Forschung

Drittmittelprojekt: Nds. Ministerium für Wissenschaft und Kultur über Georg-August-Universität Göttingen, 1.496.374 EUR

Kliniken/Institute:
Institut für Tierhygiene Tierschutz und Nutztierethologie

Projektdetails:
ZERN ist ein Forschungsverbund der Universität Göttingen, der Tierärztlichen Hochschule Hannover und des Deutschen Instituts für Lebensmitteltechnik in Quakenbrück, mit dem die Transformation des Agrar- und Ernährungssystems in Niedersachsen unterstützt soll, das unter einem zunehmenden Anpassungsdruck steht. Aspekte wie Tierwohl und Nachhaltigkeit gilt es bei der landwirtschaftlichen Produktion künftig stärker zu berücksichtigen. Mit den Erkenntnissen aus dem Forschungsverbund soll die nachhaltige Erzeugung, Verarbeitung und Vermarktung von Lebensmitteln möglich werden.

Kooperationspartner:

Georg-August-Universität Göttingen

Deutsches Institut für Lebensmitteltechnik (DIL)

Kliniken/Institute:
Institut für Physiologie und Zellbiologie

Projektdetails:
Die Nanotechnologie ist ein sich schnell entwickelnder Bereich, der in so unterschiedlichen Bereichen wie Materialwissenschaft, Elektronik, Konsumgüterproduktion, Medizin und Landwirtschaft Anwendung findet. Eine jüngste Innovation auf diesem Gebiet ist die Verwendung von Pflanzenextrakten bei der Synthese von Nanopartikeln. Durch die Einbeziehung von Hilfsstoffen aus der Natur zielt diese so genannte "grüne Nanotechnologie" auf umweltfreundliche und biokompatible Nanopartikel ab, die frei von gefährlichen Substanzen sind. Kupfer-Nanopartikel (CuNPs), die mit grünen Methoden synthetisiert wurden, sind besonders durch ihre starke insektizide Wirkung aufgefallen. Andererseits wächst das öffentliche Bewusstsein für das toxische Potenzial von Nanopartikeln in der Umwelt für den Menschen. Die geringe Größe von Nanopartikeln birgt das Risiko, die schützende Blut-Hirn-Schranke zu durchdringen und in das Nervensystem einzudringen, selbst wenn sie über die Nase eingeatmet werden. Das Nervensystem und insbesondere das sich entwickelnde Zentralnervensystem reagieren empfindlicher auf Schädigungen als andere Organe. Während für entwicklungsneurotoxikologische Untersuchungen in der Regel eine große Anzahl von Säugetierversuchstieren verwendet wird, können die grundlegenden Mechanismen in Zellkulturen oder in Kulturen von embryonalem Insektengewebe untersucht werden.
Das Ziel des Projekts ist die Entwicklung eines gemeinsamen multidisziplinären Ansatzes zur Untersuchung möglicher schädlicher Auswirkungen von "grünen" Nanopartikeln auf das sich entwickelnde Nervensystem. Auf der biologischen Seite kann unter Verwendung von neuronalen Vorläuferzellen und/oder embryonalem Insektennervengewebe die Wirkung von Nanopartikeln auf neurotoxikologische Endpunkte wie Zelldifferenzierung, Neurotransmittergehalt, Zellmigration, Neuritenwachstum und Wachstumskegel-Navigation getestet werden. Auf der materialwissenschaftlichen Seite können durch die Modifizierung des Produktionsprozesses die Auswirkungen auf die Größe der Nanopartikel, die biochemische Modifizierung oder die Effektivität der Aufnahme durch Pflanzen getestet werden.
Ziel dieser Zusammenarbeit ist es, ein spezifisches Projekt zu definieren, in dem die Stärken beider Partner - die Entwicklung von umweltfreundlichen Nanopartikeln in Südafrika und die Entwicklungsneurotoxikologie in Deutschland - kombiniert werden, um tiefere Erkenntnisse über die Wechselwirkung dieser neuen Materialien mit lebenden Zellen zu gewinnen, und die unterschiedlichen Bereiche der Human- und Umweltnanotoxikologie zu verbinden.

