Forschung

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

Projektdetails:
Fruchtbarkeitsstörungen gehören zu den häufigsten Problemen in der modernen Nutztierhaltung und verursachen weltweit hohe wirtschaftliche Verluste. Oft handelt es sich um ein multifaktorielles Geschehen, bei dem mehrere Ursachen gleichzeitig vorliegen. Im Zentrum dieses Forschungsvorhabens stehen jene Fruchtbarkeitsstörungen, bei denen ein Zusammenhang mit östrogen-aktiven Inhaltsstoffen in Futtermitteln vermutet wird oder nachgewiesen ist. Es wird der Frage nachgegangen, ob nicht eventuell Phytoöstrogene für das Entstehen und die Entwicklung des Hyperöstrogenismus beim Schwein von Bedeutung sein können. Soja bzw. Sojanebenprodukte als wichtigste Proteinlieferanten in der Schweinefütterung und gleichzeitig eine der diätetischen Hauptquellen für Phytoöstrogene stehen im Mittelpunkt der Untersuchungen. Zu diesem Zweck wurde trächtigen Zuchtsauen im peripartalen Zeitraum experimentell phytoöstrogen-angereichertes Futter verabreicht, um so eventuell bei neugeborenen Ferkeln die besondere Form des Hyperöstrogenismus auszulösen. Entsprechende Futterproben, aber auch das Kolostrum dieser Sauen gingen in analytische Untersuchungen ein. Ein schnelles in vitro-Screeningsystem aus dem Bereich der funktionellen Analytik diente dabei zur Erfassung von Östrogenen bzw. österogen-aktiven Stoffen in den Proben. Diesem Reportergen-Assay wird im Anschluss zur direkten Stoffbestimmung ein chemisch analytisches Verfahren in Form einer HPLC angefügt.

Kooperationspartner:

Futtermittelindustrie

Kliniken/Institute:
Institut für Tierernährung
Lehr- und Forschungsgut Ruthe

Projektdetails:
In der ad libitum Fütterung tragender Sauen werden insbesondere bei Haltung der Tiere auf Spaltenböden vermehrt Trockenschnitzel eingesetzt, da andere rohfaserreiche Futtermittel wie Heu oder Stroh aufgrund der Haltungstechnik nicht eingesetzt werden können. Neben einer zu hohen Energieaufnahme, die oftmals unerwünschte Körpermassezunahmen bedingt, ist insbesondere die häufig beobachtete vermehrte Klebrigkeit des Kotes als Nachteil zu nennen. Die Kotbeschaffenheit ist dabei vor allem unter den Aspekten der Verschmutzungen der Sauen und der Bodenbeschaffenheit zu berücksichtigen. Bei hochtragenden Sauen (unmittelbar vor der Geburt) ist zudem eine harte Kotkonsistenz unerwünscht, da hierbei das Risiko von Obstipationen und der Entstehung von MMA-Erkrankungen wächst. Bei diesen Tieren, die oftmals bereits vor dem Abferkeln rohfaserarmes Futter erhalten, könnte ein Zusatz von Rohfaser die Kotkonsistenz im Sinne einer Minderung des Risikos von Obstipationen verbessern. Im Rahmen dieses Forschungsvorhabens soll zum einen die Akzeptanz von Trockenschnitzeln mit unterschiedlichem Melassierungsgrad ermittelt werden. Gleichzeitig sollen mögliche Effekte der ad libitum Fütterung dieser Trockenschnitzel (zusätzlich zum restriktiv gefütterten Alleinfutter für tragende Sauen) auf die Kotqualität (Trockensubstanzgehalt, Klebrigkeit, Kotkonsistenz) überprüft werden. Zusätzlich soll die mögliche Beeinflussung der Kotqualität tragender Sauen (sowohl in der Mitte der Trächtigkeit als auch im Zeitraum unmittelbar vor der Geburt) durch die Vermahlungsintensität des Futters sowie den Zusatz rohfaserreicher Komponenten (Trockenschnitzel, künstliche Rohfaser (Arbocel®) überprüft werden.

