Forschung

Kliniken/Institute:
Institut für Tierernährung
Institut für Mikrobiologie Zentrum für Infektionsmedizin
Hochschulbibliothek

Projektdetails:
Die Einführung von Qualitätssicherungssystemen in der Nutztierhaltung, d.h. Lebensmittelproduktion, verlangt aufgrund einer zunehmenden Sensibilisierung der Verbraucherschaft in Fragen der Lebensmittelsicherheit und zukünftiger repressiver Maßnahmen für den Erzeugerbetrieb konzertierte Maßnahmen, um die Salmonellenprävalenz zu senken. Im Institut für Tierernährung sind vor diesem Hintergrund in den letzten Jahren zwei diätetische Modelle entwickelt worden, mit denen man an Schweinen Einflüsse der Fütterung und der Futterzusammensetzung auf die Haftung, Vermehrung und Ausscheidung von Salmonellen unter standardisierten Bedingungen nachweisen konnte. In beiden Modellen erwies sich die Kombination von grober Futterstruktur und Zusatz von Kaliumdiformiat zum Futter als prophylaktisch günstig. Ziel dieser Arbeit ist es, die o.g. Fütterungskonzepte unter Feldbedingungen zu testen und die Ergebnisse der bisherigen Untersuchungen zu überprüfen. Das Fütterungsmodell wurde auf vier Betrieben der Kategorie III (QS-Datenbank, >40% serolgoisch Salmonella-positiv) umgesetzt. Die Beprobung der Tiere erfolgte während der gesamten Mastperiode und erstreckte sich bis auf den Schlachthof. Die Salmonellendiagnostik umfasste eine kulturelle Analytik sowie den Salmonellennachweis mittels PCR und die Antikörperbestimmung mit dem ELISA.
Futtermittelproben unterlagen zusätzlich der chemischen Untersuchung (Weender Analyse) sowie der Strukturcharakterisierung mittels Siebanalyse.

Kooperationspartner:

IVD (Innovative Veterinärdiagnostik GmbH), Hannover

Bundesinstitute für Risikobewertung (Nationales Referenzlabor für Salmonellen), Berlin

BASF, Ludwigshafen

Drittmittelprojekt: Nds. Ministerium für Ländlichen Raum, Ernährung, Landwirtschaft und Verbraucherschutz

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

Projektdetails:
Vergleich der Versorgung mit Spurenelementen, insbesondere von Cu, Zn, Se, und Vitamin E bei Rehen und Schafen ohne Zufütterung von Mineralfutter auf dem gleichen Standort. Untersuchung zur Varianz der Plasma-Werte an unterschiedlichen Tagen und Beziehungen zwischen Plasma-Werten und Leber-Gehalten.

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

Projektdetails:
Zur Behandlung der exocrinen Pankreasinsuffizienz stellt die Enzymsubstitution mit Produkten porciner Herkunft nach wie vor die Methode der Wahl dar. In jüngster Zeit wird vermehrt an der Entwicklung von Enzymen mikrobiellen Ursprungs geforscht, da diese eine gezielte Produktion neuer Produkte ermöglichen. Dies wird insbesondere unter den Aspekten der Produktsicherheit, Produktionssicherheit und dem Verzicht auf Verwendung tierischer Produkte forciert. Zur Überprüfung der Wirksamkeit der verschiedenen neu entwickelten Enzyme ist der herkömmliche Verdauungsversuch an Tieren, bei denen experimentell eine exokrine Pankreasinsuffizienz ausgelöst wurde, nur bedingt geeignet, da er relativ zeit- und arbeitsaufwendig ist und zudem hohe Mengen an Enzymen erfordert, die im experimentellen Stadium der Produktentwicklung oftmals noch nicht verfügbar sind. Aufbauend auf die Ergebnisse der Dissertation Becker (2005) ist das Ziel des Forschungsprojektes die Entwicklung eines weniger zeit- und arbeitsaufwendigeren Verfahrens mit einem deutlich geringerem Enzymverbrauch zur Überpüfung der Wirksamkeit substituierter neu entwickelter Lipasen. Durch das modifizierte Testverfahren kann unter Verwendung von pankreasgangligierten Tieren (experimentelle Auslösung einer exokrinen Pankreasinsuffizienz) mittels einer einmaligen Fütterung einer flüssigen Testmahlzeit (Verzicht auf die Anfütterungsphase) ein Screening einer Vielzahl an Lipasen in einem kurzen Zeitraum erfolgen. Lediglich vielversprechende Produkte werden dann in einem herkömmlichen, deutlich aufwendigerem (mehrtägige Anfütterungsphase mit anschließender mehrtägigen Chymus-bzw. Kotkollektion) Verdaulichkeitsversuch geprüft.

