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Die Kuh-Klaue, wie ein „Kunstwerk“ hegen und pflegen

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René Pijl, der bekannte Klauenpfleger aus Jever, hat ein Buch geschrieben – natürlich über die Kuhklaue. Von den verschiedenen Klauenkrankheiten, über Management, Weidegang bis zum Stallboden behandelt der Autor alle Faktoren, die die Klauengesundheit beeinflussen können.

Die Hauptaufgabe des Klauenpflegers, schreibt René Pijl im Vorwort, „besteht darin, alles Wissen über Klauengesundheit und Klauenleiden zu sammeln und auf dieser Basis zu versuchen, der Kuh ein gesundes und problemloses Leben zu ermöglichen. Sich vorzustellen, dass sie sich möglichst schmerzfrei bewegen kann, ist doch eine schöne Option. Vergesst nicht, dass wir als Pfleger nur ein kleines Teil vom Rad sind und der Kuh nur einen Schubs geben können in die richtige Richtung gesund zu bleiben. Und mit unserer Hilfe und Unterstützung können wir dazu beitragen, dass dieses Vorhaben gelingt. Wir geben den Anstoß, die Kuh macht als „Künstlerin“ alles Weitere selbst.“

Auf der Homepage des Niederländers sind Inhaltsverzeichnis und Vorwort zu finden. Dort kann das über 300 Seiten starke Werk auch für € 39,90 direkt bestellt werden.

Schweinehaltungen als Reservoir für neue Grippeviren – Studie von FLI und Partnern findet Viren mit präpandemischem Potenzial

Schweinehaltungen bilden wichtige Reservoire für eine zunehmende Anzahl diverser Influenzaviren, die teilweise auf den Menschen übergehen können und möglicherweise präpandemisches Potenzial besitzen. Dass dies auch auf die Situation in europäischen Haltungen zutrifft, zeigt eine umfangreiche Studie, die das Friedrich-Loeffler-Institut (FLI) und das Universitätsklinikum Freiburg federführend mit weiteren Partnern in einem von der CEVA Tiergesundheit GmbH unterstützten Forschungsprojekt durchführten. Hierzu wurden mehr als 18.000 Einzelproben aus annähernd 2.500 schweinehaltenden Betrieben mit Atemwegserkrankungen bei Schweinen in Europa untersucht. Diese Studie wurde heute im renommierten Fachmagazin „Cell Host & Microbe“ veröffentlicht.

Schweine eignen sich hervorragend für die Vermehrung und Neusortierung von Influenzaviren die vom Mensch, Schwein oder Vogel stammen. Der Erreger der letzten menschlichen Grippepandemie Influenza A(H1N1)/2009 fand bereits 2009 Eingang in die Schweinepopulationen Europas und hat nach den Erkenntnissen der Studie eine herausragende Bedeutung für das stark anwachsende Repertoire neuartiger Virusvarianten im Schwein. Untersucht wurden Schweinehaltungen in Deutschland sowie weiteren 16 europäischen Ländern. In mehr als der Hälfte der untersuchten Betriebe wurden ganzjährig Influenzavirusinfektionen gefunden. Während vier Influenzaviruslinien mit unterschiedlicher geographischer Verteilung in den Schweinepopulationen Europas dominieren, entstehen daraus zunehmend neue Virusvarianten.

Ein Fokus der Studie war die Untersuchung von möglichen zoonotischen Eigenschaften dieser Viren, also deren mögliches Übertragungspotential auf den Menschen: Die detaillierte Analyse der Ähnlichkeiten zu humanen Viren und die Übertragungseigenschaften in Frettchen, einem Tiermodell für humane Influenza, zeigten, dass einige Varianten über zoonotisches Potential verfügen.

Weitere Viren erwiesen sich als resistent gegen einen wichtigen Bestandteil der humanen Virenabwehr: „Einige der Schweine-Influenza-Viren haben bereits eine wichtige Barriere für die Übertragung auf den Menschen überwunden. Das erhöht das Risiko deutlich“, sagt Prof. Dr. Martin Schwemmle vom Universitätsklinikum Freiburg.

Aktuelle Kenntnisse zur Infektionslage, verbesserte Bekämpfungsstrategien sowie die Optimierung von Impfstoffen für Schweine gegen Influenzaviren können wesentlich zu einem gesteigerten Tierwohl beitragen und wirtschaftliche Einbußen in der Schweineproduktion vermindern. Gleichzeitig würde ein Rückgang der Influenzaviren in Schweinebeständen eine Verringerung des Expositionsrisikos von Menschen gegenüber potentiell zoonotischen Influenzaviren aus diesem Reservoir bewirken. „Der vielbeschworene `One Health-Gedanke´ ließe sich gerade hier erfolgversprechend in praktische Projekte zum gegenseitigen Nutzen von Mensch und Tier umsetzen“, sagt Prof. Dr. Timm Harder vom Friedrich-Loeffler-Institut.

Studie
Surveillance of European domestic pig populations identifies an emerging reservoir of potentially zoonotic swine influenza A viruses
Cell Host & Microbe Link

Quelle: Friedrich-Loeffler-Institut

Eutergesundheit: Tier – Mensch – Maschine: Alles im Griff?

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Von Dr. Heike Engels

Auf der Fortbildungsveranstaltung, die Boehringer Ingelheim kurz vor der Corona-Pandemie für Rindertierärzte veranstaltete, gab es ein spannendes Update zum Themenkomplex Mastitis. Da die Veranstaltung aufgrund des sich ausbreitenden Corona-Virus nicht an allen Standorten in Deutschland mehr durchgeführt werden konnte, transportiert „Der Hoftierarzt“ die wichtigsten Informationen an die Rinderhalter und Tierärzte.

Leider tritt die Eutererkrankung Mastitis noch immer sehr häufig in nahezu jedem Milchviehbetrieb weltweit auf und führt zur Beeinträchtigung des Wohlbefindens der Kühe sowie zu wirtschaftlichen Einbußen. Seit einiger Zeit ist aufgrund der globalen Antibiotikaminimierungsstrategie die Vorbeugung und Therapie von Eutererkrankungen neu zu überdenken. Bestimmte Antibiotika dürfen nur noch in Sonderfällen eingesetzt werden, jeder Antibiotikaeinsatz muss gut begründet sein. Neue technische Möglichkeiten, z.B. die steigende Nutzung von Melkrobotern, sollten den Blick nicht weg vom Tier lenken.

Prof. Holm Zerbe, LMU

Es braucht neue Wege zur Therapie und Prophylaxe der Mastitis, wie Prof. Holm Zerbe von der Klinik für Wiederkäuer der LMU München in seinem Vortrag deutlich machte. Impfstrategien zeigten hier bisher leider nicht den erwarteten Erfolg, obwohl die Mastitis-Inzidenz sowie die Milchzellzahlen durchaus mit der Impfung gesenkt werden können. Die Neuinfektionsrate allerdings konnte nicht reduziert werden. Außerdem gilt die Impfung als kompliziert und zeitaufwändig. Das liege daran, dass im Euter die angeborene Immunität dominiere und nicht die adaptive. Systemische oder lokale Immunmodulatoren wären eine gute Möglichkeit, müssten aber auch erst entwickelt werden, denn bestehende Immunstärkungsmittel hätten nicht den erwarteten Erfolg gebracht. Eventuell könnten auch bestimmte Futtermittelzusatzstoffe wie z.B. Hefen, B- und E-Vitamine, Selen, Kieselgur oder Reishülsen bei der Mastitistherapie helfen, auch hier ist aber noch großer Forschungsbedarf nötig.

