Este estudo teve como objetivo estudar as influências de diferentes tipos de manejo de ovinos no nível de estresse e na qualidade de carne e carcaça sob a óptica do bem-estar animal. Foram utilizados 86 animais, confinados após o desmame em baias duplas ou baias coletivas, avaliando-se o comportamento e o ganho de peso dos animais. A reatividade dos animais foi avaliada através do comportamento durante o manejo em balança, nos momentos de embarque e desembarque, e durante a espera pré-abate. O transporte ao abatedouro foi realizado em um caminhão, dividido em dois compartimentos, um parcialmente aberto e outro fechado. Foram aplicados dois períodos de descanso pré-abate, de 1 hora ou 3 horas, após o desembarque. No frigorífico foram colhidas amostras de sangue após o transporte e antes do abate para análise sérica de cortisol, classificadas as carcaças quanto à presença ou ausência de contusões, medidas as temperaturas e pH das carcaças à 1 e 24 horas após o abate. Às 24 horas após o abate foram retiradas amostras do músculo Longissimus dorsi para análise da qualidade de carne, como cor, maciez objetiva e perdas totais ao cozimento. O número de animais por lote confinado influenciou o comportamento dos cordeiros, alterando o padrão de ingestão de alimento, mas não interferiu na reatividade e no ganho de peso destes. O acesso visual ao ambiente externo durante o transporte de cordeiros é um fator estressante, alterando o nível de cortisol sérico, mas não altera as características da carcaça e de qualidade da carne. O período de descanso antes do abate diminui o estresse e reduz os níveis séricos de cortisol dos cordeiros. No entanto, existe uma interação entre o transporte e o período de descanso pré-abate, com consequências diferentes na maciez da carne. / The aim of this study was to improve the knowledge about the influences of different managements practices of sheep in the stress level and meat and carcass quality, from the viewpoint of animal welfare. It was evaluated the behaviour and the weight gain of 86 young animals, confined in double pens or collective pens. The reactivity of the animals was assessed by the behaviour during the weighing procedures, at the moments of loading and unloading, and during the resting periods pre-slaughter. The transport to the slaughterhouse was made by truck. This truck was divided in two areas: in rear area was open and in front area was closed. After the arrival half of the group within each area was subdivided, corresponding of two different periods of resting: 1 hour and 3 hours after landing. After transport and before slaughter blood samples were taken for analysis of cortisol. The carcasses were classified for the presence or absence of injuries, and were taken measures of the temperature and pH at 1 and 24 hours after slaughter. 24 hours after slaughter, samples from the Longissimus dorsi muscle were taken for analysis of colour, tenderness and total cooking losses. The results showed that the number of animals per pen confined had influence in the behaviour of the lambs, by changing the pattern of food intake, but did not affect the reactivity and their weight gain. During the transport, the visual access to the external environment is a stressful factor, increasing the level of serum cortisol. However, does not affect carcass characteristics and meat quality. The rest period before slaughter reduce stress and reduce serum cortisol of lambs. However, there is an interaction between the transport and rest periods pre-slaughter, with different consequences on meat tenderness.

Quantificar e qualificar o bem-estar de animais de produção, ainda é um desafio. Em qualquer avaliação de bem-estar, deve-se analisar, principalmente, a ausência de sentimentos negativos fortes, como o sofrimento, e a presença de sentimentos positivos, como o prazer. O objetivo principal dessa pesquisa foi quantificar a vocalização de suínos em grupos sob diferentes condições térmicas. Em termos de objetivos específicos foram avaliar a existência de padrões vocálicos de comunicação entre animais alojados em grupo e extrair as características acústicas dos espectros sonoros das vocalizações relacionando com as diferentes condições do micro-clima da instalação. O experimento foi realizado em uma unidade de experimentação com suínos, junto à University of Illinois (EUA), com ambiente controlado. Quatro grupos de seis leitões foram utilizados para a coleta dos dados. Foram instalados dataloggers para registrar as variáveis ambientais (T, °C e UR, %) e posterior cálculo dos índices de conforto (ITU e Entalpia do ar). Foram instalados microfones do tipo cardióide no centro geométrico de cada baia que abrigava os leitões, para registro das vocalizações. Os microfones foram conectados a um amplificador de sinais, e este a uma placa de captura dos sinais de áudio e vídeo, instalados em um computador. Para as edições dos arquivos de áudio contendo as vocalizações dos leitões, o programa Goldwave® foi utilizado na separação, e aplicação de filtros para a retirada de ruídos. Na sequência, os áudios foram analisados com auxílio do programa Sounds Analysis Pro 2011, onde foram extraídos as características acústicas. A amplitude (dB), frequência fundamental (Hz), frequência média (Hz), frequência de pico (Hz) e entropia foram utilizados para caracterização do espectro sonoro das vocalizações do grupo de leitões nas diferentes condições térmicas. O delineamento do experimento foi em blocos casualizados, com dois tratamentos, e três repetições na semana, sendo executado em duas semanas. Os dados foram amostrados para uma análise do comportamento do banco de dados de vocalização em relação aos tratamentos que foram aplicados. Os dados foram submetidos a uma análise de variância utilizando o proc GLM do SAS. Dentre os parâmetros acústicos analisados, a amplitude (dB), frequência fundamental e entropia. Os tratamentos, condição de conforto e condição de calor, apresentaram diferenças significativas, pelo teste de Tukey (p<0,05). A análise de variância mostrou diferenças no formato da onda para cada condição térmica nos diferentes períodos do dia. É possível quantificar a vocalização em grupos de suínos em diferentes condições térmicas, por intermédio da extração das características acústicas das amostras sonoras. O espectro sonoro foi extraído, indicando possíveis variações do comportamento dos leitões nas diferentes condições térmicas dentro dos períodos do dia. No entanto, a etapa de reconhecimento de padrão, ainda necessita de um banco de dados maior e mais consistente para o reconhecimento do espectro em cada condição térmica, seja por análise das imagens ou pela extração das características acústicas. Dentre as características acústicas analisadas, a amplitude (dB), frequência fundamental (Hz) e entropia das vocalizações em grupo de suínos foram significativas para expressar a condição dos animais quando em diferentes condições térmicas. / To quantify and to qualify animal well-being