In Deutschland werden jährlich über 40 Millionen männliche Eintagsküken aus Legelinien aufgrund vorrangig wirtschaftlicher Interessen getötet. Dies stellt sowohl ein ethisches als auch ein tierschutzrechtliches Problem dar (ANON. 2006, IDEL 2007). Gerade vor dem Hintergrund aktueller politischer Entscheidungen (MUNLV NRW 2013, NI MELV 2014) besteht ein Bedarf an Alternativen zur Tötung männlicher Eintagsküken. Verschiedene Lösungsansätze wie z. B. das Zweinutzungshuhn (ICKEN et al. 2013) oder aber die Mast männlicher Geschwisterhühner (KAUFMANN und ANDERSSON 2013) sind derzeit aus ökonomischen und ökologischen Gründen nicht flächendeckend realisierbar. Eine weitere Möglichkeit bietet die In-ovo-Geschlechtsbestimmung. Hierbei wird das embryonale Geschlecht bereits vor dem Schlupf identifiziert; nachfolgend können die Eier mit männlichen Embryonen aussortiert werden. Um sowohl ethischen als auch tierschutzrechtlichen Aspekten Genüge zu tun, sollte die Geschlechtsidentifikation dabei vor Einsetzen des embryonalen Schmerzempfindens stattfinden (Tag 10 + 12 h der Bebrütung; CLOSE et al. 1997). Ziel der vorliegenden Arbeit war die Entwicklung einer verlässlichen Methode zur In-ovo-Geschlechtsbestimmung anhand geschlechtsspezifischer Differenzen im Hormongehalt der Allantoisflüssigkeit sieben bis zehn Tage alter Hühnerembryonen. Nachfolgend wurde der Einfluss der Geschlechtsbestimmung auf die embryonale Entwicklung, Schlupferfolg, Aufzucht sowie die Leistungsparameter der adulten Tiere analysiert. Im Rahmen der ersten Teilstudie erfolgte die Beprobung von n = 750 Eiern des Braunlegehybrids Lohmann Brown (LB, Lohmann Tierzucht GmbH, Deutschland). Der minimalinvasiven Entnahme von Allantoisflüssigkeit folgte die Untersuchung auf 17β-Östradiol (E2), Östronsulfat (E1S) und Testosteron mittels an das Haushuhn angepassten Enzymimmunoassays (ELISA). Es konnten sowohl für E2 als auch für E1S signifikante (p < 0,01) geschlechtsspezifische Differenzen in der Allantoisflüssigeit von neun und zehn Tage alten Embryonen nachgewiesen werden. Die Testosteronkonzentration hingegen zeigte an keinem der untersuchten Tage geschlechtsabhängige Unterschiede und erwies sich somit für die In-ovo-Geschlechtsbestimmung als ungeeignet. Die statistische Auswertung ergab, dass die Bestimmung von E1S eine frühere und genauere Geschlechtsidentifikation ermöglicht als die von E2. Der für E1S festgelegte Grenzwert erreicht bei neun Tage alten Embryonen eine 86%ige Sensitivität und 83%ige Spezifität. In der zweiten Teilstudie wurde die zuvor etablierte Technik der Geschlechtsbestimmung mittels E1S an 8 + 4 h (n = 2420) und 9 + 4 h (n = 2850) Tage alten Embryonen der Herkunft LB sowie an n = 150 9 + 4 h alten Embryonen des Weißlegehybrids Lohmann Selected Leghorn (LSL, Lohmann Tierzucht GmbH, Deutschland) überprüft. Das Geschlecht der 8 + 4 h Tage alten Embryonen konnte zu 84 % korrekt identifiziert werden. Dieser Wert stieg bei 9 + 4 h Tage alten Embryonen auf 98 % (LB) bzw. 100 % (LSL) an. Im Vergleich zu einer unbehandelten Kontrollgruppe (n = 5258) wurde die Schlupfrate durch die Entnahme von Allantoisflüssigkeit um 1,4 - 3,5 (LB) bzw. 12,7 Prozentpunkte (LSL) reduziert. Nachfolgend wurden 150 Tiere der Versuchsgruppe und 80 Tiere der Kontrollgruppe für eine Aufzuchtperiode von 17 Wochen eingestallt. Hierbei zeigten sich hinsichtlich des Körpergewichtes signifikante (p < 0,05) Unterschiede zwischen Versuchs- und Kontrollgruppe in Woche 4 und 6, wobei die Zunahmen in der Versuchsgruppe geringer waren. Anschließend wurde die Leistung von 120 Tieren der Versuchsgruppe und 60 Tieren der Kontrollgruppe bis Lebenswoche 33 bezüglich Legeleistung, Eigewicht, Körpergewicht sowie Futterverbrauch analysiert. Bei keinem der untersuchten Parameter konnten signifikante Unterschiede zwischen den Gruppen festgestellt werden (p > 0,05). Die Resultate der vorliegenden Arbeit zeigen, dass eine verlässliche Geschlechtsbestimmung in ovo bei 9 + 4 h Tage alten Hühnerembryonen mithilfe einer Bestimmung der E1S-Konzentration in der Allantoisflüssigkeit möglich ist; zudem ist die beschriebene Methode bei verschiedenen Legelinien anwendbar. Die Entnahme von Allantoisflüssigkeit führt zwar zu einer minimalen Reduktion der Schlupfrate, bei adulten Legehennen kommt es jedoch zu keiner Beeinträchtigung der Produktionsleistung. Demnach erfüllt das etablierte Verfahren alle Grundvoraussetzungen für eine Anwendung in kommerziellen Brütereien. Da die Geschlechtsbestimmung