Mastitisgefahr in Trockenstehzeit
Doch in welchem Laktationsstadium finden sich die meisten Mastitisfälle? Die meisten intramammären Infektionen finden laut Prof. Zerbe rund um das Trockenstellen und um die Geburt statt. Doch leider wurde bisher hauptsächlich das laktierende Euter untersucht, wenn es um das Auftreten von Mastitis und das Immunsystem des Euters geht. Die Kenntnisse zum Immunsystem des trockenstehenden Euters sind dagegen noch sehr begrenzt. Die Milchdrüsenepithelzelle übernimmt neben der Milchproduktion wichtige Abwehrfunktionen: Erregererkennung, Entzündungsmodulation, antimikrobielle Aktivität. Während der Laktation liefere die Milch genügend Nährstoffe für eine starke bakterielle Vermehrung, so Prof. Zerbe. Die Trockenperiode unterstütze durch das Versiegen der Milch demnach die Pathogeneliminierung und Heilung.

Das größte Risiko für Mastitis bestehe kurz nach der Abkalbung, weil sich durch den Milcheinschuss die Zitzen öffnen und so Erreger eindringen können. Der Zitzenkanal spielt eine entscheidende, nicht nur eine mechanische Rolle bei der Abwehr einer Infektion. Gleichzeitig kommen die Erreger wieder hervor, die während der Trockenstehzeit im Euter „überwintert“ haben. Denn während der Trächtigkeit scheint das Immunsystem Erreger im Euter nicht anzugreifen, es wirkt gedämpft und toleriert Erreger. Außerdem fehlt in der Trockenstehzeit der Spüleffekt durch das Melken. Durch die Geburt ist das Immunsystem weiter beansprucht und noch auf „Toleranz“ programmiert – jetzt können über einen lädierten Darm Erreger ins Blut und anschließend auch ins Euter gelangen. Erst nach einer Umstellungsphase ist das Immunsystem im Euter dann wieder auf Erregereliminierung – auch durch Entzündungsreaktionen – eingestellt.

Das Ziel der Trockenstelltherapie müsse es also sein, Neuinfektionen zu vermeiden und die bestehenden intramammären Infektionen zu eliminieren. Wenn man die erkrankten Tiere ganz zu Beginn der Infektion erkennt und behandelt, brauche man oft noch keine Antibiotika. Antiphlogese, also die Linderung von Schmerzen mittels Entzündungshemmern, sei extrem wichtig, manchmal sogar wichtiger als die Antibiose selbst. Denn nicht nur der Kuh gehe es besser, sondern die NSAIDs würden die Zellzahlen senken, weil sie die Entzündungsreaktion abmildern, und in der Folge reduzieren sich Fieber und Schmerzen sowie Gewebeschäden.

Zukünftig mehr individuelle Therapien

Dr. Ulrike Exner, Boehringer Ingelheim

Dr. Ulrike Exner, Tierärztin bei Boehringer Ingelheim, betrachtete die Zukunft der Mastitistherapie. Neue Wirkstoffe bei Antibiotika seien nicht zu erwarten, deshalb sei die Vorbeugung der Erkrankung wichtiger denn je. Eine Möglichkeit sei der Einsatz eines Zitzenversieglers zum Trockenstellen. Neue Studien zum Mikrobiom ließen vermuten, dass die physische Barriere, die durch den Einsatz eines internen Zitzenversieglers entsteht, den Erhalt einer für Kommensalen im Euter vorteilhaften Umgebung unterstützt. Dadurch könne sich das Mikrobiom im Euter über die Trockenstehzeit stabilisieren und sei weniger anfällig für negative Keimverschiebungen. Immer wichtiger werde auch das individuelle Entscheiden abhängig von Zellzahl, Mastitishistorie und beteiligten Erregern, welche Kuh wie behandelt werden müsse. Genauso individuell sei auch die Entscheidung beim Trockenstellen zu treffen, Stichwort selektives Trockenstellen. Tierärzte sollten mit ihren Landwirten über das Trockenstellmanagement sprechen. Ein möglicher Gesprächseinstieg sei hier zum Beispiel die Zellzahl in der Sammelmilch. Hat ein Betrieb über 150.000 Zellen je ml in der Sammelmilch, gelte er als Risikobetrieb für Mastitis. Werden dann noch kontagiöse Erreger wie Staph. aureus, Strep. agalactiae oder Strep. canis in der Herde nachgewiesen, ist eine Sanierungsstrategie mit antibiotischem Trockenstellen inklusive internem Zitzenversiegler für jede Kuh sinnvoll. Niedrigrisiko-Betriebe mit unter 150.000 Zellen je ml Sammelmilch dagegen könnten auf Einzelkuhebene selektiv trockenstellen, das bedeute auf Basis von festzulegender Diagnostik wahrscheinlich infizierte Kühe antibiotisch und mit Zitzenversiegler trocken zu stellen, die nicht infizierten Kühe aber nur mit einem Zitzenversiegler.

Leitkeim bestimmen
Eine Milchprobendiagnostikaktion, die Boehringer Ingelheim 2019 durchführte, ergab bei 1.321 Einsendungen, dass Strep. uberis, E. coli und coliforme Erreger, Staph. aureus, Strep. dysgalactiae und koagulase-negative Staphylokokken (KNS) die fünf wichtigsten Mastitiserreger sind – genauso wie bei einer vergleichbaren Aktion einige Jahre zuvor. Strep. uberis ist unverändert der am häufigsten nachgewiesene Erreger (23,6 %). Neu ist, dass Staph. aureus mit 11,4 % der Nachweise diesmal hinter E. coli und den coliformen Erregern (13,2 %) auf Platz 3 liegt.


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Niedersachsen, NRW und Brandenburg untersagen Langstrecken-Rindertransporte in Drittstaaten

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Das Umwelt- und Landwirtschaftsministerium von NRW verbietet bis auf Weiteres die Abfertigung von langen Rindertransporten in Drittstaaten und von langen Transporten nicht abgesetzter Kälber. Die Ergebnisse amtlicher Tiertransportkontrollen, fehlende valide Informationen über Versorgungsstationen in Drittstaaten, wiederholte Überschreitungen maximaler Transportzeiten und fehlende Tränkmöglichkeiten für Kälber auf Fahrzeugen belegen, dass einige Transporte nicht bis zum Bestimmungsort in Drittstaaten tierschutzkonform durchgeführt werden. Das Ministerium hat die Kreisordnungsbehörden angewiesen, Tiertransporte auf diesen Strecken vorerst nicht mehr zu genehmigen.

