Der Hoftierarzt

Bio-Freilandhühnchen oder Legebatterie? Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler im Deutschen Krebsforschungszentrum (DKFZ) haben ein neues Nachweisverfahren entwickelt, das solche Haltungsunterschiede aufdecken kann. Das so genannte epigenetische Verfahren beruht auf der Analyse der charakteristischen Muster von chemischen Markierungen am Erbgut der Tiere.

Wurde der Lachs für das Abendessen mit Freunden tatsächlich wild gefangen oder stammt er nicht vielleicht doch aus der Aquakultur? Was ist von der angeblichen „Bioqualität“ der Shrimps für den Meeresfrüchtesalat zu halten? Und durfte das Hähnchen für den Sonntagsbraten sein Leben wirklich im Freiland verbringen?

Labore für Lebensmittelanalytik können solche Fragen nur bedingt beantworten. Auch sind dazu in der Regel aufwändige Untersuchungen erforderlich, bei denen mehrere Tests kombiniert werden müssen. Eine möglicherweise einfachere Lösung stellt nun ein Team um Frank Lyko vom DKFZ gemeinsam mit Kolleginnen und Kollegen vom Chemie-Unternehmen Evonik vor. Ihr neuer Ansatz: Sie analysieren den charakteristischen Fingerabdruck der chemischen Markierungen am Erbgut der Tiere.

„Die Frage der Herkunft von Lebensmitteln wird für die Verbraucher zunehmend zum Kaufargument – besonders, wenn es um tierische Produkte und damit auch um das Tierwohl geht“, sagt Lyko. „Wir haben nun ein erstaunlich sensibles Nachweisverfahren etabliert, das viele der Umweltfaktoren abbildet, die für das Wohlergehen der Tiere relevant sind.“

Unser Erbgut, die DNA, ist über und über besetzt mit Millionen von chemischen Markierungen. Dabei handelt es sich um so genannte Methylgruppen, die wichtige biologische Funktionen ausüben. Sie entscheiden darüber, welche Gene in der Zelle abgelesen und in Proteine übersetzt werden.

Im Gegensatz zur lebenslang stabilen Abfolge der DNA-Bausteine können die Methyl-Markierungen neu angeheftet oder aber wieder entfernt werden. Das geschieht in Anpassung an biologische Erfordernisse. So ändert sich beim Menschen das Methyl-Muster, das so genannte „Methylom“, im Zuge von Krankheiten oder im Verlauf des Alters. Die Gesamtheit dieser reversiblen Steuerelemente am Erbgut wird als Epigenetik bezeichnet.

Welchen Einfluss Umweltfaktoren auf das Methylom haben, ist nicht immer leicht nachzuweisen. Frank Lykos Labor im DKFZ hat mit dem Marmorkrebs einen idealen Modellorganismus gefunden, um zu dieser Frage umfassende Expertise zu sammeln: „Alle Marmorkrebse haben ein identisches Erbgut, sie sind also ein einziger Klon. Daher wird die Untersuchung von umweltbedingten Änderungen im Methylierungsmuster auch nicht durch abweichende genetische Faktoren verfälscht“, erklärt der Biologe Lyko.

Für die Methylom-Analyse nutzen die Forscher eine spezielle Technik der DNA-Sequenzierung, mit der sie jeden einzelnen methylierten DNA-Baustein identifizieren können. Lyko und Kollegen konnten so Marmorkrebs-Populationen aus verschiedenen Teilen der Welt eindeutig identifizieren. Dabei gelang die Unterscheidung von Tieren aus sauberen oder eutrophierten Gewässern oder aus der Laborhaltung. Auch den zeitlichen Verlauf der Anpassung des Methylierungsmusters beim Wechsel zwischen zwei Haltungsformen konnten die Forscher mitverfolgen.

Ermutigt durch diese eindeutigen Ergebnisse weitete das Team die Methylom-Analysen erfolgreich auf Tiere aus, die auf dem Speiseplan des Menschen stehen. Dieses Projekt führten sie in Zusammenarbeit mit Kolleginnen und Kollegen von Evonik durch.

Die Forscher konnten Shrimps aus verschiedenen Aufzuchtanlagen unterscheiden. Das Methylom von Lachsen aus langsam fließenden Flüssen weicht ab von dem ihrer Artgenossen, die in Gebirgsbächen lebten. Bei Hühnern wirkten sich der Haltungsbetrieb und dessen Futterangebot auf das Muster der Methylierung aus. „Die Umwelt-und Lebensbedingungen hinterlassen bei allen untersuchten Organismen einen spezifischen Fingerabdruck im Methylom. Der fällt bei einem Freilandhähnchen anders aus als bei einer Massentierhaltung im Stall“, sagt Frank Lyko.