in livestock farms is still a challenge. To assess animal well-being, it must be analyzed, mainly, the absence of strong negative feelings, like pain, and the presence of positive feelings, like pleasure. The main objective was to quantify vocalization in a group of pigs under different thermal conditions. The specific objectives were to assess the existence of vocal pattern of communication between housing groups of pigs, and get the acoustic characteristics of the sound spectrum from the vocalizations related to the different microclimate conditions. The trial was carried out in a controlled environment experimental unit for pigs, at the University of Illinois (USA). Four groups of six pigs were used in the data collection. Dataloggers were installed to record environmental variables (T, °C and RH, %). These environmental variable were used to calculate two thermal comfort index: Enthalpy and THI. Cardioid microphones were installed to record continuous vocalizations in the geometric center of each pen where the pigs were housing. Microphones were connected to an amplifier, and this was connected to a dvr card installed in a computer to record audio and video information. For doing the sound edition in a pig vocalization database, the Goldwave® software was used to separate, and filter the files excluding background noise. In the sequence, the sounds were analyzed using the software Sounds Analysis Pro 2011, and the acoustic characteristics were extracted. Amplitude (dB), pitch (Hz), mean frequency (Hz), peak frequency (Hz) and entropy were used to characterize the sound spectrum of vocalizations of the groups of piglets in the different thermal conditions. A randomized block design was used, composed by two treatments and three repetitions in a week and executed in two weeks. Data were sampled to analyze the behavior of the databank of vocalization as a relation to the applied treatments. Data were submitted to an analysis of variance using the proc GLM of SAS. Among the studied acoustic parameters, the amplitude (dB), pitch and entropy. The treatments (comfort and heat stress conditions) presented significative differences, through Tukey\'s test (p<0,05). The analysis of variance showed differences to the wave format to each thermal condition in the different periods of the day. The quantification of vocalization of swine in groups under different thermal conditions is possible, using the extraction of acoustic characteristics from the sound samples. The sound spectrum was extracted, which indicated possible alterations in the piglets behavior in the different thermal conditions during the periods of the day. However, the stage of pattern\'s recognition still needs a larger and more consistent database to the recognition of the spectrum in each thermal condition, through image analysis or by the extraction of the acoustic characteristics. Among he analyzed acoustic characteristics, the amplitude (dB), pitch (Hz) and entropy of the vocalizations of groups of swine were significative to express the condition of the animals in different thermal conditions.

Inovação em produção animal tem sido cada vez mais exigido pelos consumidores. No ambito de produção de postura, a maior demanda é por ovos provenientes de sistemas alternativos às gaiolas tradicionais, majoritariamente pelas tendencias observadas na Europa, e dessa forma, pesquisas ressaltando a realidade brasileira estão sendo realizadas. O objetivo deste estudo foi avaliar parametros produtivos e de bem-estar em dois contextos de sistemas produtivos, sob variadas densidades de alojamento. Para isso 250 aves Lohmann Brown&reg; foram distribuídas em delineamento inteiramente casualizado (DIC) com os tratamentos organizados em esquema fatorial 2 x 4, sendo 2 sistemas de alojamento (convencional e cage-free) e 4 densidades (375,00; 450,00; 562,50 e 750,00 cm2/ave), com 6 repetições. O período experimental foi de 21 a 36 semanas de idade das poedeiras, totalizando 4 ciclos de 28 dias cada. Foram avaliados desempenho produtivo (produção de ovos, consumo de ração, conversão alimentar por kg de ovos), qualidade de ovos (peso, coloração de gema, índice gema, % de gema, % albumen, % casca, espessura e resistência a quebra, e unidade Haugh) e indicadores de bem-estar (frequência respiratória e cardíaca, temperatura clocal, escore de lesão corporal, concentração d eIgY na gema) Observou-se interação entre sistema de produção e densidade de alojamento para: % postura, consumo de ração, conversão alimentar por kg de ovos, peso do ovo, % de gema, % albúmen, espessura de casca. O aumento de densidade promoveu efeito significativo para % postura, consumo de ração, temperatura cloacal, lesão em quilha e em pés. O tipo de sistema de produção afetou consumo de ração, conversão alimentar por kg de ovos, peso do ovo, coloração de gema, índice gema, resistência à quebra, frequência cardíaca temperatura cloacal, lesões de quilha e pés e concentração de IgY na gema. Os resultados deste estudo demonstram que tanto o sistema de produção quanto a densidade de alojamento estão ligados a efeitos produtivos, de qualidade de ovos, e de bem-estar animal. / Innovation in animal production has been increasingly demanded by consumers. In the field of egg production, the greatest demand is for eggs coming from alternative systems to traditional cages, mostly from the trends observed in Europe, and thus, research highlighting the Brazilian reality is being carried out. The objective of this study was to evaluate productive and welfare parameters in two contexts of productive systems, under different stocking densities. For this purpose, 250 Lohmann Brown&reg; birds were distributed in a completely randomized design with treatments arranged in a 2 x 4 factorial scheme, with 2 housing systems (conventional and cage-free) and 4 densities (375.00; 450.00, 562.50 and 750.00 cm2 / bird), with 6 replicates. The experimental period was 21 to 36 weeks of age, totalling 4 cycles of 28 days each. (Egg weight, feed intake, feed conversion per kg of egg), egg quality (weight, yolk color, yolk index, % yolk,% albumen,% shell, shell thickness and resistance to breakage, and Haugh unit) and indicators of welfare (respiratory rate and heart rate, body temperature, body lesion score, IgY concentration in the yolk). The interaction between production system and housing density was observed for: % laying, feed intake , feed conversion per kg of eggs, egg weight, % yolk, % albumen, shell thickness. The increase in density had a significant effect on % laying, feed intake, cloacal temperature, keel and foot injury. The type of production system affected feed intake, feed conversion per kg of egg, egg weight, yolk color, yolk index, breaking strength, cloacal temperature, keel and foot lesions, and IgY concentration in the yolk. The results of this study demonstrate that both the production system and housing density are linked to productive effects, egg quality, and animal welfare.