Bereits im Jahr 2015 stellte der Europäische Gerichtshof fest, dass die tierschutzrechtlichen Vorgaben der Europäischen Union zum Tiertransport bis zum Bestimmungsort einzuhalten sind, auch wenn dieser in einem Drittstaat liegt. Die Wirtschaft ist nun in der Pflicht, Konzepte für einen tierschutzkonformen Transport entsprechend den europarechtlichen Vorgaben auch in Drittstaaten sicherzustellen. Diese Konzepte müssen Grundlage für die zuständigen Veterinärbehörden sein, rechtskonforme Entscheidungen treffen zu können.

In der Vergangenheit hat das Land Nordrhein-Westfalen bereits konkrete Tierschutzanforderungen an lange Tiertransporte vorgegeben, die von den Veterinärämtern bei der Entscheidung über eine rechtskonforme und tierschutzgerechte Abfertigung von Rindertransporten zu beachten waren. Die Veterinärämter sind aber derzeit nur in der Lage, die Transportrouten und -bedingungen in Staaten innerhalb der EU auf Plausibilität hin zu überprüfen.

Nach aktuellen Erkenntnissen reicht dies nach Einschätzung des Ministeriums für Umwelt, Landwirtschaft, Natur- und Verbraucherschutz nicht aus, um die Rechtskonformität langer Transporte von Rindern in Drittstaaten sicherzustellen.

Staatssekretär Dr. Heinrich Bottermann: „Die zuständigen Veterinärämter müssen über validere Erkenntnisse zum konkreten Transport verfügen, um durch ihre Entscheidung einen europarechtskonformen Transport bis zum Bestimmungsort in einem Drittstaat sicherstellen zu können. Eine Transportabfertigung darf nur erfolgen, wenn so gut wie sicher und nachvollziehbar dokumentiert ist, dass die Tierschutzanforderungen auf der gesamten Strecke eingehalten werden.“

Niedersächsische Ministerin Otte-Kinast: „Entscheidung für den Tierschutz“
Das Niedersächsische Landwirtschaftsministerium (ML) verbietet die Abfertigung von langen Nutztiertransporten in Drittländer. Das Ministerium hat die zuständigen Behörden am 23.7.2020 per Erlass angewiesen, Nutztiertransporte in Drittländer mit sofortiger Wirkung bis auf Weiteres nicht mehr zu genehmigen.

Agrarministerin Barbara Otte-Kinast kommentiert den Erlass: „Das ist eine Entscheidung für den Tierschutz. So lange bei den zuständigen Veterinärämtern zu wenig sichere Informationen vorliegen, dass die Tierschutzanforderungen auf der gesamten Strecke eingehalten werden können, so lange können wir keiner Abfertigung zustimmen.“

„Angesichts coronabedingter, schwer abschätzbarer Einschränkungen an Häfen, Grenzübergängen wie auch in Drittländern selbst kann eine rechtskonforme Durchführung von Straßen- oder Schiffstransporten in Drittländer nicht sichergestellt werden“, heißt es in dem Erlass.
Unter den derzeitigen Witterungsbedingungen und wegen der Coronapandemie geht das Ministerium davon aus, dass Transporte nicht bis zum Bestimmungsort in Drittstaaten tierschutz- und rechtskonform durchgeführt werden können.

Niedersachsen hat insbesondere seit September 2019 Erlasse mit konkreten Tierschutzanforderungen für lange Tiertransporte auf der Ost-Route sowie vor allem in die Maghreb-Staaten vorgeben, die von den Veterinärämtern bei der Entscheidung über eine rechtskonforme und tierschutzgerechte Abfertigung von Rindertransporten zu beachten sind.

Zur Thematik „Tiertransport“ wurde eine eigene Arbeitsgruppe in der „Niedersächsischen Nutztierstrategie – Tierschutzplan 4.0″ eingerichtet. Agrarministerin Barbara Otte-Kinast hat sich in mehreren Gesprächsrunden intensiv mit den niedersächsischen Rinderzuchtverbänden und Transportunternehmen ausgetauscht. Sie sieht die Wirtschaft in der Pflicht, Konzepte für einen tierschutzkonformen Transport mit hohen Standards entsprechend der europarechtlichen Vorgaben und im Sinne des Tierwohls auch darüber hinaus bis zum Bestimmungsort in Drittländern sicherzustellen.

Bereits im Jahr 2015 erklärte der Europäische Gerichtshof, dass die tierschutzrechtlichen Vorgaben der Europäischen Union zum Tiertransport bis zum Bestimmungsort einzuhalten sind, auch wenn dieser in einem Drittland liegt.

Brandenburg setzt Tiertransporte in Drittländer aus
In den Medien und durch Tierschutzorganisationen wurden erneut Missstände bei langen Tiertransporten in Drittstaaten aufgezeigt. Bis zur Klärung der erhobenen Vorwürfe werden die Landkreise Oberspreewald-Lausitz, Teltow-Fläming und Prignitz keine Rinderttiertransporte in Drittstaaten mehr abfertigen. Das wurde mit dem Verbraucherschutzministerium abgestimmt.

Dazu erklärt Verbraucherschutzministerin Ursula Nonnemacher heute: „Wir werden diese Missstände nicht hinnehmen. Tiertransporte können nur in dem Maße durchgeführt werden, in dem diese unbedingt erforderlich sind und wenn sie vollumfänglich nach den Vorgaben des Tiertransportrechts erfolgen. Das Tierleid müssen wir endlich beenden. Transporteure müssen das Tierwohl bei Transporten nachweislich sicherstellen. Ansonsten sind keine Tiertransporte möglich.“

Brandenburg hat bereits im März des Jahres die Anforderung an die Abfertigung von langen, grenzüberschreitenden Tiertransporten verschärft. „Wir werden die Anforderungen an die Plausibilitätsprüfung bei der Abfertigung von Tiertransporten unter den uns zur Verfügung stehenden Möglichkeiten, ohne eine Rechtsetzungskompetenz des Landes zu besitzen, weiter erhöhen“, so Nonnemacher.

Unmittelbar nach der Regierungsbildung und darüber hinaus haben wir das Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft mehrfach gebeten, die rechtlichen Grundlagen für die Tiertransporte zu verbessern sowie insbesondere die Außenvertretungskompetenz des Bundes wahrzunehmen, und für die Validität und Zuverlässigkeit der Daten für Pausen- und Versorgungsstellen in Drittstaaten Sorge zu tragen.