vor Einsetzen des embryonalen Schmerzempfindens erfolgt, kann sie somit als Grundlage für eine ethisch vertretbare Alternative zum Töten männlicher Eintagsküken angesehen werden. / In Germany about 40 million day-old male chicks are culled each year predominantly because of economic reasons. From the animal welfare as well as the ethical point of view this is a problematic situation (ANON. 2006, IDEL 2007). Particularly with regard to current political decisions (MUNVL NRW, NI MELV 2014) alternatives to the culling of male day-old chicks are required. Different approaches such as a dual-purpose breed (ICKEN et al. 2013) or the fattening of male layer-hybrids (KAUFMANN and ANDERSSON 2013) are not ubiquitous marketable at present due to economic and ecological reasons. In ovo sexing represents another option; the embryonic gender is determined before hatch and the eggs containing male embryos can be eliminated subsequently. To comply with ethical and animal welfare aspects, the sexing should take place before the onset of embryonic pain perception (embryonic day 10 + 12 h; CLOSE et al. 1997). Aim of this thesis was the development of a reliable method for in ovo gender identification with the help of sex-specific differences in the hormone concentration of the allantoic fluid of seven to ten day old chick embryos. Subsequently, the influence of gender identification on embryonic development, hatching rate, rearing as well as production performance of the adult hens was analysed. Within the first study n = 750 eggs of the brown layer-hybrid Lohmann Brown (LB; Lohmann Tierzucht GmbH, Germany) were sampled for allantoic fluid. After the minimally invasive withdrawal the allantoic fluid was analysed via enzyme immunoassays (ELISA) adapted to domestic chicken for 17β-oestradiol (E2), oestrone sulphate (E1S) and testosterone. With regard to E2 and E1S, significant (P < 0.01) sex-specific differences were observed in the allantoic fluid of nine and ten day old embryos. Testosterone on the other hand displayed no gender-related variances on any of the analysed days. Therefore, it proved to be unsuitable for gender identification using the method applied in this study. Statistical analysis showed that the analysis of E1S allows an earlier and more accurate sexing than the E2-assay. The limit value determined for E1S has a sensitivity of 86 % and a specificity of 83 % for nine day old embryos. The previously established method for gender identification via E1S detection in the allantoic fluid was verified with a larger number of samples in the second study. The allantoic fluid of day 8 + 4 h (n = 2420) and day 9 + 4 h (n = 2850) old LB embryos as well as n = 150 day 9 + 4 h old embryos of the white layer-hybrid Lohmann Selected Leghorn (LSL; Lohmann Tierzucht GmbH, Germany) was analysed. For day 8 + 4 h old embryos the sex was correctly identified in 84 %. The accuracy of gender prediction increased for day 9 + 4 h old embryos up to 98 % (LB) and 100 % (LSL). Compared to an untreated control group (n = 5258) sampling of allantoic fluid reduced the hatching rate by 1.4 - 3.5 (LB) and 12.7 points of percentage (LSL). In the following, 150 animals of the experimental group and 80 animals of the control group were reared for a period of 17 weeks. With regard to the body weight significant differences (P < 0.05) were observed in weeks 4 and 6, with the animals of the experimental group having a lower body weight. Subsequently the production performance of 120 hens from the experimental and 60 hens from the control group was analysed up to an age of 33 weeks. With respect to egg production, egg weight, body weight and feed consumption no significant differences (P > 0.05) were observed between the groups. The results of this thesis demonstrate that a reliable in ovo sexing of day 9 + 4 h old chicken embryos is possible via the measurement of E1S in the allantoic fluid; additionally the method is not limited to a certain layer strain. The sampling of allantoic fluid reduces the hatching rate only marginally. The production performance of adult hens on the other hand is not affected. Therefore, the described technique fulfils all the basic requirements for an alternative method to the culling of day-old male layer chicks. Because gender identification takes place before the onset of embryonic pain perception it can serve as the basis for an ethical alternative to the culling of male day-old chicks from layer-hybrids.