Made available in DSpace on 2014-08-20T14:38:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tese_Luciana_Honorato.pdf: 1136712 bytes, checksum: 9bcd7bd40d2f4171d6f284b047c93435 (MD5) Previous issue date: 2011-05-02 / The aim of this study were: I) to characterize the organic dairy farms in Santa Catarina, identify the motivations and evaluation of producers on the particular production system, in comparison to conventional farms and; II) to compare indicators of health and animal welfare (AW) of dairy herds, management systems and milk quality in both systems. We selected 17 organic dairy farms or in the conversion process and 17 conventional farms. All producers were visited twice: once in March, once in September/2010, which were open interviews about the historic and farmer s opinions on organic production and an evaluation on the structuring of production farms, discussed the differences between the systems. The technologies and management practices adopted were analyzed in the light of current legislation in order to estimate the contribution needed to ensure the permanence of these families in the organic system. One question in the interviews was examined the farmers' perceptions about animal welfare. Data on environment, food and health management, clinical examination of animals and bulk tank milk samples were collected. Notes on diseases and treatments done in animals were evaluated within the period. Our results indicate that the reduction in production costs and benefits to health and environment are factors that motivate the organic, while the lack of technical support and logistics market are cited as major barriers. It is also evident that farmers know little about the recent regulations, which limits its suitability standards. Organic farmers make production less intensive than conventional ones, where the composition of the herd and feed management are key differences. Both systems kept similar level of animal health, despite greatest difficulty of organic in controlling ectoparasites in summer. We found a lower incidence of disease in animals in the organic, and were reduced use of antimicrobials than in conventional, which is an important indicator of welfare animal and food safety. The levels of animal welfare in some way correspond with the farmers' perceptions on the subject, so improvements could occur via changes in attitudes of the producers. / Os objetivos desse trabalho foram: I) caracterizar os produtores de leite orgânico da região oeste de Santa Catarina, identificar suas motivações e sua avaliação particular sobre o sistema de produção em comparação aos produtores convencionais e, II) comparar indicadores de saúde e bem-estar animal (BEA) dos rebanhos leiteiros, manejos e qualidade do leite nos dois sistemas. Foram selecionadas 17 unidades leiteiras orgânicas ou em fase de conversão e 17 unidades convencionais similares, de agricultores familiares. Foram feitas duas visitas à cada propriedade, em março e setembro de 2010, onde foram feitas entrevistas abertas sobre o histórico e opiniões sobre a produção orgânica e, na avaliação sobre a estruturação das unidades produtivas, foram discutidas as diferenças entre os sistemas. As tecnologias e manejos adotados foram analisados à luz da legislação vigente a fim de se estimar o aporte necessário para garantir a permanência dessas famílias no sistema orgânico. A percepção dos produtores sobre bem-estar animal foi analisada por intermédio de uma questão pontual dentro das entrevistas. Também foram feitas observações do ambiente, manejo sanitário e alimentar, exame clínico dos animais, avaliação do leite total e anotações sobre doenças e tratamentos feitos nos animais dentro do período. Os resultados indicam que a redução nos custos de produção e benefícios a saúde e ambiente são fatores que motivam os produtores orgânicos, enquanto a falta de suporte técnico e logística de mercado são apontadas como entraves importantes. Percebe-se também que os produtores conhecem pouco sobre as recentes normativas, o que limita sua adequação aos padrões. Os produtores orgânicos desenvolvem uma produção menos intensiva do que os convencionais, onde a composição do rebanho e manejo alimentar são as principais diferenças. Os sistemas mantêm níveis similares de saúde animal, porém, o sistema orgânico enfrenta uma dificuldade maior em controlar os ectoparasitas no verão. Foi encontrada uma incidência menor de doenças nos animais no sistema orgânico e, consequentemente, um menor uso de antibióticos sintéticos do que no convencional, o que é importante para o bem-estar animal e segurança alimentar. Os níveis de bem-estar animal foram relacionados ao sistema e correspondem de certa forma, com a percepção dos produtores sobre o tema, portanto, melhorias poderiam ocorrer via mudança de atitudes dos produtores.

This work examines the use of nonhuman animals in the farming industry and seeks to understand why this practice takes place and what supports its continuation. The research is approached from a critical realist perspective and after a description of past and current practices in the industry, it uses abduction and retroduction to determine the essential conditions for the continuation of the phenomenon of nonhuman animal farming. One essential condition is found to be the existence of negative discourses relating to nonhuman animals and this aspect is examined in more detail by analyzing a corpus of texts from a farming magazine using Critical Discourse Analysis. Major discourses which were found to be present were those of production, science and slavery which construct the nonhumans respectively as objects of scientific investigation, as production machines and as slaves. A minor discourse of achievement relating to the nonhumans was also present. Further analysis of linguistic features examined the way in which the nonhumans are socially constructed in the discourses. Drawing on work in experimental psychology by Millgram, Zimbardo and Bandura it was found that the effects of these discourses fulfil many of the conditions for bringing about moral disengagement in people thus explaining why billions of people are able to support animal farming in various ways even though what happens in the phenomenon is contrary to their basic ethical and moral beliefs.

Although animal welfare workers overwhelmingly describe themselves as animal lovers the exigencies of day to day animal welfare work often require that they perform euthanasia of healthy animals as part of welfare shelter management, and animal population control. In this research study, the particular burdens placed upon seven South Animal welfare workers who are required to rescue, care for, nurture and rehabilitate the animals in their care; while simultaneously being required to kill these same – often physically and behaviourally healthy - animals after a specific period of time, or in response to various logistical, procedural and practical intricacies, ranging from lack of space and resources to an unavailability of suitable homes; are explored from an interpretative phenomenological approach using the Interpretative Phenomenological Method (IPA), and from a South African perspective. It was found that animal-loving individuals engaged in the care and subsequent euthanasia of healthy animals report experiencing profound personal, interpersonal and professional and ideological (dis)stress related to guilt, sorrow, moral unease and horror. Four themes emerged from interview data, which are discussed in relation to relevant research and literature. Experiences in a South African context were found to be very much aligned with those reported in previous research and literature pertaining to this topic. In particular, it was found that there is a need to articulate specifically, and precisely the nature of the act. It is proposed that the term “Agapéthanasia” would be appropriate and useful in this field.