Auch im Rahmen der diesjährigen Verbraucherschutzministerkonferenz wurde auf Antrag von Brandenburg, Hessen, Rheinland-Pfalz, Sachsen-Anhalt und Berlin das Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft aufgefordert, die rechtlichen Vorgaben zur Durchführung von Tiertransporten zu verbessern. Insbesondere wurden durch die Verbraucherschutzministerinnen und -minister folgende Forderungen beschlossen:

– umfassende Überarbeitung der Tiertransportverordnung
– EU-weite Begrenzung der Schlachttiertransporte auf 8 Stunden
– Einführung von Verpflichtung, dass Tierärzte an Bord der zum Transport lebender Tiere vorgesehenen Schiffe den Transport begleiten
– Einrichtung von Kontaktstellen in Drittstaaten nach dem Vorbild der EU
– Kontrolle und Zertifizierung von Transportrouten einschließlich der Versorgungsstationen in Drittländern durch eine unabhängige Stelle
– Erstellung einer Übersicht über die in Drittstaaten für Tiertransporte erforderliche und geeignete Infrastruktur
-m Vereinbarung mit Drittstaaten, das die Versorgungsstellen von den vor Ort zuständigen Veterinärbehörden zugelassen werden

Quellen: Ministerium für Umwelt, Landwirtschaft, Natur- und Verbraucherschutz des Landes Nordrhein-Westfalen; Nds. Ministerium für Ernährung, Landwirtschaft und Verbraucherschutz; Ministerium für Soziales, Gesundheit, Integration und Verbraucherschutz des Landes Brandenburg

Umweltfreundliche Netze für die Fischzucht

Auf Oberflächen im Wasser siedeln sich schnell Organismen an. Gegen das sogenannte Biofouling entwickeln CAU-Forschende eine Schutzbeschichtung, die ohne umweltschädliche Bestandteile auskommt und somit auch in der Aquakultur eingesetzt werden könnte

Weltweit werden immer mehr Süßwasser- und Meeresfische in Teichen, Zuchtbecken und Netzgehegen gezüchtet. Als Alternative zur Überfischung der Meere gestartet, stammt nach Angaben des Welternährungsprogramms der Vereinten Nationen heute jeder zweite Fisch für den Verzehr aus solchen Aquakulturen. Die verwendeten Netze werden häufig mit kupferhaltigen Anstrichen beschichtet, um eine starke Ansiedelung von Algen, Muscheln oder Seepocken zu verhindern. Diese Anstriche geben jedoch schädliche Bestandteile ins Wasser ab. Um das zu vermeiden, entwickeln Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler vom Institut für Materialwissenschaft der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) eine umweltfreundliche Netzbeschichtung. Die ersten Ergebnisse aus Langzeittests in einer Kieler Fischzuchtanlage zeigen, dass das vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) geförderte Projekt einen Beitrag zur nachhaltigeren Aquakultur leisten könnte. Die Beschichtung ist bereits zum Patent angemeldet, mit weiteren Praxispartnern soll das Projekt nun ausgeweitet werden.

Angesiedelte Organsimen mussten bislang aufwendig entfernt werden
In kürzester Zeit siedeln sich auf Netzen, die in der Fischzucht eingesetzt werden, Mikro- und Makroorganismen wie Algen, Muscheln oder Seepocken an. „Dieser Bewuchs ist hartnäckig und macht die Netze schwerer. Dadurch könnten sie reißen und wir unseren Fischbestand verlieren“, erklärt Meeresbiologin Dr. Yvonne Rößner. Nach ihrer Promotion an der CAU übernahm sie zusammen mit Sophie Bodenstein einen Zuchtbetrieb für Lachsforellen in der Kieler Förde. „Außerdem verringern die zugewachsenen Maschen den Nährstoffaustausch, was die Gesundheit unserer Fische gefährdet.“ Deshalb ziehen sie alle paar Tage die Netze aus dem Wasser und lassen sie durch Wind und Sonne trocknen. „Das ist zeitaufwendige und kräftezehrende Handarbeit, aber dadurch können wir komplett auf die chemische Behandlung unserer Netzgehege verzichten“, beschreibt Rößner, wie sie die Risiken des Biofoulings minimieren.

Hartnäckiger Bewuchs verlangsamt auch Schiffe und erhöht Ausstoß klimaschädlicher Abgase
Selbst aus der Wissenschaft stellen die beiden Fischzüchterinnen gerne einen Teil ihrer ungenutzten Netzgehege für das Biofouling-Forschungsprojekt aus der Arbeitsgruppe „Funktionale Nanomaterialien“ der CAU zur Verfügung. Für die Entwicklung einer Netzbeschichtung, die ohne schädliche Bestandteile auskommt, können die Materialwissenschaftlerinnen und -wissenschaftler auf Erfahrungen mit einem umweltfreundlichen Lacksystem für Schiffe zurückgreifen. Denn mit Biofouling haben weltweit auch Frachter und Sportboote zu kämpfen. Der starke Bewuchs mit Marineorganismen verringert ihre Geschwindigkeit und erhöht die Reinigungskosten sowie den Treibstoffverbrauch und damit auch die Emission klimaschädlicher Abgase.

Dagegen hat das Kieler Forschungsteam bereits einen Anstrich aus einem Polymerkomposit mit speziell geformten Keramikpartikeln entwickelt. Es sorgt für eine extrem glatte Oberfläche, an der Organismen nur schwer haften. Ein zweijähriger, erfolgreicher Praxistest brachte den Schiffsanstrich aus Kiel bis an die Küste von Zentralafrika. „Schon bald wurden wir angesprochen, ob unsere Schiffsbeschichtung nicht auch auf Fischnetzen funktioniert“, sagt die Technische Biologin Dr. Martina Baum, die das Forschungsprojekt leitet.

Kooperationsprojekt bringt Anti-Haft-Beschichtung vom Labor in die Praxis
Seitdem entwickeln sie ihre Schiffsbeschichtung für Fischzuchtnetze weiter. Gemeinsam mit dem Netzhersteller Walter Kremmin GmbH & Co. KG untersuchen sie, wie unterschiedliche Zusammensetzungen ihres Polymerkomposits auf handelsüblichen Netzen wirken und sich dort am besten auftragen lassen. „Durch die Kooperation mit dem Kieler Fischzuchtbetrieb können wir sie jetzt außerdem unter realen Bedingungen wie UV-Einstrahlung und Wasserströmung testen“, sagt Baum. Für Langzeittests beschichteten sie zwei Arten von Netzen mit verschiedenen Materialzusammensetzungen und hängten sie unterschiedlich tief in die Kieler Förde.

Insgesamt rund 400 Proben haben sie bislang getestet, nach einem Jahr liegen nun erste Langzeitergebnisse vor. „Die Organismen auf unseren beschichteten Testnetzen lassen sich sehr leicht mit der Hand abwischen“, erklärt Haoyi Qiu, Projektmitglied und Doktorand am Institut für Materialwissenschaften der CAU. „Das hängt aber auch von der Dicke unserer Beschichtung ab. Tragen wir zu viel auf, werden die Netze zu schwer und könnten reißen“, so ein Zwischenfazit des Materialwissenschaftlers.

Beschichtung soll für internationale Netztypen weiterentwickelt werden
Am Ende soll die Beschichtung in verschiedenen Ökosystemen weltweit gleichgut gegen Bewuchs wirken. Im Idealfall werden die Mikroorganismen und Larven durch die Wasserströmung sofort wieder abgetragen und können sich so gar nicht erst auf den Netzen ansiedeln, so das Ziel. „Mit weiteren Industrie- und Praxispartnern wollen wir unsere Beschichtung für verschiedene nationale und internationale Netztypen und Wasserumgebungen weiterentwickeln“, sagt Baum. Um sie in einem größeren Maßstab für die industrielle Anwendung herzustellen, arbeiten sie mit der Phi-Stone AG, einer Ausgründung der CAU, zusammen. Ein Patent für die Beschichtung hat das Team bereits angemeldet.