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

Kliniken/Institute:
Institut für Tierernährung

Projektdetails:
In dieser Studie wurde der Einfluss von verschiedenen stärkehaltigen und rohfaserhaltigen Futtermitteln auf die Glucosehomöostase und auf die Wasserstoff- und Methanexhalation untersucht. Hierzu wurden für verschiedene Futtervarianten sowohl der Einfluss der Stärkeherkunft (Hafer, Gerste, verschiedene Mischfuttermittel), der verschiedenen Behandlungsformen (mechanisch, thermisch, enzymatisch), als auch der Menge an zugeführter Stärke (0,3-4 g Stärke/kg KM) sowie der Einfluss von Raufutter (Heu, Trockenschnitzel, gehäckseltes Luzerne-Stroh-Gemisch) und verschiedenen Fütterungskombinationen aus Luzerne und Hafer auf die Glucose- und Insulinreaktion, als indirekter Marker des enzymatischen Stärkeabbaus sowie auf die Wasserstoff- und Methanexhalation, als indirekter Marker mikrobieller Fermentationsvorgänge, untersucht. Für den Versuch standen vier Pferde (drei Traber, ein Warmblut, Alter: 10-11 Jahre, Körpergewicht: 563±46,9 kg, BCS 5-6) zur Verfügung. 28 Fütterungsvarianten wurden blockweise, im Cross Over Design oder randomisiert gefüttert und die Pferde postprandial auf ihre glycämische und insulinämische Reaktion sowie auf die Wasserstoff- und Methanexhalation untersucht. Nach einer Adaptationszeit von zwei bis elf Tagen und zwölfstündiger Nahrungskarenz wurde den Pferden ausschließlich das jeweilige Testfuttermittel vorgesetzt. Blutproben zur Überprüfung der Glucose- und Insulinreaktion und Proben der Wasserstoff- und Methanexhalation wurden postprandial in definierten Intervallen entnommen.

Kooperationspartner:

Dodson and Horrell Ltd, Ringstead Kettering Northants, NN 14 4 BX

Drittmittelprojekt: Bundesamt für Strahlenschutz

Kliniken/Institute:
Institut für Biometrie Epidemiologie und Informationsverarbeitung

Projektdetails:
Radon und Radonfolgeprodukte stellen das mit Abstand größte umweltbedingte Lungenkrebsrisiko dar. Hierfür liegt mittlerweile eine Vielzahl wissenschaftlicher Belege aus Studien bei Bergarbeitern und aus Untersuchungen in der Allgemeinbevölkerung in Deutschland, Österreich, Italien, Spanien, Tschechien, Schweden, Finnland, Großbritannien, Frankreich, aus den U.S.A. und Kanada sowie China vor. Aktuelle Forschungsresultate aus zwei großen gemeinsamen Untersuchungen in Europa und den U.S.A. legen nahe, dass ein linearer Zusammenhang ohne Schwellenwert zwischen der kumulativen Exposition mit Radon und dem Lungenkrebsrisiko besteht.
Die Konsequenzen einer Exposition mit Radon für eine gesamte Bevölkerung können durch das so genannte populationsattributable Risiko beschrieben werden. Diese Größe ist der Anteil der auf die Exposition zurückführbaren Erkrankungen an allen Erkrankungen in der betrachteten Bevölkerung bzw. als der Anteil aller Krankheitsfälle, der durch die Elimination der Exposition vermieden werden kann. Im vorliegenden Untersuchungsvorhaben wurde diese Größe für die Bundesrepublik Deutschland insgesamt sowie bei hinreichender Datenqualität für die Bundesländer getrennt ermittelt. Diese Berechnungen lehnen sich an das generelle WHO-Konzept der Ermittlung des "Global Burden of Disease" an.

Im Ergebnis beträgt danach die mittlere Radonkonzentration 49 Bq/m³, und ca. 5% aller Lungenkrebserkrankungen in Deutschland sind der Radonbelastung in Wohnungen zuzuschreiben. Da pro Jahr in Deutschland ca. 37 700 Personen am Lungenkrebs versterben, macht dies somit eine Zahl von 1 896 Fällen aus, die auf Radon zurückzuführen sind. Diese Berechnung wurde noch weiter differenziert. Berücksichtigt man Angaben zum Rauchverhalten bei Männern und Frauen, dann sind dem Radon ca. 1 436 Männer und 478 Frauen mit Lungenkrebs zuzuordnen. Ferner wurde untersucht, wie sich das PAR in den unterschiedlichen Bundesländern darstellt. Dabei liegen beim PAR Thüringen (8.75%) und Sachsen (8.29%), Rheinland Pfalz (6.43%) und Bayern (6.24%) an der Spitze, während Bremen, Hamburg und Berlin am Ende liegen. Anders sehen die absoluten Zahlen aus. Bei diesen sind NRW (447 Fälle) und Bayern (265 Fälle) am Stärksten betroffen.

Abschließend wurde die Frage untersucht, wie viele der Erkrankungsfälle durch Radon in Wohnungen durch geeignete Präventivmaßnahmen vermeidbar sind. Die Außenluftkonzentration von Radon beträgt in Deutschland nach Angaben des BfS durchschnittlich 9 Bq/m³. Das realistischste Szenario führt zu dem Ergebnis, dass pro Jahr 302 Erkrankungsfälle vermieden werden können, wenn ein Höchstwert von 100 Bq/m³ nicht überschritten würde. Bei einem Höchstwert von 200 Bq/m³ sind 143 und bei einem Höchstwert von 400 Bq/m³ 68 radonbedingte Erkrankungsfälle in Deutschland vermeidbar.