Orientadora: Profa. Dra. Cibele Biondo / Coorientadora: Profa. Dra. Angélica da Silva Vasconcellos / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Evolução e Diversidade, São Bernardo do Campo, 2018. / Os zoológicos atuais se tornaram instrumentos para a conservação ex situ e tem havido uma preocupação com o bem-estar dos animais cativos e com o impacto da visitação no comportamento animal. Neste estudo, foi verificada a influência da quantidade de público e dos níveis de ruído no comportamento de cachorros-do-mato (Cerdocyon thous) alojados em zoológicos do Estado de São Paulo. Para a identificação e descrição dos comportamentos a serem estudados, foi realizado um estudo piloto com seis indivíduos alojados na Fundação Parque Zoológico de São Paulo. A coleta de dados propriamente dita foi realizada com seis indivíduos de quatro zoológicos do interior do Estado (Piracicaba, Boituva, Americana e Sorocaba). Foram medidas as frequências e durações dos comportamentos, número de visitantes presentes e nível de ruído em dias sem visitação (segundas-feiras) e com quantidade média (sábados) e alta de visitantes (domingo). As durações dos comportamentos também foram medidas nas noites seguintes a exposição à visitação e ruído. Esperava-se encontrar maiores taxas e duração de comportamentos estereotipados, de vigilância e de agressividade, além de maiores períodos fora da visão dos visitantes e menos tempo em repouso, em momentos com maior número de visitantes e com alto nível de ruído. Foram encontradas máximas de ruídos maiores que o recomendado para os seres humanos em três zoológicos. O ruído foi relacionado à presença e o número de visitantes. Conforme esperado, o maior nível de ruído influenciou a diminuição do repouso e o aumento de atividades, incluindo vigilância, durante o dia e o maior repouso durante a noite, e aumentou o comportamento fora de visão em ambos os períodos. Não se pode afirmar com certeza que a visitação ou o nível de ruído influenciaram os comportamentos estereotipados ou agressivos, pois os mesmos foram raros. De todo modo, as correlações entre o número de visitantes e os níveis de ruído para diversos comportamentos analisados demonstram que essas variáveis afetaram o comportamento de C. thous nos zoológicos estudados. Estudos com animais cativos de C. thous ainda são escassos e espera-se, com esse trabalho, suprir de certa forma esta lacuna, com vistas à conservação ex situ da espécie. / As zoos became instruments for ex situ conservation, there is a preoccupation about captive animal welfare and about the impact of visitors on the behavior of zoo-housed animals. In this study, we addressed the influence of noise and quantity of visitors on the behavior of crab-eating foxes (Cerdocyon thous) from São Paulo State zoos. For the identification and description of the behaviors that would be studied, we conducted a pilot study with six individuals housed at the São Paulo Zoo. For the main study, we collected data on six individuals from four zoos in the State countryside (Piracicaba, Boituva, Americana and Sorocaba).We recorded the frequency and duration of the target behaviors, the number of visitors and the levels of noise in days without visitation (Mondays), and in days with medium (Saturdays) and high number of visitors (Sundays). We also recorded the duration of the behaviors observed at the nights following these days. We expected to find higher rates of aggressive and stereotyped behaviors, lower rates of resting and rates out of view in days of higher quantity of visitors and higher noise. We found rates of noise higher than WHO recommended, which was associated to the presence and number of visitors. As expected, with higher levels of noise, we observed a decrease of resting and an increase of activities during the day, an increase of resting in the following nights, and an increase in the time out of view in both periods (day and night). We cannot be sure that visitation or noise levels influenced the stereotyped or aggressive behaviors, because they were rare. Anyway, the correlations between the number of visitors and noise levels and the behaviors analyzed demonstrated that these variables affected the behavior of C. thous in the zoos studied. Studies with zoo-housed crab-eating fox are scarce and we expect with this work to contribute to the species¿ knowledge and welfare, in order to help its ex situ conservation.

Bei Anwendung reversibler Betäubungsmethoden erfolgt die Tötung von Schlachttieren durch Blutentzug. Findet dieser nicht oder nicht in ausreichendem Maße statt, besteht die Gefahr, dass die Tiere ihre Wahrnehmungs- und Empfindungsfähigkeit wiedererlangen, bevor sie weiteren Verarbeitungsschritten zugeführt werden. Dies ist aus Tierschutzsicht keinesfalls hinnehmbar und steht im Widerspruch sowohl zum Tierschutzschlachtrecht, als auch zu Verbrauchererwartungen im Hinblick auf einen tierschutzgerechten Schlachtablauf. Es ist deshalb dringend erforderlich den Todeseintritt jedes Einzeltieres zu verifizieren. Dies kann durch direkte Kontrolle der Schlachttiere (klinische Untersuchung, Prüfung der Hirnstammreflexe) nach Eintritt des Todes erfolgen oder bereits frühzeitiger, über eine Erfassung von Parametern, die eine Aussage über die Wahrscheinlichkeit des kurz bevorstehenden Todeseintritts erlauben (TROEGER 2011). Hierfür eignet sich insbesondere die Stichblutmenge, bzw. die Blutflussrate, da ab einer bestimmten Blutmenge pro Zeiteinheit vom kurz bevorstehenden Tod des Tieres ausgegangen werden kann (TROEGER 2010). Zielsetzung dieser Arbeit war zum einen, ein geeignetes Messsystem zur Erfassung des Entbluteverlaufs zu finden und dieses in das Stechkarussell zu integrieren, zum anderen sollte der Zusammenhang zwischen Stichblutmengenanstieg und Todeseintritt der Tiere untersucht werden. In einem ersten Schritt wurden vier verschiedene Messsysteme zur Erfassung des Entbluteverlaufs unter Zuhilfenahme eines Prototyps geprüft: Stichblutwaage (Fa. Bizerba), Füllstandsmesssonde (Fa. Sick), Infrarotkamera „thermoIMAGER TIM“ (Fa. Micro-Epsilon) und Infrarotsensoren „thermoMETER CSmicro“ (Fa. Micro-Epsilon). Als Messparameter und Maß für die Qualität der Entblutung bzw. des Entblutestichs, wurde die Steigung des Blutanstiegs im Blutauffangbehälter verwendet. Das Messsystem „Infrarotsensoren“ erwies sich als am besten geeignetes System und wurde nachfolgend in die Stechkarussellanlage des Partnerschlachthofes integriert und der Messvorgang automatisiert. Um den Zusammenhang zwischen Stichblutmengenanstieg und Todeseintritt der Schweine