Das Projekt „CleaNet – Fouling-Release-Beschichtung für Aquakulturnetze“ wird vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) im Rahmen des Zentralen Innovationsprogramm Mittelstands (ZiM) gefördert. Die Projektleitung liegt bei der CAU, weiterer Projektpartner ist die Mechanische Netzfabrik Walter Kremmin GmbH & Co. KG aus Oldenburg.

Quelle: Christian-Albrechts-Universität zu Kiel

Gute Nachricht: Wolfsbarsch lagert kaum Mikroplastik im Muskelgewebe ein

Forschende des Alfred-Wegener-Institutes, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung (AWI) haben in einer neuen Laborstudie getestet, wie viele Mikroplastikpartikel im Muskelgewebe junger Wolfsbarsche eingelagert werden, wenn diese vier Monate lang mit einem Futtermittel gefüttert werden, welches extrem viele Mikroplastik-Teilchen enthält. Die Ergebnisse geben zumindest für diesen Speisefisch Entwarnung: Nur extrem wenige der aufgenommenen Plastikpartikel gelangten tatsächlich in die Fischfilets. Der überwiegende Teil des gefressenen Plastiks wurde von den Wolfsbarschen wieder ausgeschieden. Die Wissenschaftler deuten diese Beobachtungen als erstes Indiz dafür, dass der Verzehr von Fischfilet für Menschen auch dann unbedenklich sein kann, wenn Fische in ihrem Leben einer extremen Mikroplastikverschmutzung ausgesetzt waren. Ihre Studie ist jetzt in der Juli-Ausgabe des Fachmagazins Marine Pollution Bulletin erschienen.

Fische sind mittlerweile in jedem ihrer Lebensräume Mikroplastikpartikeln ausgesetzt – in Seen, Flüssen und Meeren ebenso wie in Aquakulturhaltung. Und man weiß, dass die Tiere die winzigen Kunststoffreste zusammen mit ihrer Nahrung aufnehmen. In der neuen Laborstudie, durchgeführt im Zentrum für Aquakulturforschung des Alfred-Wegener-Instituts, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung (AWI) in Bremerhaven, haben Forschende jetzt erstmal untersucht, wie viele der gefressenen Plastikteilchen vom Darm des Wolfsbarschs in den Blutkreislauf gelangen und anschließend im Muskelgewebe eingelagert werden. „Diese Frage ist für uns Menschen vor allem deshalb relevant, weil wir in der Regel nicht den ganzen Fisch einschließlich aller Innereien verzehren, sondern vor allem seine Filets“, sagt Dr. Sinem Zeytin, AWI-Biologin und Erstautorin der neuen Studie.

Für das Laborexperiment wurden junge Europäische Wolfsbarsche (Dicentrarchus labrax) 16 Wochen lang mit Pellets aus Fischmehl, Weizenkleie, Vitaminen und Fischöl gefüttert, denen die Wissenschaftler ein Pulver aus gelb-orangefarbenen fluoreszierenden Mikroplastikpartikeln beigemischt hatten. Die Teilchen besaßen einen Durchmesser von einem bis fünf Mikrometer (der tausendste Teil eines Millimeters) und gehörten damit in die kleinste Größenordnung des Mikroplastiks. Im Laufe des Experiments fraß jeder Wolfsbarsch etwa 163 Millionen dieser mikroskopisch winzigen Kunststoffperlen. Nach Beendigung des Fütterungsexperiments filetierten die Forschenden die Fische, um deren Partikelgehalt zu überprüfen und entnahmen zusätzlich Proben von Blut, Kiemen, Darm und innere Organe wie die Leber für spätere Analysen. Teile der Fischfilets erwärmten sie in Kalilauge, sodass sich das Muskelfleisch darin vollständig auflöste. Die so gewonnene Flüssigkeit pressten die Wissenschaftler durch einen Filter, der alle einst im Filet enthaltenen Kunststoffreste auffing. Wie viele es waren, wurde anschließend unter einem Fluoreszenz-Mikroskop ausgezählt – zunächst manuell, anschließend noch einmal in einem automatisierten Verfahren.

Ein bis zwei Mikroplastik-Teilchen pro fünf Gramm Fischfilet
Die Ergebnisse überraschten die Forschenden positiv. „Obwohl wir die Wolfsbarsche einer im Vergleich zu natürlichen Verhältnissen extrem hohen Mikroplastik-Belastung ausgesetzt haben, fanden sich in ihren Filets am Ende nur 1 bis 2 Partikel pro 5 Gramm Filet“, berichtet Sinem Zeytin. „Die Fische sind auch sehr gut gewachsen und waren gesund, wir schließen daraus, dass es den Fischen anscheinend gelingt, Partikel abzusondern und wieder auszuscheiden, bevor sie im Gewebe eingelagert werden. Das ist für alle Menschen, die gern Wolfsbarsch essen, eine wirklich gute Nachricht“, ergänzt Dr. Matthew Slater, Leiter der Arbeitsgruppe Aquakulturforschung am AWI.

Angesichts des Studienaufbaus könne zudem nicht ausgeschlossen werden, dass die detektierten Mikroplastik-Teilchen gar nicht in den Muskelzellen steckten, sondern sich in dem wenigen Restblut befanden, welches noch in den Fischfilets enthalten war. „Wir haben in unserer Studie tatsächlich so gut wie keine Hinweise darauf gefunden, dass die Kunststoffteilchen vom Blut aus in die Muskelzellen gelangen“, sagt der AWI-Experte. Erste Analysen der anderen Gewebe zeigen jedoch, das Partikel aus dem Verdauungstrakt in den Blutkreislauf gelangen.

Wie aber schafften es die Mikroplastik-Teilchen aus dem Fischdarm in den Blutkreislauf? „Bisher wissen wir von zwei Wegen. Entweder gelangen die mikroskopisch kleinen Kunststofffragmente zwischen zwei Zellen in der Darmwand hindurch oder aber spezielle Transporter-Zellen fischen die Partikel aktiv aus dem Futterbrei und leiten diese dann weiter, so wie sie es auch mit Mineralien und Nährstoffen machen“, erklärt Sinem Zeytin.

Welcher dieser Prozesse überwiegt, ob es weitere gibt und wie der Partikeltransport jeweils im Detail abläuft, wollen die Forschenden in weiteren Untersuchungen des Probenmaterials herausfinden.

Die Studie war ein Kooperationsprojekt von Forschenden des Alfred-Wegener-Instituts, der Universität Bremen sowie der Labor IBEN GmbH aus Bremerhaven. Die Hälterung und Tötung der Wolfsbarsche für Forschungszwecke erfolgten mit Genehmigung des Referats für Verbraucherschutz, Veterinärwesen und Pflanzenschutz in der Senatorischen Behörde für Wissenschaft, Gesundheit und Verbraucherschutz in Bremen.

