Forschung

Kliniken/Institute:
Institut für Pharmakologie Toxikologie und Pharmazie

Projektdetails:
Etwa ein Drittel aller Humanpatienten und Zweidrittel aller caninen Patienten mit Epilepsien werden mit den vorhandenen Medikamenten nicht anfallsfrei. Die Entwicklung neuer Therapiestrategien gehört daher zu den großen medizinischen Herausforderungen im Bereich der Epilepsieforschung. Pharmakologische Behandlungen mit Anfallssuppressiva (Antiepileptika) sind zudem mit dosis-abhängigen unerwünschten Nebenwirkungen assoziiert, so dass neben der Entwicklung neuer Medikamente zunehmend auch nicht-pharmakologische Begleit-therapien untersucht werden. Regelmäßiges aerobes Ausdauertraining kann einen therapeutischen Einfluss auf epileptische Anfälle haben und zudem eventuell die Wirksamkeit von Medikamenten direkt beeinflussen. Die Projekthypothese ist, dass sich die antikonvulsive Wirksamkeit verschiedener Klassen von Antiepileptika durch Kombination mit geeigneten Trainingsparametern verstärken lässt, so dass eine geringere Dosis der Medikamente für die Behandlung eingesetzt werden muss, was in der Folge das Risiko unerwünschter Nebenwirkungen senken sollte. Als Nebenhypothese postulieren wir, dass die zu verifizierende Wirksamkeitsverbesserung nicht auf eine Veränderung der Plasmakonzentration des Antiepileptikums zurückzuführen ist, sondern auf Veränderungen der Rezeptoren und Kanäle im epileptischen Netzwerk.

Kliniken/Institute:
Institut für Zoologie

Projektdetails:
Die Erfassung und Bewertung von Emotionen bei Tieren gewinnt zunehmend an Interesse. Zum einen weil die Öffentlichkeit zunehmend für den Tierschutz sensibilisiert ist zum anderen da Labortiere als Modellspezies für die Entwicklung von Psychopharmaka dienen. Die zuverlässige Bewertung von Emotionen ist nach wie vor eine wissenschaftliche Herausforderung, da Emotionen nicht nur das Ergebnis automatischer physiologischer Reaktionen sind, sondern auch einer kognitiven Bewertung unterliegen (Kalat & Shiota, 2007). So kann die emotionale Wahrnehmung einer Situation von individuellen Faktoren wie der eigenen Persönlichkeit oder Erfahrung abhängen. Um Tierwohl bewerten zu können, ist es von Bedeutung verlässliche Methoden zur Erfassung des emotionalen Zustandes eines Tieres zu entwickeln. Zwar gibt es Möglichkeiten den Zustand eines Tieres über physiologische Messungen (z.B. Blutabnahme, Implantate zur Messung der Herzfrequenz) zu erfahren, jedoch sind diese Maßnahmen invasiv und geben keine Aussage über die emotionale Valenz des Zustandes (eine erhöhte Herzfrequenz tritt sowohl bei negativen als auch bei positiven Emotionen auf). Eine Alternative bieten Verhaltenstests mit denen Persönlichkeit von Tieren als auch die emotionale kognitive Bewertung einer Situation getestet werden kann. Eine Möglichkeit die kognitive Bewertung zu testen, ist die "Judgement Bias Task". Die Tiere lernen einen positiven und einen weniger positiven Stimulus zu unterscheiden und entsprechend zu reagieren. Anschließend wird ihnen ein unbekannter ambivalenter Stimulus präsentiert. An ihrer Reaktion lässt sich einschätzen, ob ein Tier "optimistisch" (wählt wie bei positivem Stimulus) oder "pessimistisch" (wählt wie beim weniger positives Stimulus) ist. Diese Erkenntnisse werden eine bessere Bewertung von Emotionen bei Tieren erlauben und können im späteren Verlauf genutzt werden, die Auswirkung verschiedener Haltungsbedingungen, Umgebungsanreicherungen oder pharmakologischer Effekte auf die Emotionen eines Tieres zu untersuchen.