auf der Nachentblutestrecke zu untersuchen, wurde der Entbluteverlauf in den ersten Sekunden nach dem Stich sowohl mit dem Prototyp (Messsystem Waage) als auch mit dem integrierten IR-Sensor-Messsystem bei einer Stichprobe von 1034 (Prototyp) bzw. 1500 (integriertes System) Schweinen erfasst und anschließend der Eintritt des Hirntodes der Tiere klinisch überprüft (u.a. Untersuchung der Hirnstammreflexe). Im Rahmen eines Vorversuchs wurde eine Status quo-Erhebung von Stichblutmenge- und anstieg durchgeführt und die ersten fünf Sekunden nach dem Entblutestich als geeigneter Messzeitraum festgelegt. Es konnte gezeigt werden, dass der Anstieg der Entblutekurve in diesem Zeitraum annähernd linear verläuft, unabhängig von Lebendgewicht und Geschlecht der Tiere ist, und zudem eine gewisse Voraussage über den weiteren Verlauf der Entblutung bzw. die am Ende der Entblutung absolut entzogene Blutmenge zulässt. In der Hauptuntersuchung waren bei keinem Tier deutliche Anzeichen für Empfindungs- und Wahrnehmungsvermögen (gerichtete Augenbewegungen, Vokalisation) vorhanden. 3,6 Prozent (Prototyp-Untersuchung) bzw. 3,7 Prozent (integriertes IR-Sensor-Messsystem) der Tiere zeigten jedoch bei der Verifizierung des Todeseintritts noch bzw. wieder Reaktionen, die zumindest auf eine gewisse (Rest-)Hirnfunktion hindeuteten. Ein signifikanter Zusammenhang zwischen Steigung der Entblutekurve und nachfolgendem Todeseintritt der Tiere konnte weder in der Untersuchung mit dem Prototyp, noch in der Untersuchung mit dem integrierten IR-Sensor-Messsystem dargestellt werden. Die Ursache dafür wird in einer Beeinflussung der Ergebnisse durch tierindividuell unterschiedliche Betäubungstiefen vermutet (irreversibel betäubte Tiere, deren Entblutekurven eine geringe Steigung aufwiesen, die aber trotzdem keine Reaktionen auf der Nachentblutestrecke zeigten). Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurde ein vollständig automatisiertes, mit herkömmlichen Stechkarussellanlagen kompatibles, Entblutekontrollsystem auf Grundlage der Infrarotsensor-Technik entwickelt. Durch die Fokussierung auf die ersten fünf Sekunden nach Setzen des Entblutestichs, ist das Ergebnis bereits verfügbar, wenn sich die Tiere noch in der Reichweite des Stechpersonals befinden, wodurch eine sofortige Nachbearbeitung betroffener Schweine, ohne zusätzlichen Personaleinsatz, ermöglicht wird. Weiterhin erlaubt das berührungslos arbeitende System eine Einzeltierkontrolle, inklusive automatischer Dokumentation der Entblutedaten, bei der sowohl unzureichend als auch versehentlich überhaupt nicht entblutete Schweine erkannt werden. Die Entwicklung des automatisierten Entblutekontrollsystems trägt dazu bei, den Tierschutz bei der Schweineschlachtung zu verbessern und gesetzliche Vorgaben sowie Verbrauchererwartungen im Hinblick auf tierschutzgerechte Fleischgewinnung als Teil der Lebensmittelqualität zu erfüllen.

Schlachtrinder werden in Deutschland gegenwärtig fast ausnahmslos mittels Bolzenschuss betäubt. Gründe dafür sind neben der guten Handhabbarkeit und Zuverlässigkeit der Geräte die hohe Betäubungssicherheit bei richtig gewähltem Ansatz des Gerätes am Kopf des Tieres. Dessen ungeachtet kommt es, durch menschliche als auch technische Fehler bedingt, immer wieder vor, dass Rinder nach dem ersten Schuss nicht oder nur unzureichend betäubt sind. Laut einschlägiger Literatur sind teilweise bis zu 32 % der Rinder von einer suboptimalen Betäubung betroffen, sowie bis zu 7 % von einer völlig fehlenden Betäubungswirkung nach dem ersten Schuss. Aus Sicht des Tier- als auch des Arbeitsschutzes ist es notwendig alle Tiere genauestens auf Anzeichen zu beobachten, die auf eine mangelhafte Betäubung oder auf ein Wiedererlangen der Wahrnehmungs- und Empfindungsfähigkeit hindeuten und diese Tiere gegebenenfalls nachzubetäuben. Ziel der vorliegenden Arbeit war es zu prüfen, ob eine Automatisierung der Betäubungsüberwachung mithilfe eines Wiegesystems möglich ist. Hierzu wurden Wiegezellen unter einer Betäubungsfalle installiert, um den Verlauf des Niederstürzens der Tiere nach erfolgter Betäubung aufzuzeichnen. Durch das zunächst ruckartige Anziehen der Gliedmaßen und das darauf folgende Zusammenbrechen der Tiere entsteht ein charakteristischer Gewichtskurvenverlauf, welcher mit der Betäubungsqualität korreliert wurde. Hierfür wurden umfangreiche Daten zur Betäubungseffektivität an 10.154 Jungbullen an einem kommerziellen Schlachtbetrieb erhoben und im Zusammenhang mit den aufgezeichneten Wiegeprotokollen ausgewertet. Herangezogen wurden zur Beurteilung des Betäubungserfolges sowohl bewährte Parameter (u. a. sofortiges Niederstürzen, negativer Corneal- bzw. Palpebralreflex und Verlust der regelmäßigen Atmung) als auch weniger übliche oder umstrittene Befunde, deren Aussagekraft geprüft werden sollte (u. a. Pupillenform, Zungen-, Ohr- und Schwanztonus, Restatemzüge und Reaktion auf Entblutestich). Anhand der insgesamt 21 erhobenen Befundparameter wurden die Tiere zum Zwecke der Auswertung in ein Schema eingeteilt. Demnach war die Betäubungswirkung nach dem ersten Schuss bei 0,3 % der Jungbullen fehlend, bei 1,8 % mangelhaft, bei 4,1 % fraglich und bei 7,4 % tadellos. 82,2 % der Tiere waren ausreichend betäubt, zeigten jedoch mindestens einen der zu prüfenden Befunde. Nachbetäubt wurden insgesamt 4,6 % der Rinder. Die zu prüfenden Parameter „keine runde, dilatierte Pupille“, „Pupille schlitzförmig“, „Ohrtonus“ und „deutliche Reaktion auf Entblutestich“ traten signifikant häufiger bei Tieren mit unzureichender Betäubungstiefe auf, während bei „Zungentonus“, „Schwanztonus“, „Restatemzügen“ und „deutlicher Erregung vor dem Schuss“ keine Korrelation erkennbar war. Die Ergebnisse zeigten auch, dass v. a. die Parameter „Schwanztonus“ und „aktives Hochziehen“ von verschiedenen Personen sehr subjektiv wahrgenommen wurden. Besondere Beachtung wurde dem Parameter „wiederkehrende regelmäßige Atmung“ geschenkt, da er erst zu einem relativ späten Zeitpunkt nach der Bolzenschussbetäubung auftritt. Eine solche wiederkehrende Atmung ca. 60 s nach der Betäubung trat bei 19 % der als unzureichend betäubt eingestuften Jungbullen sowie bei insgesamt 1,2 % aller untersuchten Tiere auf. 38 % dieser Tiere wies vorher bereits eine Bulbusrotation auf, sowie 22 % Nystagmus, während lediglich 4 % bzw. 2 % der Tiere ohne wiederkehrende Atmung diese Befunde zeigten. Zwischen der Länge des „stun-to-stick-Intervalls“ und dem Befund „wiederkehrende regelmäßige Atmung“ wurde kein verlässlicher Zusammenhang hergestellt. Nach den Ergebnissen dieser Untersuchung sind die Parameter „Zungentonus“, „Schwanztonus“, „Restatemzüge“, „deutliche Erregung vor dem Schuss“ und „aktives Hochziehen“ folglich wenig oder gar nicht aussagekräftig in Bezug auf die Betäubungsqualität. Im Gegensatz dazu sollte bei Bulbusrotation, Nystagmus und erhaltenem Ohrtonus eine sehr gewissenhafte weitere Beobachtung des Tieres bzw. eine „Sicherheits-Nachbetäubung“ erfolgen, um einem Wiederkehren der Wahrnehmungs- und Empfindungsfähigkeit des Rindes zuvorzukommen. Darüber hinaus scheint eine präzise Betäubung und sorgfältige Beobachtung der Tiere bis zum Ende der „Schwall-Entblutung“ zudem zielführender im Hinblick auf den Tierschutz als eine rigide Einhaltung des vorgeschriebenen „stun-to-stick-Intervalls“ von 60 s. Anhand der aufgezeichneten Wiegeprotokolle konnten 94 % der Tiere mit fehlender Betäubungswirkung bei einer Spezifität von 98 % korrekt als solche erkannt werden. Für Tiere mit mangelhafter Betäubungswirkung betrug die Sensitivität lediglich 49 %, bei einer Spezifität von 78 %. Nach den Ergebnissen der vorliegenden Arbeit ist das entwickelte Wiegesystem folglich zur Echtzeit-Analyse der Betäubungstiefe in dieser Form wenig geeignet, da Rinder mit gering ausgeprägten Anzeichen unzureichender Betäubungstiefe nicht mit ausreichend hoher Sensitivität und Spezifität erkannt werden konnten. Echte Fehlbetäubungen allerdings (kein Niederstürzen der Tiere beim ersten Betäubungsversuch) sind mithilfe des erläuterten Wiegesystems überwiegend gut identifizierbar. Eine kontinuierliche statistische Erfassung dieser Fehlbetäubungsrate, wie sie mit Beschluss 672/12 vom Bundesrat gefordert wird, wäre durch das entwickelte System daher möglich. / In Germany, slaughter cattle are stunned by captive bolt with almost no exceptions. Reasons for this are the good practicability and reliability of the (stunning) device, as well as the high stunning safety when a correct positioning of the device on the animal’s head is ensured. Due to human or technical faults it can still happen that cattle are not at all or not sufficiently stunned after the first shot. According to relevant literature, in some cases up to 32 % of the cattle are affected by suboptimal stunning, and up to 7 % by complete stunning failure at the first shot. Both from an animal welfare and working safety point of view, it is necessary to thoroughly monitor all animals for signs of insufficient stunning or recovery of consciousness and, if necessary, to re-stun them. The aim of this study was to determine if the monitoring of stunned cattle could be automated with the help of a weighing system. For this purpose, a weight scale was installed under the stunning box to plot the animals’ collapsing after the stun. The jerky lifting of the limbs and the following collapse create a characteristic weight curve, which was correlated to the stunning efficiency. For this purpose extensive data referring to the stunning efficiency were collected in 10,154 young bulls on a commercial slaughtering plant and interpreted in context with the recorded weight protocols. For the assessment of stunning efficiency, both established (e.g. immediate collapse, negative corneal- and palpebralreflex, cessation of rhythmic breathing) as well as less proved parameters (e.g. form of pupils, muscle tone of tongue, ears and tail, post stun exhalation, reaction to sticking), were used and the significance of the latter was investigated. On the basis of the 21 assessed parameters the animals were classified in a scheme for further analysis. According to this scheme, the stunning effect of the first shot was totally absent in 0.3 % of the young bulls, incomplete in 1.8 %, doubtful in 4.1 % and perfect in 7.4 %. 82.2 % of the animals were adequately stunned, but showed at least one of the parameters to be checked. In total 4.6 % of the cattle were re-stunned. The parameters “pupils not round and dilatated”, “pupils slit-like”, “ear muscle tone” and “clear reaction to sticking” appeared significantly more often in animals with imperfect concussion, while muscle tone of tongue and tail, post stun exhalation, and clear excitement before stunning could not be correlated with the stunning efficiency. The results showed also that the parameters “muscle tone of tail” and “lifting on the bleeding rail” in particular, were judged very subjectively between different persons. Special attention was paid to the parameter “regular breathing regained” as it occurs at a quite late stage after captive bolt stunning. Such recurring breathing about 60 s after stunning appeared in 19 % of young bulls classified as imperfectly stunned as well as in 1.2 % of all examined animals. Before regaining regular breathing, 38 % of these animals showed a rotation of the eye and 22 % showed nystagmus whereas only 4 % and 2 % respectively of the animals without recurring breathing showed these results. No reliable correlation was found between the length of the stun-to-stick intervals and the parameter “regular breathing regained”. According to the findings of this study the parameters “muscle tone of tongue and tail”, “post stun exhalation”, “clear excitement before stunning” and “lifting on the bleeding rail” are either not, or only slightly, conclusive as to the stunning efficiency. In contrast to that, there should be a very careful observation of the animals showing “rotation of the eye”, “nystagmus” or “ear muscle tone”, or a safety re-stun to prevent the cattle from regaining consciousness and sensibility. Furthermore a careful observation of the animals until the end of bleeding seems to be more important in terms of animal welfare than the rigid fulfilling of the prescribed stun-to-stick-interval of 60 s. With the help of the weight protocols, 94 % of the animals with absent stunning effect could be correctly identified, with a specificity of 98 %. For animals with incomplete stunning effect the sensitivity was only 49 %, with a specificity of 78 %. According to the results of this study, the developed system is not suitable in this form as a real-time-surveillance system to decide whether there should be a re-stun or not, as cattle with less distinctive signs of imperfect stunning efficiency could not be recognized with sufficiently high sensitivity and specificity. However, complete stunning failures (no collapse after first stun) are predominantly well detectable with the explained scale system. A continuous statistical recording of stunning failures, as demanded by the Bundesrat in the resolution (Beschluss) 672/12, would therefore be possible with the developed system.