„Die Methyl-Fingerabdrücke könnten als wichtiger Biomarker die Möglichkeiten der Lebensmittelanalytik erweitern“, sagt DKFZ-Forscherin Sina Tönges. „Allerdings ist die Sequenzierung, wie wir sie in dieser Studie angewandt haben, ein aufwändiges Verfahren, das nicht routinemäßig in der Lebensmittelanalytik durchgeführt werden kann. Wir arbeiten daher gemeinsam mit Evonik daran, ein Testsystem für das Methylom-Fingerprinting zu entwickeln, das auch in der Breite Einzug in die Labore halten kann.“

Quelle: Deutsches Krebsforschungszentrum

BMEL hält Änderungen im Tierschutzgesetz für nötig, um Rechtssicherheit zu schaffen

Nach wissenschaftlichen Erkenntnissen setzt das Schmerzempfinden bei Hühnerembryonen nicht vor dem 13. Bebrütungstag ein – und damit deutlich später als bislang angenommen. Das ist das Ergebnis einer vom Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL) in Auftrag gegebenen Studie. Damit gibt es keine wissenschaftliche Grundlage, um das Tierschutzgesetz in seiner jetzigen Form zu belassen. Dieses sieht vor, dass ab 2024 eine Geschlechtsbestimmung im Ei vor dem 7. Bebrütungstag stattfinden muss. Die Regelung war mit der Novelle des Tierschutzgesetzes zum Verbot des sogenannten Kükentötens am 1. Januar 2022 in Kraft getreten. Allerdings stehen den Brütereien absehbar keine entsprechenden frühzeitig wirksamen Verfahren zur Verfügung. Der neue wissenschaftliche Erkenntnisstand erfordert folglich eine Änderung des Tierschutzgesetzes hinsichtlich der Geschlechtsbestimmung im Hühner-Ei, um Rechtssicherheit zu schaffen.

Die Studie ist Teil des vorgeschriebenen Berichts des BMEL an den Ausschuss für Ernährung und Landwirtschaft des Deutschen Bundestages, der bis zum 31. März 2023 zum „Stand der Entwicklung von Verfahren und Methoden zur Geschlechtsbestimmung im Hühner-Ei vor dem siebten Bebrütungstag“ informieren soll. Diese Regelung war mit der Novelle des Tierschutzgesetzes zum Verbot des sogenannten Kükentötens am 1. Januar 2022 in Kraft getreten.

Die Studie zum Schmerzempfinden kommt im Wesentlichen zu dem Ergebnis:
• Bis einschließlich Bebrütungstag 12 ist davon auszugehen, dass Hühnerembryonen keine Schmerzen empfinden können.
• Ab Bebrütungstag 13 kann ein Schmerzempfinden der Hühnerembryonen nicht mehr ausgeschlossen werden.

Hintergrund:
Das BMEL hat die Studie im Zusammenhang mit dem „Gesetz zur Änderung des Tierschutzgesetzes – Verbot des Kükentötens“ vom 18. Juni 2021 in Auftrag gegeben, um den wissenschaftlichen Kenntnisstand weiterzuentwickeln. Projektpartner der Studie waren:

• Klinik für Anästhesiologie und Intensivmedizin
• Klinikum rechts der Isar, München
• Technische Universität München
• TUM School of Life Sciences

Das Schmerzempfinden wurde anhand der elektrischen Aktivität des Gehirns der Embryonen, deren Blutdruck und Herzfrequenz sowie deren Bewegungen untersucht.

Zum „Kükentöten“
Als Lebensmittel verwendete Hühner-Eier stammen weit überwiegend von Hühnern, die auf eine bestmögliche Legeleistung gezüchtet sind („Legerassen“). Dagegen stammt Hühnerfleisch hauptsächlich von Hühnern, die auf einen bestmöglichen Fleischansatz gezüchtet sind („Mastrassen“). Männliche Hühnerküken der Legerassen wurden in der Vergangenheit beinahe sämtlich am ersten Lebenstag getötet („Eintagsküken“), weil sie langsamer und weniger Fleisch ansetzen als Hühner der Mastrassen (und bekanntermaßen keine Eier legen). Dies betraf etwa 40 Millionen Küken jährlich.