Quelle: Alfred-Wegener-Institut, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung

Initiative Tierwohl Phase 3: Es wird konkret

– Veröffentlichung der neuen Anforderungen
– Neues Finanzierungsmodell
– Anmeldung teilweise schon ab 15. September 2020
– Appell der ITW an die Tierhalter

Schweine- und Geflügelhalter können sich ab sofort bei ihren Bündlern und auf der Webseite der Initiative Tierwohl (ITW) über die konkreten Anforderungen zur dritten Programmphase der ITW informieren. Diese startet am 1. Januar 2021. Für bereits teilnehmende Geflügel- und Schweinemäster gibt es Übergangsangebote. Bereits ab dem 15. September 2020 ist für einen Teil der Betriebe die Anmeldung für die nächste Programmphase möglich. Alle Infos finden Landwirte auf der ITW-Webseite www.initiative-tierwohl.de und auf der von der ITW eigens zur Verfügung gestellten Kampagnenseite www.zusammentun2021.de.

Neues Finanzierungsmodell: gerechter und offener
Sowohl Geflügel- als auch Schweinemäster erhalten in der neuen Programmphase, die im Januar 2021 startet, einen von der ITW definierten Tierwohlaufpreis. Ab Anfang 2021 soll die Anzahl der Schweinemastbetriebe weiter gesteigert werden. So können zusätzlich zu den bereits teilnehmenden Schweinemästern noch weitere Betriebe mitmachen, die den von der ITW festgelegten Aufpreis bis Ende 2021 zunächst aus einem Fonds, spätestens ab der zweiten Jahreshälfte 2021 dann direkt von den teilnehmenden Schlachtunternehmen bzw. ihren Vermarktern erhalten.

Die Ferkelerzeuger beziehen während der dritten Programmphase ein Tierwohlentgelt aus einem „Übergangsfonds“, den die teilnehmenden Lebensmitteleinzelhändler mit ungefähr 30 Millionen Euro jährlich füllen werden. Ziel des Übergangsfonds ist die Entwicklung geschlossener ITW-Lieferketten in der Ferkelerzeugung – also zwischen Sauenhalter und Ferkelaufzüchter. Dieses neue Finanzierungsmodell folgt dem üblichen Prinzip jeder Marktwirtschaft, nämlich der Bezahlung für eine Leistung – in diesem Fall das Tierwohl-Plus im Stall – aus dem Markt heraus.

Hähnchen- und Putenmäster erhalten von der ITW ein Tierwohlentgelt, welches ebenfalls von der ITW festgelegt wird. Die teilnehmenden Geflügelschlachtereien zahlen eine Vergütung an die ITW, die das an die Geflügelmäster gezahlte Tierwohlentgelt abdeckt.

„Das neue Modell ist gerechter, weil derjenige, der für Tierwohl bezahlt, das jetzt auch nachweislich bekommt und als solches vermarkten kann“, erklärt Dr. Alexander Hinrichs, Geschäftsführer der Initiative Tierwohl. „Darüber hinaus erleichtert die neue marktorientierte Lösung die Teilnahme weiterer Wirtschaftspartner aus anderen Branchen, wie zum Beispiel der Großgastronomie. Ein Wegducken kann es jetzt nicht mehr geben.“

Neue Programmphase – weiterentwickelte Kriterien
Während die Kriterien in der neuen Programmphase ab 2021 für die Geflügelhalter weitgehend bestehen bleiben, hat die ITW für die Schweinehalter wichtige Änderungen vorgenommen.

Erstens ersetzt Raufutter als Kriterium das zusätzliche organische Beschäftigungsmaterial. Das Raufutter muss zusätzlich und separat zum eigentlichen Futter angeboten werden. Es kann auf dem Boden, bodennah, in einer Raufe oder in anderer geeigneter Form (auch über dem Trog) vorgelegt werden. Damit immer wieder ein Anreiz vom Raufutter ausgeht, kann es in Intervallen gefüttert werden. Es muss dabei allerdings sichergestellt werden, dass es in der überwiegenden Zeit des Tages zur Verfügung steht. Weitere Details finden Tierhalter unter anderem auf der Webseite der ITW.

Zweitens müssen Schweinehalter in der ITW ab 2021 mindestens einmal pro Jahr an fachspezifischen Fortbildungsmaßnahmen teilnehmen. Damit gleicht die ITW die Kriterien für Schweine- und Geflügelhalter aneinander an.

Drittens arbeiten Sauenhalter und Ferkelaufzüchter jetzt als Einheit: ITW-Ferkelaufzüchter dürfen ihre ITW-Ferkel nur noch von ITW-Sauenhaltern beziehen.

Übergangslösungen und Neueinstieg
Bereits jetzt bieten rund 25 Prozent der ITW-Schweinemäster ihren Tieren Raufutter an, da sie von den positiven Effekten auf Tiergesundheit bzw. -verhalten überzeugt sind. Damit sich möglichst viele der aktuell teilnehmenden Schweinemäster auf die kommende Programmphase vorbereiten können, gibt es die Möglichkeit, das Kriterium „Raufutter“ bereits ab November 2020 zusätzlich umzusetzen und aus dem aktuellen Fonds ein erhöhtes Tierwohlentgelt zu erhalten. Die Anmeldung kann ab 15. September 2020 über den Bündler erfolgen.

Sowohl neue als auch bereits teilnehmende Schweinemastbetriebe können sich ebenfalls ab September 2020 für die neue Programmphase anmelden. Bis zum 30. Juni 2021 erhalten die dafür zugelassenen Mastbetriebe das Tierwohlentgelt noch aus dem Fonds, anschließend als Aufpreis von ihrem Abnehmer. Neue Mäster, die diese Anmeldephase ab September nicht nutzen, können sich ab 1. Januar 2021 jederzeit anmelden. Sofern noch genügend finanzielle Mittel vorhanden sind, erhalten diese dann ebenfalls den Tierwohlaufpreis bis zum 30. Juni 2021 aus dem Fonds, anschließend vom Abnehmer der Schlachtschweine.

Auch für bereits teilnehmende Ferkelerzeuger (Sauenhalter und Ferkelaufzüchter) startet ab September die Anmeldung für die neue Programmphase. Für neue Ferkelerzeuger startet die Anmeldung voraussichtlich im Februar 2021.

Die ITW rät jedem interessierten Schweinehalter dazu, sich bei seinem Bündler frühzeitig über die Anforderungen, die Umsetzungstermine und den Anmeldezeitraum bezüglich der dritten ITW-Programmphase zu informieren.

Geflügelhalter erfahren über ihre Vermarkter, ob und ab wann sie mitmachen können.

