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Forschungsprojekt: Etablierung und Validierung einer Methodik zur Bestimmung von Glucocorticoiden in Haaren und Federn als Bioindikator zum retrospektiven nicht‐invasiven Monitoring für Tierwohl in verschiedenen Nutztierspezies

AG Mastgeflügel

Projektlaufzeit: 01.10.2016 – 31.12.2020

Förderung: Die Förderung des Vorhabens erfolgte aus Mitteln des Bundesministeriums für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL) aufgrund eines Beschlusses des deutschen Bundestages. Die Projektträgerschaft erfolgte über die Bundesanstalt für Landwirtschaft und Ernährung (BLE) im Rahmen des Programms zur Innovationsförderung.

 

Ziel

Ziel des Projektes war es, aktuelle wissenschaftliche Erkenntnisse über die Konservierung von Glucocorticoiden in Haaren und Federn zu nutzen, um mit dem Cortisol‐ und Corticosteron‐Gehalt in Haar‐ und Federproben von Nutztieren einen Bioindikator für vorausgegangene Stressbelastungen zu entwickeln, zu validieren und für den Praxiseinsatz zu etablieren. Für diesen Zweck wurden zuerst spezifische Methodenprotokolle zur Probengewinnung in der Praxis und zur anschließenden Analytik der genannten Stresshormone bei den Nutztierspezies Rind, Schwein, Huhn und Pute erarbeitet. Nach der Aufklärung artspezifischer und tierindividueller Variationsfaktoren und der Ermittlung von Referenzwerten wurde die retrospektive Aussage des Bioindikators über den Schweregrad und die Langfristigkeit von vorausgegangenen Stressbelastungen der Tiere in experimentellen Haltungssituationen und auf Praxisbetrieben validiert.

Hintergrund

Die Erfahrung von chronischem Stress ist verbunden mit einer Reihe negativer gesundheitlicher Auswirkungen. Die ausschlaggebende neuroendokrine Achse bei der Vermittlung dieser Effekte ist die Hypothalamus‐Hypophysen‐Nebennieren‐Achse (HPA-Achse), deren Aktivierung zur tierartspezifischen Freisetzung der Glucocorticoide Cortisol oder Corticosteron führt. Ein wichtiger Aspekt für die Konsequenzen hormonell vermittelter Effekte auf die Gesundheit ist die zeitliche Dauer der Stressantwort. Während gelegentliche, akute Hormonausschüttungen zur normalen Adaptation des Organismus an Stresssituationen gehören, sind kumulative Belastungen durch häufige HPA‐Achsen‐Aktivierung und/oder langfristige Veränderungen der basalen Glucocorticoid‐Sekretion mit einer Reihe von Gesundheitsstörungen verbunden. Dadurch eignen sich Aussagen über die Langzeitsekretion von Glucocorticoiden und über die Abweichung von Referenzbereichen als Biomarker für psychische und physische Belastungen.

Glucocorticoid‐Messungen bei Tieren erfolgten bisher vorwiegend in Blut‐, Speichel‐, Urin‐ oder Kotproben. Die darin gemessenen Konzentrationen reflektieren akute Werte (Blut, Speichel) oder die integrierte Sekretion über einen Zeitraum von maximal circa 24 h (Urin, Kot). Akute Glucocorticoid‐Konzentrationen unterliegen einer Reihe von Einflussfaktoren wie z.B. circadianer Rhythmik, akutem Stress (der u.a. auch im Rahmen der Probennahme (Fang und Fixierung der Probanden etc.) iatrogen erzeugt worden sein kann, Futteraufnahme und körperlicher Aktivität. In Konsequenz reflektieren diese Messwerte den akuten Kontext während oder kurz vor der Messung, und längere Zeiträume müssen durch wiederholte Messungen auch zu verschiedenen Tageszeiten abgedeckt werden, damit Aussagen über die Langzeitveränderungen der HPA‐Aktivität ermöglicht werden. Die Analyse von Glucocorticoiden in Haaren und Federn stellt demgegenüber eine innovative, nicht‐invasive, einfache und zuverlässige Methodik dar, um die Langzeitsekretion von Glucocorticoiden zu messen.

 

Projektpartner:

  • Leibniz‐Institut für Nutztierbiologie (FBN), Institut für Verhaltensphysiologie
    Dr. W. Otten

Zweinutzunghühner beim entspannten Sonnenbad