Im Jahr 2019 hatte das Bundesverwaltungsgericht geurteilt, dass das routinemäßige Töten von Küken gegen die allgemeinen Grundsätze des Tierschutzgesetzes verstieß und mit diesem nur noch vorübergehend vereinbar war. In der Folge wurde das Tierschutzgesetz im Jahr 2021 um ein explizites „Verbot des Kükentötens“ ergänzt, das seit dem 1. Januar 2022 in Kraft ist.

Im EU- und weltweiten Maßstab ist das routinemäßige Töten der männlichen Küken der Legerassen insgesamt weiterhin gängige Praxis. Frankreich, Österreich und Luxemburg haben jedoch ebenfalls nationale Beschränkungen, die Niederlande eine verbindliche Reduktionsstrategie. Als Replik auf eine französisch-deutsche Initiative hat die Europäische Kommission auf der Tagung des Rates der Europäischen Union (Landwirtschaft und Fischerei) am 17. Oktober 2022 angekündigt, einen Vorschlag für eine EU-weite Beendigung des Kükentötens vorzulegen.

Quelle: BMEL

Die „Wissenschaftlichen Dienste“ des Bundestages haben sich zur aktuellen Forschung in der Frage, ab wann Hühnerküken Schmerzen empfinden geäußert.

Bisher sei man davon ausgegangen, dass Hühnerembryonen vor dem 7. Bruttag sicher keine Schmerzen empfinden können, dies aber mindestens ab dem 15. Bruttag der Fall ist. „Für die Zeitspanne zwischen dem siebten Entwicklungstag bis zum 15. Tag gab es unterschiedliche Auffassungen, und es wurde darauf hingewiesen, dass es dazu weiterer wissenschaftlicher Studien bedürfe. In der vorliegenden Arbeit werden auch Stu- dien aufgeführt, die den Zeitraum zwischen dem 7. und 15. Bebrütungstag beleuchten und nach 2017 erschienen sind“, heißt es im aktuellen Bericht.

In einer Studie aus 2020 stellten Reitmayer et al. den Erkenntnisstand zur Entwicklung des Schmerzempfindens des Hühnerembryos zusammen und zitieren verschiedene frühere Arbeiten nach denen am 13. Tag das Hühnerhirn voll entwickelt ist. Die „American Veterinary Association“ ginge dagegen von einem Bewusstsein bei 50% der Inkubationszeit aus (Tag 10,5). Eine russische Studie von 1961 spräche von reflexhaften Reaktionen des Embryos auf „mechanischen, kälte- oder wärmespezifischen Reizungen der Haut“ am 7. Tag. „Geschmacksrezeptoren reagieren am 9.-10. Tag, Geruchsrezeptoren am 16.-17. Tag, der vestibuläre Apparat und der Sehapparat am 17.-18. Tag und der Gehörapparat am 20. Entwicklungstag“ heißt es im Sachstandbericht.

Mellor et al. (2007) argumentierten, dass Küken mindestens bis zum 17. Tag bewusstlos und in einem schlafähnlichen Zustand seien und „die Entwicklung von rudimentären neuronalen Strukturen hin in Richtung zunehmender Größe, Komplexität und anatomischer Reife darauf schließen lasse, dass Bewegungen der Körper- und Gliedmaßen erst ab 60% der Inkubationszeit (ca. 13. Tag) durch spinale und/oder subkortikale neuronale Strukturen gesteuert würden. Vor-kortikale und kortikale Strukturen seien anfangs elektrisch still (bis 60% der Inkubation), dann seien sporadische Spikes (70% der Zeit) und kurze Perioden von EEG-Aktivität messbar. Eine kontinuierliche undifferenzierte EEG-Aktivität entwickele sich bei 80% der Inkubationszeit und -reife voll aus in schlafähnliche Muster, wie sie nach dem Schlüpfen erkennbar seien (90% der Zeit).“

Nach derzeitiger Gesetzeslage sind ab dem 1. 1. 2024 nur noch Methoden zur Geschlechtsbestimmung im Ei erlaubt, die vor dem 7. Bruttag funktionieren. Es ist allerdings nicht zu erwarten, dass entsprechende Systeme bis dahin Marktreife erlagen.

Unter Berücksichtigung des aktuellen Sachstandberichts könnte nun aber die Untersuchungsfrist verlängert werden (etwa bis zum 12. Bruttag). Damit dürften dann verschiedene derzeit angewandte Methoden über den Jahreswechsel hinaus angewandt werden.