Alle Infos finden Landwirte auf: www.initiative-tierwohl.de

Appell an die Tierhalter
„Wir wollen jetzt Anreize schaffen, dass sich möglichst viele Tierhalter auch in der dritten Programmphase im Rahmen der ITW für mehr Tierwohl engagieren“, erläutert Hinrichs. „Zugleich ist und bleibt die ITW ein Engagement der beteiligten Branchen für mehr Tierwohl. Die ITW hat den Anspruch, für alle Beteiligten Planungssicherheit zu geben und einen realistischen Rahmen jenseits von Ideologien bereit zu stellen. Die ITW will Landwirte dabei unterstützen, in Sachen Tierwohl voranzugehen, um der Gesellschaft zu zeigen: Tierwohl wird von Landwirten gemacht. Die neue Programmphase ist die einmalige Chance, diesen Ansatz nachhaltig im Markt zu etablieren. Es geht um die Frage, ob Landwirte bei Tierwohl Getriebene sein wollen oder mit der ITW das Thema selbst in die Hand nehmen.“

Quelle: Gesellschaft zur Förderung des Tierwohls in der Nutztierhaltung mbH

Vorbeugung subklinischer Klauenrehe – gib Gummi!

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Subklinische Klauenrehe ist die häufigste Reheform beim Milchrind. Besonders im Sommer – bei sinkender Futteraufnahme durch Hitzestress – ist sie in vielen Milchviehherden allgegenwärtig. Obwohl betroffene Tiere vorerst nicht eindeutig lahm sind, schwächen Stoffwechselschieflagen die Lederhaut. Fehlstellungen der Klaue und mechanische Belastung durch harten Untergrund führen zu punktuellen Quetschungen der geschwächten Lederhaut. Dies gilt als Primärursache für Folgeerkrankungen wie Sohlengeschwüre, Doppelsohlenbildung oder Weiße-Linie-Defekte.

Gummiböden von KRAIBURG haben einen positiven Effekt bei subklinischer Klauenrehe. Die Weichheit der Laufgangbeläge ist speziell auf die Anatomie der Rinderklaue abgestimmt. Dies wirkt druckentlastend und verringert punktuelle Quetschungen der Lederhaut. Zudem können sich betroffene Tiere schmerzfrei bewegen und gehen häufiger zum Fressen – das ist entscheidend für einen intakten Stoffwechsel und gesunde Klauen!

Weitere Informationen zu den KRAIBURG Laufgangbelägen finden Sie hier.

Quelle: Gummiwerk KRAIBURG Elastik GmbH & Co. KG

Populationen beliebter Speisefische gehen weltweit zurück

Mit einer neuen, am GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel entwickelten Methode haben Forscherinnen und Forscher eine erste globale Abschätzung von Populationen wichtiger Speisefische und anderer kommerziell genutzter Arten im Meer erstellt. Die Studie weist weltweit deutliche Rückgänge in den vergangenen 60 Jahren nach. Eine zweite Studie, die ebenfalls diese Woche unter Beteiligung des GEOMAR veröffentlicht wurde, zeigt gleichzeitig am Beispiel von britischen Fischbeständen, dass die COVID-19-Pandemie Chancen bietet, den Kurs beim Fischereimanagement in Richtung Nachhaltigkeit zu ändern.

Zahlreiche Populationen von auf dem Fischmarkt beliebten Fischen wie Kabeljau, Hering, Seelachs oder Wolfsbarsch gehen zurück. Gleiches gilt für die Populationen von Wirbellosen wie bestimmten Krebs- und Oktopusarten, die ebenfalls für die Fischerei interessant sind. Das geht aus einer Bewertung von mehr als 1300 Fisch- und Wirbellosenpopulationen hervor, die von Forschern der University of British Columbia (UBC; Kanada), des GEOMAR Helmholtz-Zentrums für Ozeanforschung Kiel und der University of Western Australia (Australien) durchgeführt wurde.

„Dies ist die erste globale Studie über langfristige Trends in der Populationsbiomasse befischter Meeresorganismen inklusive wirbelloser Tiere für alle Küstengebiete der Erde“, sagt Maria ‚Deng‘ Palomares, Managerin der „Sea Around Us“ Initiative am Institut für Ozeane und Fischerei der UBC. Sie ist Hauptautorin der Studie, die jetzt in der internationalen Fachzeitschrift Estuarine, Coastal and Shelf Science erschienen ist. Co-Autor Dr. Rainer Froese vom GEOMAR ergänzt: „Wir haben uns angesehen, wie sich die Populationen der wichtigsten Arten in den vergangenen 60 Jahren entwickelt haben. Die Biomasse der meisten liegt gegenwärtig weit unter dem Niveau, das optimale Fänge ermöglicht.“

Biomasse bedeutet in diesem Zusammenhang das Gewicht der Fische und wirbellosen Meerestiere einer bestimmten Population, die sich noch im Wasser befinden und die mit üblichen Gerätschaften gefangen werden können.

Von den in dieser Studie analysierten Populationen liegen 82 Prozent unterhalb des Niveaus, das maximale nachhaltige Erträge hervorbringen kann. „Das liegt daran, dass mehr Tiere gefangen werden als nachwachsen können. Infolgedessen fangen die Fischer im Laufe der Zeit immer weniger, auch wenn sie länger und härter fischen“, betont Dr. Froese.

Das internationale Team nutzte für die Studie eine neue, computerbasierte Methode zur Bestandsabschätzung, die am GEOMAR entwickelt wurde und die Anfang 2020 mit dem Ocean Award für die einflussreichste Wissenschaft zur Erhaltung der Ozeane ausgezeichnet wurde. Sie ermöglicht erstmals Aussagen über Bestände, für die nur wenige Daten vorliegen.

Die Studie zeigt nur vereinzelt Ausnahmen von dem allgemeinen rückläufigen Trend. So nahm die Populationsbiomasse in der subpolaren Zone des nördlichen Pazifik um etwa 800 Prozent zu, in der gemäßigten Zone um etwa 150 Prozent. „Hier spielt die globale Erwärmung eine Rolle, die das Verbreitungsgebiet mehrerer kommerziell wichtiger Arten in die Polarmeere ausdehnt“, sagt Rainer Froese.

In einer zweiten Studie, die diese Woche in der Fachzeitschrift Marine Policy erschienen ist, haben sich die Autorinnen und Autoren speziell die für die Fischerei wichtigen Populationen rund um die britischen Inseln angesehen. Auch hier sind viele Bestände überfischt. Allerdings sorgt die COVID-19-Pandemie – wie in vielen anderen Meeresregionen auch – für einen deutlichen Rückgang der Fischereiaktivitäten. Vor diesem Hintergrund schlagen die Forscher zukünftige Fangquoten vor, die etwas niedriger liegen als der maximale nachhaltige Ertrag.

„Maximaler nachhaltiger Ertrag ist definiert als der höchste Fang, der einem Bestand unter den bestehenden Umweltbedingungen kontinuierlich entnommen werden kann“, sagt Rainer Froese, der auch bei dieser Studie Co-Autor ist. „Intelligentes Fischereimanagement, wie es in Australien angewandt wird, zielt auf etwas weniger ab. Das verringert das Risiko einer unbeabsichtigten Überfischung. Außerdem werden die Populationen resistenter gegen Umweltveränderungen“.

„Die COVID-19-Pandemie bietet jetzt die Gelegenheit, dieses Ziel im Fischereimanagement umzusetzen. Dann könnte Großbritannien nach dem Brexit in seinen Verhandlungen mit der EU darauf bestehen, dass die von der Wissenschaft empfohlenen Fangquoten nicht überschritten werden“, sagt Daniel Pauly, Mitverfasser der Studie und Leiter der Sea Around Us Initiative an der UBC.