Drittmittelprojekt: H. Wilhelm Schaumann Stiftung, 57.600 EUR

Kliniken/Institute:
Klinik für Geflügel

Projektdetails:
Enterococcus cecorum (EC) ist ein zunehmend relevanter bakterieller Erreger bei Masthühnern und die Erkrankung ist weltweit verbreitet. Erkrankte Tiere zeigen meist in der zweiten Mastphase Lahmheiten aufgrund von Entzündungen an Brustwirbeln und Hüftgelenken. Die Mortalität kann über 10 % betragen, zudem steigen Verwurfraten und der Arzneimitteleinsatz erheblich. EC-Infektionen gelten als Hauptursache für die hohe Therapiehäufigkeit in der Masthühnerhaltung. Sie stellen zudem ein erhebliches Tierwohlproblem dar, da Knochenentzündungen mit hoher Wahrscheinlichkeit starke Schmerzen verursachen.

Managementpraktiken wie Antibiotikatherapien oder der prophylaktische Einsatz können problematisch sein, da sie Resistenzen begünstigen und dem Antibiotika-Stewardship widersprechen. Daher sind alternative Strategien dringend erforderlich, darunter Impfprogramme, züchterische Ansätze, Managementmaßnahmen in der Elterntierhaltung und Brüterei sowie der Einsatz von Futterzusätzen. Bisher fehlen jedoch wissenschaftlich gesicherte Nachweise für die Wirksamkeit dieser Methoden.

Untersuchungen zeigen, dass EC in der Umwelt mindestens sechs Monate überleben kann und selbst nach Reinigung und Desinfektion in bestimmten Bereiche der Stalleinrichtung nachweisbar bleibt. Da nur ein Teil der Stämme pathogen sind, könnte eine gezielte Sanierung von Elterntierhaltungen, Brütereien und Mastanlagen die Weiterverbreitung eindämmen. Eine effektive Reinigung und Desinfektion sind essenziell. In der Praxis kommen vor allem Aldehyde, quaternäre Ammoniumverbindungen, Kresole, Sauerstoffabspalter und organische Säuren zum Einsatz. Auch physikalische Verfahren wie UV-Bestrahlung oder Ozon-Begasung werden genutzt. Die Wirksamkeit dieser Maßnahmen hängt von Faktoren wie Wirkstoffkonzentration, Applikationstechnik, Entfernung organischer Rückstände und baulichen Gegebenheiten ab. Defizite in diesen Bereichen können zur Erregerpersistenz und nachfolgenden Infektionen führen.

Bei anderen Enterococcus-Spezies wurde für einzelne Stämme eine reduzierte Sensitivität gegenüber chemischen Desinfektionsmitteln nachgewiesen, für EC liegen jedoch bislang keine entsprechenden Daten vor. Klinische Isolate von Enterococcus faecium aus Krankenhäusern zeigen zudem eine abnehmende Empfindlichkeit gegenüber alkoholischen Desinfektionsmitteln.

Die Ziele des Forschungsprojekts:

-Untersuchung der Empfindlichkeit von EC gegenüber verschiedenen Bioziden
-Analyse der Wirksamkeit von UV-Bestrahlung als physikalisches Desinfektionsverfahren

Die gewonnenen Erkenntnisse sollen zur Optimierung von Desinfektionsstrategien in der Geflügelhaltung beitragen, den Antibiotikaeinsatz reduzieren und so sowohl die Tiergesundheit als auch das Tierwohl verbessern.