Resultate:

Stern M, Botha N, Cloete KJ, Maaza M, Tan S, Bicker G (2024) Neurotoxicity and developmental neurotoxicity of copper sulfide nanoparticles on a human neuronal in vitro test system. Int J Mol Sci 25 (11): 5650. https://doi.org/10.3390/ijms25115650

https://doi.org/10.3390/ijms25115650

Kooperationspartner:

Dr. Karen Jacqueline Cloete, University of South Africa/iThemba Laboratory for Accelerator Based Sciences - National Research Foundation: Somerset West, Western Cape, South Africa

Drittmittelprojekt: Nds. Ministerium für Wissenschaft und Kultur über Georg-August-Universität Göttingen, 1.811.726 EUR

Kliniken/Institute:
Institut für Tierhygiene Tierschutz und Nutztierethologie
Institut für Tierernährung
Institut für Lebensmittelqualität und -sicherheit

Projektdetails:
Dieses initiale Projekt innerhalb des Forschungs- und Transferverbundes ZERN befasst sich mit der zukunftsorientierten Haltung und Nutzung von Mastschweinen. In der derzeitigen Mastschweinehaltung sind Defizite vor allem in den Bereichen Tierwohl, Emissionen und Nährstoffeffizienz vorhanden. Daher hat sich dieses Projekt zum Ziel gesetzt, relevante Teilaspekte einer zukunftsfähigen Schweinefleischerzeugung synergistisch wissenschaftlich zu evaluieren und neue, praxisrelevante Erkenntnisse zu gewinnen.

Kooperationspartner:

Georg-August-Universität Göttingen

Deutsches Institut für Lebensmitteltechnik (DIL)

Kliniken/Institute:
Institut für Zoologie

Projektdetails:
Stable and consistent individual behavioral variations in animals that are generally regarded as an expression of animal personalities, and might be important drivers of ecological specialization and the evolutionary adaptive potential of species. We aim to investigate various proximate factors driving individual variations in risk-taking behavior of the grey mouse lemur (Microcebus murinus) as well as their relationship and explanatory value for physical cognitive performance. In the wild, this species lives under a very high predation pressure and risk taking decisions must therefore be taken on a daily basis and should be an important key to survival. We will study captive grey mouse lemurs with a longitudinal approach to investigate systematically the individual behavioral dynamics across time and different risk contexts. In a second step, personality differences will then be compared with the results from a test battery in the physical cognitive domain. Our findings will contribute to a better understanding of risk taking as one facet of animal personality in one of the world’s smallest primates.

Resultate:

Splinter, F.; Fichtel, C.; Radespiel, U. (2025): Wild and captive Grey Mouse Lemurs (Microcebus murinus) differ in cognitive performance. Int. J. Prim., 46, 644-663. https://doi.org/10.1007/s10764-025-00490-6

Kliniken/Institute:
Institut für Tierernährung

Projektdetails:
Im Rahmen der Dienstleistungen werden kontinuierlich Proben diverser Futtermittel (inkl. Tränkwasser) von Tierhaltern und Tierärzten auf ihre chemische Zusammensetzung, aber auch hinsichtlich ihrer hygienischen Qualität untersucht und bewertet. In entsprechenden Intervallen erfolgen dann Auswertungen, wobei die vorberichtlichen Informationen im Kontext zu den Untersuchungsergebnissen berücksichtigt werden. Auf diese Weise entstehen nicht zuletzt Kasuistiken, die für die Ausbildung der Studierenden, aber auch für die Fortbildung von Tierärzten, Tierhaltern oder auch Mischfutterherstellern von größtem Wert und Nutzen sind.

Drittmittelprojekt: Drittmittelprojekt: Anschubfinanzierung MWK, Deutsche Forschungsgemeinschaft DFG beantragt. , 3.000 EUR

Kliniken/Institute:
Institut für Tierökologie

Projektdetails:
Forschung und Zielsetzung

Die deutsche Nordseeküste als Teil des "UNESCO Weltnaturerbe Wattenmeer" ist ein weltweit einmaliger mariner Lebensraum mit einer bisher weitgehend unbekannten Biodiversität. Aufgrund seiner besonderen Eigenschaften (z.B. hinsichtlich Gezeiten und klimatischen Bedingungen) stellt dieser Lebensraum eine besondere Herausforderung für eine Vielzahl von Organismen dar und die besonderen und diversen ökologischen Nischen im Bereich der deutschen Nordseeküste versprechen das Vorkommen von endemischen Arten und vielen bisher noch unbeschriebenen Organismengruppen. Dieser einmalige Lebensraum ist jedoch permanent durch anthropogene Einflüsse bedroht, und speziell die Auswirkungen der globalen Erderwärmung und der zunehmenden Versauerung der Meere stellen eine existenzielle Bedrohung für viele marine Organismen dar.
Dies ist weltweit das erste Mal, dass ein bedeutender Lebensraum über 25 Jahre in Folge kontinuierlich, umfassend und vergleichend quantitativ in seiner Biodiversitätsdynamik beschrieben wird und zwar in Bezug auf ein Vierteljahrhundert globaler Veränderungen.
Wir schaffen Daten statt Spekulationen.