In Deutschland werden jährlich über 40 Millionen männliche Eintagsküken aus Legelinien aufgrund vorrangig wirtschaftlicher Interessen getötet. Dies stellt sowohl ein ethisches als auch ein tierschutzrechtliches Problem dar (ANON. 2006, IDEL 2007). Gerade vor dem Hintergrund aktueller politischer Entscheidungen (MUNLV NRW 2013, NI MELV 2014) besteht ein Bedarf an Alternativen zur Tötung männlicher Eintagsküken. Verschiedene Lösungsansätze wie z. B. das Zweinutzungshuhn (ICKEN et al. 2013) oder aber die Mast männlicher Geschwisterhühner (KAUFMANN und ANDERSSON 2013) sind derzeit aus ökonomischen und ökologischen Gründen nicht flächendeckend realisierbar. Eine weitere Möglichkeit bietet die In-ovo-Geschlechtsbestimmung. Hierbei wird das embryonale Geschlecht bereits vor dem Schlupf identifiziert; nachfolgend können die Eier mit männlichen Embryonen aussortiert werden. Um sowohl ethischen als auch tierschutzrechtlichen Aspekten Genüge zu tun, sollte die Geschlechtsidentifikation dabei vor Einsetzen des embryonalen Schmerzempfindens stattfinden (Tag 10 + 12 h der Bebrütung; CLOSE et al. 1997). Ziel der vorliegenden Arbeit war die Entwicklung einer verlässlichen Methode zur In-ovo-Geschlechtsbestimmung anhand geschlechtsspezifischer Differenzen im Hormongehalt der Allantoisflüssigkeit sieben bis zehn Tage alter Hühnerembryonen. Nachfolgend wurde der Einfluss der Geschlechtsbestimmung auf die embryonale Entwicklung, Schlupferfolg, Aufzucht sowie die Leistungsparameter der adulten Tiere analysiert. Im Rahmen der ersten Teilstudie erfolgte die Beprobung von n = 750 Eiern des Braunlegehybrids Lohmann Brown (LB, Lohmann Tierzucht GmbH, Deutschland). Der minimalinvasiven Entnahme von Allantoisflüssigkeit folgte die Untersuchung auf 17β-Östradiol (E2), Östronsulfat (E1S) und Testosteron mittels an das Haushuhn angepassten Enzymimmunoassays (ELISA). Es konnten sowohl für E2 als auch für E1S signifikante (p < 0,01) geschlechtsspezifische Differenzen in der Allantoisflüssigeit von neun und zehn Tage alten Embryonen nachgewiesen werden. Die Testosteronkonzentration hingegen zeigte an keinem der untersuchten Tage geschlechtsabhängige Unterschiede und erwies sich somit für die In-ovo-Geschlechtsbestimmung als ungeeignet. Die statistische Auswertung ergab, dass die Bestimmung von E1S eine frühere und genauere Geschlechtsidentifikation ermöglicht als die von E2. Der für E1S festgelegte Grenzwert erreicht bei neun Tage alten Embryonen eine 86%ige Sensitivität und 83%ige Spezifität. In der zweiten Teilstudie wurde die zuvor etablierte Technik der Geschlechtsbestimmung mittels E1S an 8 + 4 h (n = 2420) und 9 + 4 h (n = 2850) Tage alten Embryonen der Herkunft LB sowie an n = 150 9 + 4 h alten Embryonen des Weißlegehybrids Lohmann Selected Leghorn (LSL, Lohmann Tierzucht GmbH, Deutschland) überprüft. Das Geschlecht der 8 + 4 h Tage alten Embryonen konnte zu 84 % korrekt identifiziert werden. Dieser Wert stieg bei 9 + 4 h Tage alten Embryonen auf 98 % (LB) bzw. 100 % (LSL) an. Im Vergleich zu einer unbehandelten Kontrollgruppe (n = 5258) wurde die Schlupfrate durch die Entnahme von Allantoisflüssigkeit um 1,4 - 3,5 (LB) bzw. 12,7 Prozentpunkte (LSL) reduziert. Nachfolgend wurden 150 Tiere der Versuchsgruppe und 80 Tiere der Kontrollgruppe für eine Aufzuchtperiode von 17 Wochen eingestallt. Hierbei zeigten sich hinsichtlich des Körpergewichtes signifikante (p < 0,05) Unterschiede zwischen Versuchs- und Kontrollgruppe in Woche 4 und 6, wobei die Zunahmen in der Versuchsgruppe geringer waren. Anschließend wurde die Leistung von 120 Tieren der Versuchsgruppe und 60 Tieren der Kontrollgruppe bis Lebenswoche 33 bezüglich Legeleistung, Eigewicht, Körpergewicht sowie Futterverbrauch analysiert. Bei keinem der untersuchten Parameter konnten signifikante Unterschiede zwischen den Gruppen festgestellt werden (p > 0,05). Die Resultate der vorliegenden Arbeit zeigen, dass eine verlässliche Geschlechtsbestimmung in ovo bei 9 + 4 h Tage alten Hühnerembryonen mithilfe einer Bestimmung der E1S-Konzentration in der Allantoisflüssigkeit möglich ist; zudem ist die beschriebene Methode bei verschiedenen Legelinien anwendbar. Die Entnahme von Allantoisflüssigkeit führt zwar zu einer minimalen Reduktion der Schlupfrate, bei adulten Legehennen kommt es jedoch zu keiner Beeinträchtigung der Produktionsleistung. Demnach erfüllt das etablierte Verfahren alle Grundvoraussetzungen für eine Anwendung in kommerziellen Brütereien. Da die Geschlechtsbestimmung