Drittmittelprojekt: Fritz-Ahrberg-Stiftung, 100.000 EUR

Kliniken/Institute:
Institut für Lebensmittelqualität und -sicherheit
Institut für Parasitologie Zentrum für Infektionsmedizin

Projektdetails:
Der protozooische Parasit Toxoplasma gondii ist Erreger der Toxoplasmose. Hierbei handelt es sich um eine Zoonose, die sowohl von infizierten Katzen als auch über den Verzehr von kontaminierten Lebensmitteln oder unzureichend erhitztem Fleisch infizierter Zwischenwirte auf den Menschen übertragen werden kann. Besonders kritisch stellen sich Erstinfektionen zu Beginn einer Schwangerschaft dar. Aufgrund der fehlenden maternalen Immunität kommt es durch den Erreger regelmäßig zu schweren Fruchtschädigungen und Aborten. Eine flächendeckende und systematische Überwachung des Erregers in der Lebensmittelkette findet in Deutschland aktuell nicht statt. Entsprechende Untersuchungsmethoden sind darüber hinaus nur eingeschränkt verfügbar. Im Rahmen des Projektes soll daher ein schnelles, feldtaugliches Nachweisverfahren auf Basis der Loop-mediated Isothermal Amplification (LAMP)-Technik entwickelt und für relevante Lebensmittelmatrizes validiert werden. Anschließend werden mithilfe des Verfahrens Einflüsse verschiedener Herstellungsweisen von Beispielprodukten auf die Erregerlast evaluiert und Handlungsempfehlungen für industrielle Herstellungsprozesse abgeleitet.

Drittmittelprojekt: QS-Wissenschaftsfonds, 29.830 EUR

Kliniken/Institute:
Klinik für Geflügel
Institut für Biometrie Epidemiologie und Informationsverarbeitung

Projektdetails:
Infektionserkrankungen stellen eine ernste Bedrohung für die Tiergesundheit dar. Es gibt nur zwei rechtlich vorgeschriebene Impfungen im Nutztiergeflügelbereich in Deutschland (Newcastle Krankheit und zoonoserelevante Salmonellen). In der EU war über viele Jahre die Impfung gegen die Geflügelpest verboten, da die Erkrankung durch Biosicherheits- und Eradikationsmaßnahmen kontrolliert werden konnte. Eine neue Rechtsverordnung (VO/EU 2023/361) erlaubt Impfungen als Teil der Kontrollmaßnahen einzusetzen. Um Risiken der Impfungen auszuschließen, müssen sie mit engmaschigem Monitoring begleitet werden. Nach aktueller Datenlage wird dies sehr kostspielig sein und muss möglicherweise anteilsmäßig vom Tierhalter mitgetragen werden müssen. Neben der Reduktion des Tierleids ist ein weiterer Wirkungsfaktor, die bisher nur rudimentär untersuchten emotionalen Folgen für die mit der Tierhaltung und -betreuung befassten Personen bei einer Kompletträumung des Tierbestandes im Tierseuchenfall. Vor diesem Hintergrund soll in unserem Projekt eine Einschätzung zur praktischen Umsetzbarkeit einer Impfung gegen die HPAI in der Nutztiergeflügelhaltung herausgearbeitet werden. Es soll erfasst werden, welche Wünsche bezüglich einer möglichen Umsetzung einer Impfung gegen HPAI bei den Landwirt:innen besteht, unter welchen Umständen dies geschehen kann/ soll, was sie für eine Umsetzung benötigen, welche Hilfestellungen sie von der Tiermedizin und den Behörden erwarten. Der Arbeitsauftrag in diese Studie ist deshalb durch quantitative und qualitative empirische Untersuchungen die insbesondere gegen die klassische Geflügelpest zu ermitteln. Welche Voraussetzungen für eine erfolgreiche Umsetzung werden von den Landwirt:innen mitgebracht?.

Drittmittelprojekt: EU Commission, 1.100.900 EUR

Kliniken/Institute:
Institut für Virologie

Projektdetails:
Finanzielle Zuwendung für die Arbeiten am EU Referenzlabor für Klassische Schweinepest

Kooperationspartner:

Dr. Christoph Staubach (FLI Riems)

Kliniken/Institute:
Klinik für Rinder

Projektdetails:
Bei Fibroblast Growth Factor 21 (FGF21) handelt es sich um ein Hepatokin, welches in engen Zusammenhang mit metabolischen Adaptationen des Organismus auf herausfordernde Stoffwechselsituationen gebracht wird. Von besonderem Interesse ist die Stoffwechsellage der Milchkuh in der Frühlaktation. Ziel der Arbeit ist es, mithilfe der primären Hepatozytenkultur definitive Aussagen über ausgewählte Stimulatoren/Inhibitoren von FGF21 und ihre Mechanismen in-vitro treffen zu können.