Kooperationspartner:

Solvay Pharmaceutical Research Laboratories

Kliniken/Institute:
Klinik für Pferde
Fachgebiet Allgemeine Radiologie und Medizinische Physik

Projektdetails:
Ziel der Studie war es, eine Verbesserung der Bildqualität bei der radiologischen Darstellung des Hüftgelenkes adulter Warmblutpferde mit der digitalen Röntgenanlage PCR AC3 der Fa. Philips Medizinsysteme, Hamburg, zu erreichen. Weiterhin sollten die Ergebnisse versuchsweise auf die röntgenologische Darstellung des Hüftgelenkes am stehenden Pferd übertragen werden.
Die Methode baute auf physikalischen Grundlagen auf und wurde an einem Phantom bestehend aus Kunststoff-PMMA-Platten und an einem isolierten Pferdebecken bzw. an einer Röntgentestplatte nachvollzogen. Vorversuche wurden an 32 toten Pferden durchgeführt, wobei sich spezielle Einstellungen und Röntgentechniken für die Hauptversuche erarbeiten ließen. Die Hauptversuche werden an 15 toten Pferden, eingeteilt in 3 Gewichtsklassen bis 650 kg, durchgeführt. Für die Bestrahlung werden 8 Einstellungen gewählt, die je Pferd in 2 Projektionsebenen (Übersicht Becken und schräge Hüftgelenkseinzelaufnahme) angewendet wurden.
Durch Varianzanalyse werden statistisch signifikante Unterschiede zwischen allen Einstellungen ermittelt werden. Optimalerweise befindet sich das Pferd bei den Aufnahmen in Rückenlage, und die Hintergliedmaßen sind symmetrisch maximal abduziert und mittelgradig gebeugt. Der Strahlengang erfolgt senkrecht bzw. um 15° gekippt mit einem Fokus-Detektor-Abstand von 100-130 cm. Es werden ein konischer/runder Tubus und ein Parallelraster verwendet.
Aufnahmen am stehenden Pferd konnten bisher mit akzeptabler aber verminderter Qualität erstellt werden. Ergebnisse der Untersuchungen zum Strahlenschutz werden derzeit erarbeitet.

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.

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

Drittmittelprojekt: Fritz-Ahrberg-Stiftung

Kliniken/Institute:
Institut für Lebensmitteltoxikologie

Projektdetails:
Thiaminversorgung in der menschlichen Ernährung. Thiamin (Vitamin B1) kommt in mindestens drei Bindungsformen (als Mono-, Di- und Triphosphat) sowie frei vor. Bei der Reifung von Rohprodukten kann es zu erheblichen Verlusten kommen. Die Abbauvorgänge sollen untersucht werden, um den Erhalt des Vitamin B1 durch eine gezielte Lebensmitteltechnologie zu gewährleisten.

Kooperationspartner:

Niedersächsische Fleischmanufakturen

Kliniken/Institute:
Institut für Parasitologie Zentrum für Infektionsmedizin

Projektdetails:
Ziel der Arbeit ist die Validierung der in der veterinärparasitologischen Diagnostik gebräuchlichen koproskopischen Methoden zum Nachweis parasitärer Stadien hinsichtlich ihrer Sensitivität und Ermittlung ihrer Varianz. Die Validierung wurde für die relevanten qualitativen bzw. quantitativen Kotuntersuchungsmethoden (Flotation, McMaster-Methode, zum speziellen Nachweis einzelner Parasitosen Sedimentation, Auswanderverfshren nach Baermann) durchgeführt. Insgesamt wurden 13 Helminthenarten aus 5 Haussäugetieren genutzt, für die mit jeder relevanten Methode die Wiederfindungsrate durch replikative Titrationsreihen eingezählter Parasitenstadien ermittelt wurde. Die Verwendung verschiedener verwandter Gattungen (z.B. Toxocara, Ascaris) und nichtverwandter Gattungen (z.B. Cylicocyclus, Cooperia, Moniezia) soll aufzeigen, ob sich Unterschiede in der Nachweisbarkeit zwischen z. B. Strongyliden und Askariden aufgrund ihrer unterschiedlichen Morphologie ergeben und ob einzelne Parasitenarten sozusagen als "Indikatorparasiten" zur generellen Validierung von Nachweismethoden geeignet sind. Die Validierungsdaten wurden prozentual und absolut (in EpG) dargestellt sowie umfassend statistisch ausgewertet. Erste Ergebnisse zeigen zum Teil stark unterschiedliches Verhalten von Stadien gleicher als auch unterschiedlicher Familien sowie eine breite Varianz innerhalb der jeweiligen Methode. So verhielt sich in den durchgeführten Experimenten z.B. der Nachweis von Hakenwurmeiern der Hunde unterschiedlich und Schwankungen zwischen zoologischen Familien aber auch einzelnen Tierarten führte zu starken Verlusten der Sensitivität der verwendeten Methoden. So beeinflusst die aufgetretene Varianz besonders in den niederen Dosisbereichen des quantitativen Nachweises (McMaster) die Interpretation und den klassischen Einsatz der Methode. Diese Ergebnisse werden vorgestellt und der Einfluss der morphologischen Struktur der Parasitenstadien, Kotbeschaffenheit, Wirtstierart und Methodendurchführung wird vor dem Hintergrund von zu etablierenden QM-Systemen diskutiert.

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