Auch wenn die durch Vorsorgemaßnahmen vermeidbare Zahl von Lungenkrebserkrankungen kleiner ist als früher angenommen, so ist dieses Risiko dennoch nach dem Rauchen und neben dem Passivrauchen das wichtigste Lungenkrebsrisiko für die deutsche Bevölkerung. Das größte Präventionspotential liegt bekanntermaßen im Verzicht auf den Tabakkonsum. Ferner ist zu beachten, dass Radon bei Rauchern in Deutschland 1 737 Erkrankungsfälle verursacht, bei Nichtrauchern hingegen nur 159 Erkrankungsfälle. Daher lässt sich das radonbedingte Risiko auch durch Aufgeben des Rauchens deutlich verringern. Zusammengefasst ergibt sich somit ein wichtiges Präventionspotential für den Lungenkrebs sowohl durch vermeiden der aktiven und passiven Tabakrauchexposition als auch durch Maßnahmen zur Reduktion der Radonbelastungen in Wohnungen.

Kooperationspartner:

Ludwig-Maximilians-Universität München

Kliniken/Institute:
Institut für Tierernährung

Projektdetails:
Nachweislich beeinflussen unterschiedliche Konzentrationen von Elektrolyten (Na, K, Cl) die Protein- und Aminosäurenverdaulichkeit von Schweinen. Bei niedriger Proteinzufuhr hat eine mäßige K-Aufnahme günstige Effekte auf den Proteinansatz, wobei u.a. eine niedrigere Konzentration an Nicht-Protein-Stickstoff im Fleisch erreicht wird. Vor diesem Hintergrund soll in entsprechenden Mastversuchen mit Schweinen bei zweifaktoriellem Versuchsdesign (1. Faktor: Proteinzufuhr mit 120 bzw. 180 g/kg Futter; 2. Faktor: K-Zufuhr mit 2,5 / 10 / 15 und 18 g/kg Futter) die Leistung der Tiere, der Proteinansatz und insbesondere die Fleischqualität überprüft werden. Im Fleisch interessieren dabei vornehmlich der Proteingehalt, die Konzentrationen freier Aminosäuren sowie an Harnstoff und Ammoniak. Wasserbindung und Fleischreifung sind dabei insbesondere in Abhängigkeit der Proteinqualität der Muskulatur zu prüfen. Neben experimentellen bilanztechnischen Untersuchungen sollen des Weiteren Untersuchungen im Feld vorgenommen werden.
Darüber hinaus sollen in experimentellen, bilanztechnischen Studien Feldstudien ergänzt werden.

Kliniken/Institute:
Institut für Tierernährung

Projektdetails:
In der vorliegenden Arbeit sollten die Auswirkungen des Probiotikums EF (Enterococcus faecium; Stamm DSM 7134) auf die Darmflora von Broilern (Keimzahlen von Enterokokken und E. coli sowie LPS-Gehalte im Chymus), auf Parameter des mikrobiellen Stoffwechsels (Laktat, FFS, NH3) sowie auf wirtschaftlich relevante Leistungsdaten (Zunahmen, Futteraufwand, Verlustrate) geprüft werden. Dazu wurden zunächst drei Mastdurchgänge (D1-D3) unter Institutsbedingungen durchgeführt, in denen jeweils vier Gruppen mit je ~ 25 Tieren unterschiedliche Dosierungen (0/106/107/108 KbE/g) des Probiotikums über das Futter (abgesehen von dem EF-Zusatz identisches Mischfutter aus gängigen Komponenten mit üblichen Energie- und Nährstoffgehalten) erhielten. Darüber hinaus kam in einigen Gruppen als Antikokzidium das Ionophor Monensin-Natrium zum Einsatz, um die möglichen Effekte des Probiotikums auch unter dem Einfluss dieser Substanz zu testen. Im Unterschied zum Einsatz von Probiotika bei anderen Spezies erfolgt in der Geflügelmast allgemein parallel ein Zusatz eines Antikokzidiums. Verschiedene kokzidiostatisch wirksame Produkte (insbesondere aus der Gruppe der Ionophore) haben nämlich auch eine antibiotische Wirkung, so dass sich nicht zuletzt die Frage der Kompatibilität stellt. Möglicherweise hemmt das Antikokzidium das parallel verwendete Probiotikum.

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

Kliniken/Institute:
Institut für Physiologie und Zellbiologie

Projektdetails:
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.

Resultate:

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

Kliniken/Institute:
Institut für Tierhygiene Tierschutz und Nutztierethologie

Projektdetails:
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.

Drittmittelprojekt: Drittmittelgeber - Wirtschaftsgemeinschaft Deutsches Lammfleisch

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

Projektdetails:
In zwei mit Moderhinke befallenen Schafherden soll der Effekt von jeweils speziell aus Isolaten aus den Beständen hergestellten Stallspezifischen Vakzinen mit der Polyvalenten kommerziellen Vakzine Footvax® im Hinblick auf die Klauengesundheit und die Impfreaktionen verglichen werden.

Kooperationspartner:

Fa. Felgenträger, Dessau-Roslau