Moderne Schlachtsysteme tragen ein Risiko lebende Tiere weiterzuverarbeiten (SCHÜTTE und BOSTELMANN 2001, TROEGER 2005 und TROEGER und MEILER 2006). Gründe für dieses ernst zu nehmende tierschutzrelevante Problem sind eine ineffiziente Betäubung und/oder der Mangel an einer ausreichenden und schnellen Entblutung der Schweine. Die europäische Kommission hat 2009 die Verordnung (EG) Nr. 1099/2009 über den Schutz von Tieren zum Zeitpunkt der Tötung implementiert (ANON. 2009). Die Studie schafft Grundlagen um eine automatisierte Methode zu entwickeln, welche die Abwesenheit von Lebenszeichen von Schlachtschweinen verifiziert. Die Hypothese hierbei ist die Annahme, dass Schweine, die auf einen schmerzhaften Reiz wie heißes Wasser mehrere Minuten nach der Entblutung reagieren mit dem Risiko eines zumindest teilweise funktionierenden Gehirns behaftet sind. Die Studie fand an drei kommerziellen Schlachthöfen in Deutschland statt, die verschiedene elektrische Betäubungs- (Kopf-zu-Herz-Durchströmung) und Stechverfahren verwendeten. Insgesamt wurden am Schlachtband 5.301 Mastschweine im Hauptversuch untersucht und mittels Videokameras aufgezeichnet. Um die Abwesenheit von Lebenszeichen am Ende der Nachentblutestrecke, das heißt vier bis fünf Minuten nach Entblutestich, zu überprüfen wurde ein Heißwasser-Reiz mit 65 °C verwendet. Die Dauer der Reizapplikation betrug fünf bzw. 15 Sekunden. Eine automatisierte Reizapplikations-Anlage, erbaut von der Firma BANSS Schlacht- und Fördertechnik GmbH (Biedenkopf), induzierte den Stimulus vor allem im Bereich des Gesichts der Schweine. Als Referenz zu den Beobachtungen der Bewegungen während der Reiz-Applikation wurden Gehirnnerven-Reflexe (Corneal- und Lidschlussreflexe) und Reaktionen auf einen Kniff in die Nasenscheidewand klinisch untersucht. Schweine mit positiven Befunden wurden mittels Bolzenschuss nachbetäubt bzw. getötet. Die Sensitivität des Heißwasser-Tests lag bei 99 %. Eines von 75 Tieren wies positive Corneal- und Lidschlussreflexe auf, obwohl dieses Schwein auf den Heißwasser-Reiz nicht reagiert hatte. Jedoch konnten deutlich erkennbare Spontanbewegungen jenes Tieres bereits vorher beobachtet werden. Die Spezifität des Heißwasser-Tests lag bei 98 %. Beinah jedes Schwein mit negativen Gehirnnerven-Befunden blieb während der Reizapplikation unauffällig. 3,8 % (n = 199) der untersuchten Schweine zeigten eine Reaktion auf den Heißwasser-Reiz. Es war kein Unterschied zwischen dem fünf bzw. 15 Sekunden anhaltendem Reiz zu ermitteln. Neben einer ineffizienten Entblutung kann die reversible Betäubung als ein weiterer möglicher Grund für dieses Ergebnis genannt werden. Die Elektrische Betäubung ist reversibel, solange kein Herzkammerflimmern sicher ausgelöst wird (HOENDERKEN et al. 1980 und VOGEL et al. 2010). Es kann geschlussfolgert werden, dass die elektrische Kopf-zu-Herz-Durchströmung, die in den hier dargestellten Schlachtbetrieben verwendet wurde, nicht immer zum Herzkammerflimmern geführt hatte. Die Anzahl der Reaktionen der Schweine auf das heiße Wasser war begrenzt. 92 % der Schweine, die den Kopf während der Reizapplikation geschüttelt hatten und 78 % derer, die eine aufrichtende Bewegung gezeigt hatten, wiesen mindestens einen positiven Gehirnnerven-Befund auf. Auffälligkeiten in den Vordergliedmaßen korrelierten zu 59 % und das Muster “Maul öffnen” zu 52 % mit positiven Gehirnnerven-Befunden. Bewegungen aus dem Becken bzw. den Hintergliedmaße heraus waren nur zu 21 % mit positiven Gehirnnerven-Befunden verbunden. Bei der Betrachtung der Bewegungsmusterkombinationen stellte die Autorin fest, dass nahezu keine Reaktion missachtet werden sollte. Lediglich das Muster „ausschließliche Bewegungen Becken/Hintergliedmaße“ korrelierte in keinem der 59 Fälle mit positiven Gehirnnerven-Befunden. Dieses Ergebnis deckt sich mit den Aussagen von GRANDIN (2013) und den Mitarbeitern des bsi Schwarzenbek (ANON. 2013a), die darauf hinwiesen, dass der caudale Körperabschnitt elektrisch betäubter Schlachtschweine zur Einschätzung ihres möglicherweise vorhandenen Bewusstseins keine Relevanz besitzt. Während der Untersuchungen wurden außerdem Spontanbewegungen der Schlachtschweine zwischen dem Stechen und dem Heißwasser-Test analysiert. Jedes