Geflügelpest bei weiteren Säugetieren festgestellt – Anpassung an Säugetiere ist mit Vorsicht zu beobachten

Bei insgesamt vier Füchsen hat das Lebensmittel- und Veterinärinstitut Braunschweig-Hannover des Landesamtes für Verbraucherschutz und Lebensmittelsicherheit (LAVES) die Geflügelpest (Hochpathogenes aviäres Influenza Virus) nachgewiesen. Ein Tier war im niedersächsischen Landkreis Schaumburg krank erlegt worden, bei den weiteren Füchsen handelt es sich um im Landkreis Hameln und in der Stadt Hannover tot aufgefundene Tiere sowie um ein im Landkreis Verden erlegtes Tier. Das Friedrich-Loeffler-Institut (FLI) hat die Infektionen aller vier Füchse bestätigt.

Das hochpathogene aviäre Influenzavirus des Subtyps H5N1 zirkuliert mittlerweile ganzjährig im norddeutschen Wildvogelbestand und verursacht bei Geflügel die so genannte Vogelgrippe bzw. Geflügelpest. Die Tierseuche führt aktuell in Niedersachsen und Deutschland zu großen Verlusten in Geflügelbeständen. Die kürzlich vermehrt bekannt gewordenen Nachweise von hochpathogenem aviären Influenzavirus H5N1 bei Säugetieren zum Beispiel bei Seehunden oder in Nerzfarmen deuten darauf hin, dass sich das Virus besser an Säugetiere anpasst. Um dieser Fragestellung nachzugehen, werden in Niedersachsen daher in einem Monitoring seit dem vergangenen Jahr Prädatoren wie zum Beispiel Füchse, Waschbären und Marder auf Influenzaviren untersucht. Bisher wurden 179 Untersuchungen durchgeführt. Dieses sind die ersten positiven Nachweise bei Füchsen in Niedersachsen und in Deutschland. Weltweit wurde das hochpathogene aviäre Influenzavirus vom Subtyp H5N1 bereits mehrfach bei verschiedenen wildlebenden Säugetieren nachgewiesen, unter anderem beim Rotfuchs, Waschbär, Luchs, Bär und Fischotter. Nachweise bei Füchsen gab es seit 2020 in Schweden, Finnland, Belgien, den Niederlanden, Irland, Norwegen, Estland, Japan, USA, Kanada und im Vereinigten Königreich. In Niedersachsen war im September 2022 bei einem verendeten Nasenbären in einem Tierpark das Virus der hochpathogenen aviären Influenza Subtyp H5 im FLI nachgewiesen worden.

Weltweit treten immer wieder Infektionen von Säugetieren auf. Das Virus scheint sich besser an Säugetiere anzupassen, nach derzeitigen Erkenntnissen aber nicht an den Menschen. Dennoch gilt es, die Entwicklung im Blick zu behalten. Daher bitten das Niedersächsische Landwirtschaftsministerium (ML) und das LAVES die Landkreise mit erhöhtem Aufkommen an Influenza-Virus-positiven Wildvögeln zur verstärkten Einsendung von tot aufgefundenen oder erlegten Säugetieren. Wie üblich sollten tote Tiere nicht ungeschützt angefasst werden. Die durchgeführten Untersuchungen ergaben keine Hinweise darauf, dass eine Übertragung von Fuchs zu Fuchs stattgefunden hat. Es erscheint wahrscheinlicher, dass sich die Füchse durch den Kontakt mit infizierten Wildvögeln angesteckt haben, zum Beispiel durch das Fressen eines infizierten Vogels.

In Deutschland ist bisher kein Fall von aviärer Influenza bei Menschen bekannt geworden. Wie in vielen anderen Ländern gibt es hierzulande Überwachungssysteme für Influenza, die in der Lage sind, solche Fälle frühzeitig zu erkennen. Der Verdacht, die Erkrankung und der Tod von Menschen an aviären Influenzaviren sind in Deutschland meldepflichtig. Bisherige Erfahrungen mit der Vogelgrippe haben gezeigt, dass vor allem Menschen mit engem Kontakt zu infiziertem Nutzgeflügel gefährdet sind. Insgesamt ist das Risiko jedoch auch dann als gering einzuschätzen. Das Niedersächsische Gesundheitsministerium macht darauf aufmerksam, dass sich durch den Vogelgrippe-Fund bei Füchsen in Niedersachsen bislang keine neue Gefährdungslage für den Menschen ergibt. Das ML macht darauf aufmerksam, dass die vermehrten Fälle bei Säugetieren allerdings genau beobachtet werden müssen.

Quelle: Nds. Ministerium für Ernährung, Landwirtschaft und Verbraucherschutz