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Stressresistenz und -adaption von Forellen aus Intensiv- und Extensivhaltung unter definierten Haltungsbedingungen bei besonderer Berücksichtigung ökologischer Produktionspraktiken

Seibel, Henrike and Schulz, Carsten (2018) Stressresistenz und -adaption von Forellen aus Intensiv- und Extensivhaltung unter definierten Haltungsbedingungen bei besonderer Berücksichtigung ökologischer Produktionspraktiken. [Stress resistance and -adaptation of trout from intensive and extensive management under defined management conditions.] Christian-Albrechts-Universität zu Kiel, Agrar- und Ernährungswissenschaftliche Fakultät, Institut für Tierzucht und Tierhaltung, Marine Aquakultur, D-Kiel .

[img] PDF - German/Deutsch (Schlussbericht)
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Summary

Ziel war es Forellen unterschiedlicher Herkunft auf die bestmögliche Anpassungsfähigkeit und größte Stressresistenz in Bezug auf vorgeschriebene ökologische Haltungsbedingungen (ökologisch intensive Haltung mit maximal 25 kg/ m3 und extensive, maximal 6 kg/ m3) zu untersuchen und dabei neue valide, minimal invasiv messbare Stressparameter zu etablieren. Im Verbund der Agrar- und Ernährungswissenschaftlichen Fakultät der CAU mit der Gesellschaft für Marine Aquakultur mbH (GMA) und dem Institut für Fischerei der Bayerischen Landesanstalt für Landwirtschaft, sowie später dem Leibnitz Institut für Nutztierbiologie, Institut Genombiologie, Abteilung Fischgenetik (FBN) wurde nach Etablierung von molekularen Stressmarkern unter Nutzung eines Fütterungsstressmodellversuchs mit Sojabohnenmehl, die Stressresistenz und adaptation von zwei unterschiedlichen Forellenherkünften in intensiver und extensiver ökologischer Haltung untersucht.
Stressparameter müssen immer Stressartspezifisch betrachtet werden. Es wurde als Nebenergebnis ein Modell zur Untersuchung von Stress entwickelt, das in der Futtermittelforschung angewendet werden kann. Insgesamt wurde die mRNA aus Blut von 88 verschiedenen Genen untersucht. Neben drei Haushaltsgenen, konnten die regulierten Gene den übergeordneten Signaltransduktionswegen wie der SERPIN G Superfamilie, der intrazelluläre PI3K/Aktin-, Toll-like Rezeptor-, NF-κ B-, MAP-Kinase- und JAK-STAT-Signaltransduktion oder intrazellulären Pathogenerkennungsrezeptoren zugeordnet werden. Es wurde die mRNA Expression der Blutzellen auf verschiede pro- und anti-inflammatorische Zytokine, Chemokine, Stoffe die an der Akuten-Phase-Reaktion beteiligt, der Komplementkaskade zugeordnet werden können oder an Entzündungsreaktionen beteiligt sind, sowie Hitzeschockproteine getestet. Abschließend wurden verschiedene Markergene für bestimmte Zellpopulation mit untersucht.
Die Ergebnisse stellen eine wichtige Grundlage dar, um „animal welfare“ in der Forellenhaltung besser beurteilen zu können. Bisher beziehen sich die Parameter auf oftmals wenig standardisierbare Beobachtungen wie Verhalten, Farbveränderungen und ähnliches. Diese Ergebnisse hier stellen die Grundlage dar, um zukünftig praktische Detektionssysteme – vergleichbar mit einem Diabetestest – auch in Hinblick auf Aquakultur 4.0 entwickeln zu können.

Summary translation

The aim was to examine trout of different origins for the best possible adaptability and greatest stress resistance in the context of ecological husbandry conditions (ecologically intensive husbandry with maximum 25 kg/ m3 and extensive, maximum 6 kg/ m3) and to establish new valid, minimally invasively measurable stress parameters. In cooperation with the Faculty of Agricultural and Nutritional Sciences of the CAU, the Gesellschaft für Marine Aquakultur mbH (GMA) and the Institute for Fisheries of the Bayerische Landesanstalt für Landwirtschaft, as well as the Leibnitz Institute for Farm Animal Biology, Institute of Genomics, Department of Fish Genetics (FBN), the stress resistance and adaptation of two different trout origins in intensive and extensive ecological husbandry conditions was investigated after the establishment of molecular stress markers using a feeding stress model experiment with soybean meal. Stress parameters must always be considered in a stress-specific way. The experiment developed a model for the investigation of stress, which is applicable in animal feed research.
In total, the mRNA from blood of 88 different genes was examined. In addition to three housekeeping genes, the regulated genes could be assigned to the superior signal transduction pathways such as SERPIN G superfamily, intracellular PI3K/actin, Toll-like receptor, NF-κB, MAP kinase and JAK-STAT signal transduction or intracellular pathogen recognition receptors. The mRNA expression of blood cells was tested for different pro- and anti-inflammatory cytokines, chemokines, substances involved in the acute phase reaction, complement cascade or inflammatory reactions, and heat shock proteins. Finally, different marker genes for specific cell populations were investigated.
The results represent an important basis for a better assessment of "animal welfare" in trout farming. So far, the parameters have often been based on observations such as behaviour, colour changes and the like that cannot be standardised to a great extent. These results are the basis for the development of practical detection systems - comparable to a diabetes test – in the context of aquaculture 4.0 in the future.

EPrint Type:Report
Keywords:BÖLN, BOELN, BÖL, BOEL, FKZ 13NA002, Forellen, Stress, EG VO 834/2007, animal welfare, trout, stress
Subjects: Animal husbandry > Breeding and genetics
Animal husbandry > Health and welfare
Animal husbandry > Production systems > Aquaculture
Research affiliation: Germany > Federal Organic Farming Scheme - BOELN > Animals > Aquaculture
Germany > Universität Kiel > Institute for Animal Breeding and Husbandry
Related Links:http://www.bundesprogramm.de, http://orgprints.org/cgi/search/advanced?addtitle%2Ftitle=&keywords=13NA002&projects=BOEL&_order=bypublication&_action_search=Suchen
Deposited By: Seibel, Dr. Henrike
ID Code:34210
Deposited On:10 Dec 2018 10:52
Last Modified:10 Dec 2018 10:57
Document Language:German/Deutsch
Status:Unpublished
Refereed:Not peer-reviewed
Additional Publishing Information:Gefördert durch das Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages im Rahmen des Bundesprogramms Ökologischer Landbau und andere Formen nachhaltiger Landwirtschaft.
Projektleitung: Prof. Dr. Carsten Schulz und Dr. Henrike Seibel, Christian-Albrechts-Universität zu Kiel, Agrar- und Ernährungswissenschaftliche Fakultät, Institut für Tierzucht und Tierhaltung, Marine Aquakultur

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