vor Einsetzen des embryonalen Schmerzempfindens erfolgt, kann sie somit als Grundlage für eine ethisch vertretbare Alternative zum Töten männlicher Eintagsküken angesehen werden. / In Germany about 40 million day-old male chicks are culled each year predominantly because of economic reasons. From the animal welfare as well as the ethical point of view this is a problematic situation (ANON. 2006, IDEL 2007). Particularly with regard to current political decisions (MUNVL NRW, NI MELV 2014) alternatives to the culling of male day-old chicks are required. Different approaches such as a dual-purpose breed (ICKEN et al. 2013) or the fattening of male layer-hybrids (KAUFMANN and ANDERSSON 2013) are not ubiquitous marketable at present due to economic and ecological reasons. In ovo sexing represents another option; the embryonic gender is determined before hatch and the eggs containing male embryos can be eliminated subsequently. To comply with ethical and animal welfare aspects, the sexing should take place before the onset of embryonic pain perception (embryonic day 10 + 12 h; CLOSE et al. 1997). Aim of this thesis was the development of a reliable method for in ovo gender identification with the help of sex-specific differences in the hormone concentration of the allantoic fluid of seven to ten day old chick embryos. Subsequently, the influence of gender identification on embryonic development, hatching rate, rearing as well as production performance of the adult hens was analysed. Within the first study n = 750 eggs of the brown layer-hybrid Lohmann Brown (LB; Lohmann Tierzucht GmbH, Germany) were sampled for allantoic fluid. After the minimally invasive withdrawal the allantoic fluid was analysed via enzyme immunoassays (ELISA) adapted to domestic chicken for 17β-oestradiol (E2), oestrone sulphate (E1S) and testosterone. With regard to E2 and E1S, significant (P < 0.01) sex-specific differences were observed in the allantoic fluid of nine and ten day old embryos. Testosterone on the other hand displayed no gender-related variances on any of the analysed days. Therefore, it proved to be unsuitable for gender identification using the method applied in this study. Statistical analysis showed that the analysis of E1S allows an earlier and more accurate sexing than the E2-assay. The limit value determined for E1S has a sensitivity of 86 % and a specificity of 83 % for nine day old embryos. The previously established method for gender identification via E1S detection in the allantoic fluid was verified with a larger number of samples in the second study. The allantoic fluid of day 8 + 4 h (n = 2420) and day 9 + 4 h (n = 2850) old LB embryos as well as n = 150 day 9 + 4 h old embryos of the white layer-hybrid Lohmann Selected Leghorn (LSL; Lohmann Tierzucht GmbH, Germany) was analysed. For day 8 + 4 h old embryos the sex was correctly identified in 84 %. The accuracy of gender prediction increased for day 9 + 4 h old embryos up to 98 % (LB) and 100 % (LSL). Compared to an untreated control group (n = 5258) sampling of allantoic fluid reduced the hatching rate by 1.4 - 3.5 (LB) and 12.7 points of percentage (LSL). In the following, 150 animals of the experimental group and 80 animals of the control group were reared for a period of 17 weeks. With regard to the body weight significant differences (P < 0.05) were observed in weeks 4 and 6, with the animals of the experimental group having a lower body weight. Subsequently the production performance of 120 hens from the experimental and 60 hens from the control group was analysed up to an age of 33 weeks. With respect to egg production, egg weight, body weight and feed consumption no significant differences (P > 0.05) were observed between the groups. The results of this thesis demonstrate that a reliable in ovo sexing of day 9 + 4 h old chicken embryos is possible via the measurement of E1S in the allantoic fluid; additionally the method is not limited to a certain layer strain. The sampling of allantoic fluid reduces the hatching rate only marginally. The production performance of adult hens on the other hand is not affected. Therefore, the described technique fulfils all the basic requirements for an alternative method to the culling of day-old male layer chicks. Because gender identification takes place before the onset of embryonic pain perception it can serve as the basis for an ethical alternative to the culling of male day-old chicks from layer-hybrids.