„Auch wenn diese Studie sich speziell um Populationen in der britischen Wirtschaftszone kümmert, zeigt sie doch, dass ein Umsteuern in Richtung Nachhaltigkeit möglich ist. Die ohnehin gebremsten Fischerei-Aktivitäten während der COVID-19-Pandemie wären eine gute Gelegenheit dazu. Wie die globale Populationsabschätzung zeigt, ist dieses Umsteuern dringend notwendig, damit auch kommende Generationen noch reichhaltige Nahrung aus dem Meer gewinnen können“, fasst Dr. Rainer Froese zusammen.

Quelle: GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel

Der Miststreuer – ein Superspreader?

Erstmals hat ein Wissenschaftler*innen-Team im Rahmen des Projekts SOARiAL untersucht, inwieweit Feinstaub eine Quelle für die Ausbreitung pathogener oder antibiotikaresistenter Keime sein kann, wenn kontaminierter Stallmist aus der Geflügel- und Schweinehaltung auf landwirtschaftliche Felder ausgebracht wird. Die Ergebnisse wurden soeben im Fachblatt „Environment International“ veröffentlicht.

Ein Klassiker der Kreislaufwirtschaft ist es, den Wirtschaftsdünger aus der Tierhaltung zurück aufs Feld zu bringen: Die im Stallmist oder in der Gülle enthaltenen Nährstoffe und organische Substanz erhalten die Bodenfruchtbarkeit und nutzen dem pflanzlichen Wachstum. Allerdings könnten aufgrund des noch immer umfangreichen Einsatzes von Antibiotika in der konventionellen Tierhaltung mit dem Dung auch antibiotikaresistente Bakterien und weitere Pathogene verbreitet werden. Die bei der Dungausbringung teils in großen Wolken emittierten Feinstaubpartikel können die menschliche Gesundheit belasten. Insbesondere sehr kleine Partikel (Durchmesser < 10 μm) werden über die Atemwege leicht aufgenommen. Zudem können die Partikel als Trägerstoffe für potentielle Krankheitserreger bzw. antibiotikaresistente Bakterien fungieren.

„Wir haben uns gefragt, inwieweit sich Pathogene über die windgetriebene Emission von Feinstaubpartikeln auf Feldern verbreiten können und wie überlebensfähig die Mikroorganismen dabei sind“, beschreibt Dr. Tina Kabelitz vom Leibniz-Institut für Agrartechnik und Bioökonomie die Forschungsaufgabe. „Letztlich geht es darum, die Aerosol-Emissionen und damit auch die Ausbreitung antibiotikaresistenter Bakterien in der Praxis weitestgehend zu reduzieren.“

Mit Hilfe von Windkanaluntersuchungen hat das Forscherteam die physikalischen Ausbreitungsprozesse von Partikeln gemessen. Untersucht wurde auch, inwieweit der Wassergehalt des Dungs (angegeben als Trockensubstanzgehalt), Vorbehandlungen wie Lagerung, Kompostierung oder Trocknung und die tierartspezifischen Dungeigenschaften einen Einfluss auf die Feinstaubkonzentration und -eigenschaft sowie auf die Vitalität der Mikroorganismen haben.

Die Ergebnisse zeigten, dass Feinstaubkonzentrationen mit einem großen Anteil kleiner Partikel umso stärker auftreten, je trockener das Substrat bei der Ausbringung ist. Allerdings sinkt dabei die Überlebenschance für Pathogene: Im getrockneten Dung und daraus resultierendem Feinstaub waren die pathogenen und antibiotikaresistenten Mikroorganismen im Vergleich zu frischen Proben deutlich reduziert.

Das Potenzial, Feinstaub bestimmter Partikelgröße zu bilden, ist abhängig von den physikalischen und chemischen Eigenschaften des Dungs, die wiederum durch Tierart, Alter der Tiere, Haltungsform und Fütterung bestimmt werden. Für Geflügelmist lag der kritische Wert, ab dem verstärkt inhalierbare Feinstaubpartikel < 10 μm freigesetzt werden, bei 60%, für Schweinemist bei 80% Trockensubstanzgehalt.

„Ein hoher Trockensubstanzgehalt des Dungs verringert die Belastung durch Pathogene, verursacht aber eine erhöhte Menge an Feinstaub-Emissionen und umgekehrt. Letztlich geht es darum, einen Kompromiss zu finden, der gesundheitliche Risiken bei der Ausbringung von Wirtschaftsdüngern bestmöglich reduziert“, räumt Tina Kabelitz ein.

Fasst man die Ergebnisse der Feinstaub-Emissionsmessungen und mikrobiologischen Analysen zusammen, lässt sich ein optimales Intervall für den Trockensubstanzgehalt definieren. Bei Geflügelmist, der von Natur aus einen Trockensubstanzgehalt von ca. 65% aufweist, liegt dieser optimale Bereich zwischen 55% und 70%, während er für Schweinedung zwischen 75% und 85% liegt. Schweinedung ist mit 20% Trockensubstanzgehalt von Natur aus deutlich feuchter als Geflügelmist und emittiert insgesamt größere und schwerere Partikel, die schneller zu Boden sinken und sich damit weniger stark ausbreiten. Allerdings überleben im feuchten Substrat auch deutlich mehr Mikroorganismen. Schweinedung müsste demnach auf etwa 75% bis 85% Trockensubstanzgehalt heruntergetrocknet werden, um eine deutliche Reduktion von krankheitsgefährdenden und antibiotikaresistenten Keimen zu erzielen.

Die Trocknung von mikrobiell belasteten Wirtschaftsdüngern ist derzeit in der Praxis jedoch kaum üblich „Die Technik dafür gibt es. Muss wegen zu hohem Tierbesatz der Dung über weite Strecken in andere Regionen transportiert werden, kann sich eine Trocknung des Dungs unter Umständen rechnen, wenn damit Transportkosten gespart werden“, erläutert Prof. Thomas Amon, Abteilungsleiter Technik in der Tierhaltung am ATB. „Um die Ausbrei-tung pathogener und antibiotikaresistenter Keime künftig deutlich einzudämmen sollten Landwirte im Sinne eines präventiven Wirtschaftsdüngermanagements den Einsatz von Stroh wie in der ökologischen Tierhaltung üblich, eine Verwertung des Dungs in Biogasanlagen mit Feststoffseparierung oder eine Kompostierung in Betracht ziehen. Unsere Ergebnisse aus vorangegangenen Untersuchungen belegen eindeutig, dass Kompostierung die ge-sundheitsgefährdenden Mikroorganismen vollständig abtöten kann.“

Das Projekt SOARiAL (Spread of antibiotic resistance in an agrarian landscape) wird von der Leibniz-Gemeinschaft im Rahmen des Senatsausschusswettbewerbs (SAW) 2017 (För-derkennzeichen: SAW-2017-DSMZ-2) gefördert und vom Leibniz-Forschungsverbund “INFECTIONS‘ 21″ unterstützt.

Quelle: Leibniz-Institut für Agrartechnik und Bioökonomie e.V. (ATB)