Arbeitsmethoden
Field work, Envrironmental Genomics, Metagenomics, Bioinformatics

Kooperationspartner:

Dr Helen Spence-Jones (she/her)

Postdoctoral Researcher

Coastal Ecology/Ökologie der Küsten

Alfred-Wegener-Institut

Helmholtz Centre for Polar and Marine Research

Wadden Sea Station

25992 List auf Sylt, Deutschland

Dr. Michael Tessler

AMNH New York

Kliniken/Institute:
Institut für Zoologie

Projektdetails:
Mouse lemurs are the smallest primates on earth. They are endemic to Madagascar, where they are increasingly endangered by anthropogenically caused habitat degradation. Mouse lemurs are unique primate models for evolutionary, aging and genomic research. They exhibit extraordinary species diversity with limited vs. broad ranges in the Malagasy tropical forests. They have a long longevity related to body size (up to 15 years in the laboratory, about 9 years in the field) which is, however, much shorter than for common anthropoid primate models. Furthermore, some, but not all, aging individuals develop an AD-like pathology as found in Alzheimer patients or show human-like aging-related diseases such as cancer or ocular pathologies (e.g. cataracts). Likewise mouse lemurs are one of the primate models, for which the full genome is published. In 1985, Elke Zimmermann founded the colony of gray mouse lemurs of the Institute of Zoology (IfZ), by two founder pairs coming from the University of Tübingen (Jörg Ganzhorn). Founder pairs stem from the Rotterdam Zoo and were tracked back to their origin in south-eastern Madagascar (Mandena). To increase the genetic diversity of the colony, the offspring of these founders (originally based at the University of Stuttgart-Hohenheim, moving later on to the University of Constance, the German Primate Centre and finally completely to the Institute of Zoology at the University of Veterinary Medicine in Hannover) were cross-bred with mouse lemurs coming from the Rotterdam Zoo, the Netherlands, in 1993 and the Parc Zoologique de Vincennes, France, in 1996. The colony is a self-sustaining breeding colony for which the life history of each individual mouse lemur is documented from birth to death in a mouse lemur database. Tissues from these individually known mouse lemurs are collected for veterinary purposes, or after the natural death of an animal. This colony of mouse lemurs is registered in the European and International Studbook of the Cheirogaleidae. Animals are used for non-invasive integrative and comparative research in the field of behaviour, physiology, reproduction, sensory biology, communication, cognition, genetics/genomics, aging, conservation biology and veterinary medicine. Furthermore, they are used for comparative research projects that are conducted together with several academic institutions studying the effect of different factors (e.g. general maintenance conditions, different photoperiod regimes, enrichment, group composition, genetic lineages) on the physiology, behaviour, communication, cognition, reproduction, longevity and health status of the colonies.

Resultate:

e.g.

The Tabula Microcebus Consortium*; Ezran, C.; Liu, S.; Chang, S.; Ming, J.; Botvinnik, O.; Penland, L.; Tarashansky, A.; de Morree, A.; Travaglini, K.J.; Zhao, J.; Wang, G.; Hasegawa, K.; Sin, H.; Sit, R.; Okamoto, J.; Sinha, R.; Zhang, Y.; Karanewsky, C.J.; Pendleton, J.L.; Morri, M.; Perret, M.; Aujard, F.; Stryer, L.; Artandi, S.; Fuller, M.; Weissman, I.L.; Rando, T.A.; Ferrell Jr., J.E.; Wang, B.; De Vlaminck, I.; Yang, C.; Casey, K.M.; Albertelli, M.A.; Pisco, A.O.; Karkanias, J.; Neff, N.; Wu, A.R.; Quake, S.R.; Krasnow, M.A. (2025): Tabula Microcebus: A molecular cell atlas of mouse lemur, an emerging model primate. Nature, 644:173-184. https://doi.org/10.1038/s41586-025-09113-9. (* U.R. member of the Microcebus Consortium)