Drittmittelprojekt: BMEL, 318.427 EUR

Kliniken/Institute:
Institut für Lebensmittelqualität und -sicherheit

Projektdetails:
Das Projekt wird am DIL e.V., Quakenbrück durchgeführt.
Im Rahmen dieses Projektes soll ein Konzept zur Gewinnung und Aufbereitung der Proteine aus Bierhefen in möglichst hoher nativer und funktioneller Form im Pilotmaßstab entwickelt und bewertet werden. Die Proteine und andere wertgebende Stoffe der Hefen sind zum größten Teil innerhalb der Zellen lokalisiert und somit für konventionelle Gewinnung durch Extraktion oder Fällung nicht leicht zugänglich. Um den Zugang zu den Proteinen zu erhöhen, ist deshalb ein Zellaufschluss notwendig. Weiterhin haften an den Hefen Reststoffe des Brauprozesses an. Diese sind unter anderem Gluten oder Bitterstoffe aus dem Hopfen. Im ersten Schritt soll deshalb ein Prozess entwickelt werden, um die Bitterstoffe und das Gluten, so weit wie technisch möglich zu entfernen (AP 1). Anschließend werden die Hefezellen physikalisch aufgeschlossen, sodass die im Zellplasma gelösten Proteine austreten können. Dazu werden in diesem Forschungsvorhaben zwei mechanische Verfahren angewendet: (1) Elektroporation mittels gepulster elektrischer Felder (eng. Pulsed Electric Fields, PEF, AP 3), und (2) Hochdruckhomogenisierung (eng. Ultra-High-Pressure Homogenization, UHPH, AP 2). Nach dem Zellaufschluss werden die Zellwandbestandteile von der proteinreichen Suspension/Lösung nach dem Prinzip der Trennung mittels Dichte bzw. Zentrifugalkräften in einem Tellerseparator getrennt. Weiter sollen die gewonnenen Proteine aufbereitet und stabilisiert werden und auf deren sensorische, techno-funktionelle und ernährungsphysiologische Eigenschaften (AP 4) sowie deren Eignung an Beispielen zur Herstellung von Lebensmittelprodukten untersucht werden (AP5). Nachdem der Prozess für Brauereihefen etabliert ist, wird er mit Hefen aus anderen Quellen validiert (AP 6). Mit den während der Untersuchung gewonnenen Daten wird als Abschluss eine Ökobilanzierung (LCA, AP7) durchgeführt, mit der die Nachhaltigkeit der gewonnenen Proteine mit der von Soja- und Milchproteinen verglichen werden soll. Im Zuge dieser wird der ganze Prozess mit einbezogen, d. h. es wird auch der Energiebedarf der neuen Technologien einbezogen und mit dem Herstellungsprozess von Soja- und Milchproteinen verglichen. In Zusammenarbeit mit den Industriepartnern soll die Umsetzbarkeit und die Wirtschaftlichkeit des Gesamtverfahrens bewertet (AP 8) werden.

Kooperationspartner:

