungen gewonnen werden können, andererseits aber eine Reihe durchaus verdaulicher P-Verbindungen nicht erfasst wird - mit entsprechenden Fehleinschätzungen für die P-Versorgung der Tiere (Nur der verdauliche Phosphor im Futter hat einen Wert für das Tier).
Vor diesem Hintergrund zielen die Untersuchungen auf eine vergleichende Prüfung der P-Löslichkeit in Wasser UND unterschiedlich sauren Lösungen/Medien. Aus dem Vergleich der Ergebnisse sollen nachfolgende Aussagen ermöglicht werden:
1. Die unterschiedliche Löslichkeit spricht für den Einsatz/Zusatz einer bestimmten anorganischen P-Quelle.
2. Der Anteil des löslichen Phosphors am Gesamt-Phosphor lässt eine geringe, mittlere oder auch hohe Verdaulichkeit erwarten.
3. Im Vergleich zum deklarierten P-Gehalt sollen die Anteile des löslichen Phosphors zur Einschätzung der Versorgung dienen.
Letztendlich ist es das Ziel der vorliegenden Arbeiten, die Qualität des im Mischfutter enthaltenen Phosphors zu kontrollieren, was mit dem bisher einzigen Wert zum Gesamt-P-Gehalt im Futter definitiv nicht möglich ist. Schon allein die Verfügbarkeit einer Methode zur Schätzung des verdaulichen Phosphors hätte für die Disziplin und Deklarationstreue bei der Mischfutterherstellung sehr fördernde Effekte.