 

Ezran, C.; Liu, S.; Chang, S.; Ming, J.; Guethlein, L.A.; Wang, M.F.Z.; Dehghannasiri, R.; Olivieri, J.; Frank, H.K.; Tarashansky, A.; Koh, W.; Jing, Q.; Botvinnik, O.; Antony, J.; The Tabula Microcebus Consortium*; Oliveira Pisco, A.; Karkanias, J.; Yang, C.; Ferrell Jr., J.E.; Boyd, S.D.; Parham, P.; Long, J.Z.; Wang, B.; Salzman, J.; De Vlaminck, I.; Wu, A.; Quake, S.R.; Krasnow, M.A. (2025): Mouse lemur cell atlas informs primate genes, physiology, and disease. Mouse lemur cell atlas informs primate genes, physiology and disease. Nature, 644: 185-196. https://doi.org/10.1038/s41586-025-09114-8. (* U.R. member of the Microcebus Consortium)

 

Wittkowski, J.*; Klein, A.*; Kollikowski, A.*; Scheumann, M.*; Schmidtke, D.*; Zimmermann, E.†*; Radespiel, U.* (2024): The mouse lemurs. In: The UFAW Handbook on the Care and Management of Laboratory and Other Research Animals, 9th Edition. (H. Golledge, C. Richardson, eds.). John Wiley & Sons Ltd. (*: contributed equally to this chapter), pp. 662-682. https://doi.org/10.1002/9781119555278.ch36.

 

Bleyer, M.; Radespiel, U.; Klein, A.; Kollikowski, A.; Ströbel, P.; Mätz-Rensing, K.; Gruber-Dujardin, E. (2024): Spontaneous soft tissue tumours in aged mouse lemurs. Journal of Comparative Pathology, 215, 47-54.

 

Fritz, R.; Zimmermann, E.; Meier, M.; Mestre-Francés, N.; Radespiel, U.; Schmidtke, D. (2020): Neurobiological substrates of animal personality and cognition in a nonhuman primate (Microcebus murinus). Brain and Behavior, e01752. https://doi.org/10.1002/brb3.1752.

Kooperationspartner:

Prof. Pees, Klinik für Heimtiere

Zoo Zürich, Schweiz; Zoo Frankfurt, Zoo Landau,

Zoo Vincennes, Frankreich; Zoo Pilsen, CZ

Prof. J.-M. Verdier, École Pratique des Hautes Études, Paris, Frankreich

Drittmittelprojekt: Förderverein Bioökonomieforschung (FBF e.V.), 44.000 EUR

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

Projektdetails:
Mit fortschreitender Entwicklung antibiotikumfreier Konservierung von Ebersperma stellt sich die Frage, ob diese auch gegen Leptospiren wirken. Dabei ist festzustellen, dass auch die Wirkung klassischer Antibiotika gegen Leptospiren im konservierten Sperma bisher in der verfügbaren Literatur nicht gezeigt wurde. Der Grund dafür ist, dass Leptospiren spezielle und langwierige Kultivierungsmethoden erfordern. Mit dem neu etablierten Assay wird das Wachstum von Leptospiren bei langzeit-konserviertem Ebersperma untersucht. Insbesondere soll der Einfluss von Gentamicin und Lagerungstemperatur geklärt werden. Letztendlich soll die Wirkung und Notwendigkeit von Antibiotika gegen Leptospiren geprüft werden.

Kooperationspartner:

IVD Gesellschaft für Innovative Veterinärdiagnostik mbH

Drittmittelprojekt: Brigitte und Wolfram Gedek-Stiftung, 25.000 EUR

Kliniken/Institute:
Institut für Lebensmittelqualität und -sicherheit

Projektdetails:
Im Rahmen der Forschungsarbeit sollen Schimmelpilze auf verschiedenen schimmelgereiften und nicht-schimmelgereiften pflanzlichen Käsealternativen unmittelbar nach ihrem Kauf charakterisiert werden. Anschließend sollen die pflanzlichen Käsealternativen unter haushaltsnahen Bedingungen gelagert werden. Hierbei sollen sie zum einen mit unmittelbarem Kontakt zum anderen aber auch ohne unmittelbaren Kontakt zu schimmelgereiftem Käse gelagert werden. Auch hier erfolgt anschließend eine Charakterisierung der gewachsenen Schimmelpilze. Zudem werden die pflanzlichen Käsealternativen vor und nach der Lagerung auf Mykotoxine mittels ELISA untersucht.