Elea Technology GmbH, Leiber GmbH

Drittmittelprojekt: Landwirtschaftskammer Niedersachen , 227.674 EUR

Kliniken/Institute:
Institut für Tierhygiene Tierschutz und Nutztierethologie

Projektdetails:
Seit der Abschaffung der Käfighaltung in Deutschland 2010 werden viele Legehennen in alternativen Haltungsformen mit Freilandzugang gehalten. In Niedersachsen leben ca. 23 % der Legehennen in konventioneller Freilandhaltung und ca. 16 % in ökologischer Haltung. Besonders dort steigt der Druck durch Darmparasiten, da sich Wurmeier im Auslauf anreichern und nur begrenzte Biosicherheitsmaßnahmen zur Verfügung stehen.
Ein Wurmbefall kann zu gesundheitlichen Beeinträchtigungen, zu Leistungseinbußen, Magen-Darm-Schäden und im schlimmsten Fall zum Tod der Tiere führen. Die effiziente Wurmbekämpfung bei Legehennen stellt vor allem Freiland- und Ökobetriebe vor eine große Herausforderung, der es mit einer strategischen Planung, gezielten Maßnahmen und anschließender Erfolgskontrolle zu begegnen gilt.
Das Projekt "WURM-Frei" beschäftigt sich mit alternativen Maßnahmen zur Reduzierung des Wurmbefalls in Legehennenbeständen mit Freilandzugang. Über die Projektlaufzeit von 3 Jahren werden 50 Herden für je einen Produktionsdurchgang begleitet. Durch die kontinuierliche Erfassung von Managementmaßnahmen und der regelmäßigen Kontrolle der Parasitenbelastung, sollen Rückschlüsse auf die Effektivität verschiedener betriebsindividueller Maßnahmen getroffen werden.
Im Zuge des Projektes wird zudem eine Web-Anwendung entwickelt, die es Legehennenhaltern und - halterinnen zukünftig erleichtert, das Risiko für eine erhöhte Wurmbelastung in ihren Herden zu identifizieren und effektiv Gegenmaßnahmen einzuleiten.

Drittmittelprojekt: Fritz-Ahrberg-Stiftung, 70.000 EUR

Kliniken/Institute:
Institut für Lebensmittelqualität und -sicherheit

Projektdetails:
Das Konsumverhalten unserer Gesellschaft befindet im Wandel, wobei die vegetarische sowie die vegane Ernährungsweise stetig an Beliebtheit gewinnt. Dies führte zu einem deutlichen Produktionsanstieg von vegetarischen und veganen Wurst- und Fleischalternativen in Deutschland. Mittlerweile werden diverse Ersatzprodukte auf Basis von pflanzlichen Proteinquellen angeboten. Mit der verstärkten Produktion steigt jedoch auch die lebensmittelhygienische Relevanz. Im Hinblick auf die Verbrauchergesundheit müssen auch vegetarische und vegane Ersatzprodukte eine einwandfreie mikrobiologische Qualität aufweisen. Zurzeit gibt es allerdings keine eindeutigen gesetzlichen Vorgaben zur Beurteilung mikrobiologischer Parameter dieser Produkte. Auch wissenschaftlich wurde dieses Thema bis dato wenig bearbeitet und es liegen nur vereinzelte Studien zur mikrobiologischen Qualität von veganem Hackfleisch oder anderer ausgewählter vegetarischer und veganer Fleischalternativen vor. Nur einzelne Arbeiten widmeten sich bis jetzt dem mikrobiologischen Wachstum im Verlauf der Haltbarkeit der Produkte. Ein direkter Vergleich zu konventionellen Wurst- und Fleischprodukten fand bisher kaum statt.
Die Aufgabe dieses Projekts ist es zunächst, einen Überblick über die mikrobiologische Beschaffenheit von kommerziell erhältlichen vegetarischen und veganen Wurst- und Fleischersatzprodukte zu erhalten. Außerdem soll eine Datenbasis zu Persistenz und Vermehrung von pathogenen Keimen in diesen Produkten über die gesamte Haltbarkeitsdauer aufgebaut werden. Auf diese Weise können Grundlagen für mikrobiologische Richt-, Warn-, und Grenzwerte sowie für die Bewertung des Gesundheitsrisikos der Produkte geschaffen werden. Vor allem werden Unterschiede und Gemeinsamkeiten im Vergleich zu konventionellen Wurst- und Fleischprodukten herausgearbeitet. Sind die pflanzenbasierten Alternativen grundsätzlich mehr oder weniger stark keimbelastet als konventionelle Produkte? Welche (pathogenen) Keime sind in den Alternativen zu erwarten? Wie stellen sich Überleben, Persistenz und Wachstumsrate ausgewählter pathogener Keime in den Alternativen im Vergleich zu konventionellen Wurst- und Fleischprodukten dar? Diese lebensmittelhygienisch zentralen Punkte werden in dem beantragten Projekt bearbeitet.