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Bedeutung der Biotechnologie beim Rind in Europa

Die Biotechnologie in der Reproduktionsmedizin bietet vielfältige Anwendungsbereiche und beinhaltet ein hohes Innovationspotenzial bei Nutztieren. Angesichts der globalen Entwicklungen können die neuen Erkenntnisse und Techniken wichtige Hilfsmittel sein, um zukünftigen Herausforderungen besser begegnen zu können. So kann der Einsatz biotechnologischer Verfahren im Bereich der Tierproduktion die Versorgung der Bevölkerung mit ausreichenden Mengen qualitativ hochwertiger Nahrungsmittel gewährleisten.

Nach einer Definition der Europäischen Föderation für Biotechnologie (EFB) ist die Biotechnologie die integrierte Anwendung von Erkenntnissen und Methoden der Naturwissenschaften (Biochemie, Mikrobiologie, Molekularbiologie, Genetik, Immunbio- logie, technische Chemie) und Ingenieurwissenschaften mit dem Ziel, die technische Anwendung und kommerzielle Nutzung der Leistungen von Zellen (Mikroorganismen, pflanzlichen und tierischen Zellen oder Geweben), Teilen davon (vor allem Enzyme) sowie molekularer Analoge für die Herstellung oder Veränderung von Produkten zu erreichen.

In der Veterinärmedizin und Tierzucht stellen die reproduk- tionsmedizinischen Verfahren, wie die künstliche Besamung, die Gewinnung und Übertragung von Embryonen, die In-vitro-Produktion (IVP) von Embryonen und das Klonen sowie die Tief- gefrierkonservierung von Sperma und Embryonen, die Praktiken der Biotechnologie dar. Mit ihrer Hilfe ist es möglich, den Zuchtfortschritt erheblich zu steigern. Einen weiteren, sich in den letzten Jahren immer rascher entwickelnden Bereich bilden die Methoden der Gentechnologie. Mithilfe molekularbiologischer Methoden können die Erbanlagen der Tiere analysiert und die einzelnen Gene und deren Produkte einschließlich ihrer Funktion identifiziert werden. Als herausragende Methode ist hier die Einführung der genomischen Selektion auf der Basis genomischer Zuchtwerte zu nennen, die die Rinderzucht revolutioniert hat. Die Gentechnologie stellt einen Teilbereich der Biotechnologie dar, die zur inno- vativen Weiterentwickelung und effizienteren Gestaltung der Verfahren beiträgt.

 Reproduktionsbiotechnologien

In den letzten Jahrzehnten haben die modernen assistierten Reproduktionsbiotechnologien in der Veterinärmedizin eine starke Verbreitung und wirtschaftliche Umsetzung erfahren. Die einzelnen Techniken, die im Folgenden im Detail beschrieben werden, sind beim Rind am weitesten entwickelt.

Künstliche Besamung

Die künstliche Besamung ist das älteste biotechnische und am weitesten verbreitete Verfahren der Reproduktionsbiotechnologie. Bereits 1941 gründeten Richard Götze und Herrmann Sell die erste deutsche Besamungsstation bei Hamburg. Meilenstein der Entwicklung war vor allem die Entdeckung der kryobiologischen Wirkung des Glycerins bei Rindersperma.

Brunstsynchronisation

In den letzten Jahren wurden verschiedene Programme zur Brunst- und Ovulationssynchronisation mit oder ohne Brunstbeobachtung entwickelt. Die meisten Programme mit Brunstbeobachtung erfolgen mittels der Anwendung von Prostaglandin 2α (PGF2α). Die Brunst wird in dem Fall entweder mit einmaliger oder mit zweimaliger Gabe von PGF2α herbeigeführt. Die Programme sind zwar durch die durchzuführende Brunstbeobachtung relativ arbeitsintensiv, doch fallen die Medikamentenkosten in der Regel deutlich geringer aus als bei Programmen ohne Brunstbeobachtung. Eine einmalige Gabe von PGF2α kann ohne und mit Vorauswahl der Tiere durchgeführt werden. Eine Vorauswahl erlaubt dabei eine Verringerung des Arzneimitteleinsatzes. Bei einmaliger Gabe von PGF2α ist aufgrund der Variabilität des Brunsteintritts (2–5 Tage) keine terminorientierte Besamung möglich. Weitere Modifizierungen der Synchronisationsprogramme führten zu höherer Zeitersparnis und erlauben auch eine terminorientierte Besamung. Hierbei wurde das anfänglich Mitte der 1990er Jahre in den USA entwickelte Protokoll „Ovsynch“ im Verlauf der Zeit immer weiter modifiziert und zahlreiche unterschiedliche Ansätze verwirklicht. Die Synchronisationsprogramme, die mit gestagenwirkenden Stoffen durchgeführt werden, zielen auf eine Verlängerung der Lutealphase ab. Sie können unabhängig vom Zyklusstadium eingesetzt werden. Synchronisationsprogramme mit Gestagenen eignen sich für terminorientierte Besamungen und für terminorientierte Embryotransfers.

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Aus der Zeitschrift Tierärztliche Praxis Großtiere/Nutztiere 2/2015

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