Drittmittelprojekt: Fritz-Ahrberg Stiftung, 25.000 EUR

Kliniken/Institute:
Institut für Lebensmittelqualität und -sicherheit

Projektdetails:
Bei der Herstellung von glutenfreier Wurst gibt es große Herausforderungen hinsichtlich Textur, Geschmack und Nährwert im Vergleich zu ihren glutenhaltigen Alternativen. In letzteren fungiert Gluten als wichtiges Bindemittel, das für Struktur, Elastizität und Integrität sorgt. Glutenfreie Produkte benötigen jedoch alternative Bindemittel. Die üblicherweise verwendeten Füllstoffe auf Stärkebasis (z. B. Maisstärke oder Reismehl) führen häufig zu einer klebrigen oder brüchigen Textur, veränderten Geschmacksprofilen und einer suboptimalen Proteinverdaulichkeit. Glutenfreie Wurst hat also häufig ein schlechtes Mundgefühl, weniger Saftigkeit und weist eine geringere Bioverfügbarkeit der Proteine auf, was sich sowohl auf die Zufriedenheit der Verbraucher als auch auf die Ernährungsqualität negativ auswirkt. Die Nachfrage nach glutenfreien Lebensmitteln ist in den letzten Jahren drastisch angestiegen. Dieser Anstieg ist auf die Bedürfnisse von Menschen mit Zöliakie und Glutensensitivität zurückzuführen, sowie auch auf eine breitere Verbraucherschicht, die eine glutenfreie Ernährung als gesündere Alternative wahrnimmt und somit präferiert. Diese steigende Nachfrage veranlasst die Lebensmittelhersteller dazu, innovative, glutenfreie Alternativen zu traditionellen glutenhaltigen Produkten wie Brot, Nudeln und verarbeiteten Fleischprodukten zu produzieren. Die Reproduktion der sensorischen und ernährungsphysiologischen Eigenschaften von glutenhaltigen Lebensmitteln, insbesondere von Wurstwaren, bringt allerdings große Herausforderungen mit sich. Mikrobielle Enzyme können als Hilfs- und Zusatzstoffe eingesetzt werden, um die Eigenschaften glutenhaltiger Produkte besser zu reproduzieren. Mikrobielle Enzyme, insbesondere die von Bacillus spp., bieten entscheidende Vorteile gegenüber Alternativen auf Pilz- und Pflanzenbasis und sind daher ideal für industrielle Anwendungen. Mittels Fermentation können sie schnell und großtechnisch hergestellt werden, was niedrige Kosten und eine stabile Versorgung mit sich bringt. Darüber hinaus sind sie meist sehr hitzestabil, so dass sie auch bei Hochtemperaturprozessen wie in der Wurstherstellung funktionsfähig bleiben. Aufgrund ihrer Kosteneffizienz, Stabilität und ihres GRAS-Status (Generally Recognized As Safe) stellen aus Bacillus spp. gewonnene Enzyme eine skalierbare und nachhaltige Lösung für die Lebensmittelverarbeitung dar. In diesem Projekt werden hitzestabile Proteasen sowie α-Amylasen aus Bacillus spp. verwendet, um die oben genannten Probleme bei der Herstellung von glutenfreier Wurst zu verbessern. Mit Hilfe der Proteasen werden Fleischproteine hydrolysiert und komplexe 3 / 9 Strukturen (z. B. Kollagen) in kleinere, besser verdauliche Peptide und Aminosäuren aufgespalten. Es wird erwartet, dass dieser enzymatische Prozess durch eine Erhöhung der Zartheit die Textur veredelt, durch die Freisetzung schmackhafter Aminosäuren den Geschmack verbessert, sowie durch eine verbesserte Bioverfügbarkeit der Proteine den Nährwert erhöht. Gleichzeitig bauen α-Amylasen überschüssige Stärke aus stärkehaltigen Bindemitteln zu einfacheren Zuckern ab, wodurch die Konsistenz der Wurstmasse verbessert, sowie Klebrigkeit und Sprödigkeit verringert werden. Die eingesetzten Enzyme bieten außerdem auch eine nachhaltige Lösung, da sie biologisch abbaubar und umweltfreundlich sind.