Tier, das eine Reaktion auf die Heißwasser-Reiz-Applikation zeigte und mindestens einen positiven Befund in der Gehirnnerven-Untersuchung aufwies, hatte vorher das Spontanbewegungsmuster „Maul öffnen“ durchgeführt. Um dem Überwachungs- und Schlachthofpersonal zu vermitteln, welche Spontan-bewegungsmuster bzw. reizinduzierten Reaktionen bei der Beobachtung der Nachentblutestrecke entscheidend sind, wurden entsprechende Arbeitsanweisungen entwickelt. Bereits vorhandene Literatur wurde hierbei mit eingearbeitet (ANIL 1991, ATKINSON et al. 2012 und EFSA 2013). Als eine wirksame Lösung um den sicheren Tod von Schweinen vor weiteren Schlachtarbeiten sicherzustellen, scheint es sinnvoll entsprechende Spontanbewegungen zu beachten und die Implementierung einer abschließenden Untersuchung mittels eines Heißwasser-Reiz-Tests am Ende der Nachentblutestrecke zu verwirklichen. Selbstverständlich sollten weiterhin die Betäubung und Entblutung der Tiere möglichst sicher kontrolliert werden. Für die Nachbetäubung bzw. Tötung der betroffenen Schweine wird der Einsatz eines Bolzenschussgerätes von der EFSA (2004), dem bsi Schwarzenbek und dem Max Rubner-Institut empfohlen.:1 Einleitung 1 2 Literaturübersicht 3 2.1 Rechtlicher Hintergrund zum Todeseintritt von Schlachtschweinen 3 2.2 Philosophische Betrachtungen zum Töten von Tieren 3 2.3 Human- und Veterinärmedizinische Definitionen des Todeseintritts 4 2.4 Kontrolle des Todeseintritts beim Menschen 5 2.5 Kontrolle des Todeseintritts bei Schlachtschweinen 6 2.5.1 Anatomische, physiologische und neuronale Grundlagen 6 2.5.2 Allgemeine Pathophysiologie des Hirntodes 7 2.5.3 Neuronale Verschaltung und muskuläre Antwort auf Schmerzreize 8 2.5.4 Einsatz verschiedener Schmerzreize 10 2.5.5 Einfluss der Betäubungsverfahren auf die Todeskontrolle 11 2.5.6 Einfluss des Entbluteverfahrens auf die Todeskontrolle 13 2.5.7 Kriterien der klinischen Untersuchung zur Todeskontrolle 14 2.5.8 Stand der Technik automatisierter Verfahren zur Todeskontrolle von Schweinen 15 3 Tiere, Material, Methoden 17 3.1 Überblick 17 3.2 Schlachtbetriebe 18 3.3 Schweine 18 3.4 Einsatz eines automatisierten Reizverfahrens 19 3.4.1 Vorversuch: Reizung mittels Heißwasser, Kaltwasser und Strom 19 3.4.2 Hauptversuch: Reizung mittels Heißwasser 20 3.4.3 Entwicklung der automatisierten Wasserreizanlage 21 3.4.4 Versuchsablauf, Aufzeichnungs- und Auswertemethodik 25 3.4.5 Untersuchung der Gehirnnerven nach Reizapplikation 27 3.5 Spontanbewegungen auf der Nachentblutestrecke 28 3.6 Bewegungen beim Anschlingen 28 3.7 Elektrische Nachbetäubung auf der Nachentblutestrecke 28 3.8 Statistische Analysen 29 4 Ergebnisse 31 4.1 Vorversuch: Reizung mittels Heißwasser, Kaltwasser und Strom 31 4.2 Hauptversuch: Reizapplikation mittels Heißwasser 32 4.2.1 Vorkommen von Bewegung während der Heißwasser-Reizapplikation 33 4.2.2 Befunde der Gehirnnerven-Untersuchung 34 4.2.3 Gehirnnerven-Befunde der Schweinen in Korrelation mit Reaktionen auf den Heißwasser-Reiz 36 4.2.4 Erkennbarkeit der Bewegungen während der Heißwasser-Reizapplikation 37 4.2.5 Neugestaltung des Auswerteschemas der Bewegungsmuster während der Heißwasser-Reizapplikation 39 4.2.6 Vorkommen von Bewegungsmustern während der Heißwasser-Reizapplikation 40 4.2.7 Erkennbarkeit der Bewegungsmuster während der Heißwasser-Reizapplikation 42 4.2.8 Zusammenhang zwischen den Bewegungsmustern und den Gehirnnerven-Befunden 44 4.2.9 Häufigkeit der Bewegungsmuster während der Heißwasser-Reizapplikation 47 4.2.10 Vorkommen von Bewegungsmuster-Kombinationen während der Heißwasser-Reizapplikation 49 4.2.11 Zusammenhang zwischen Bewegungsmuster-Kombinationen und den Gehirnnerven-Befunden 53 4.2.12 Schweine mit steif veränderter Körperhaltung am Ende der Nachentblutestrecke 54 4.2.13 Abschließende Bewertung des Reizes „Heißwasser“ 55 4.3 Spontanbewegungen auf der Nachentblutestrecke 57 4.3.1 Vorkommen von Spontanbewegungen 57 4.3.2 Vorkommen von Spontanbewegungen im Zusammenhang mit den Reiz- und Gehirnnerven-Befunden 58 4.3.3 Neugestaltung des Auswerteschemas der Spontanbewegungsmuster 59 4.3.4 Spontanbewegungsmustern von Schweinen mit Reaktion auf den Heißwasser-Reiz und positivem Gehirnnerven-Befund 60 4.3.5 Spontanbewegungsmuster-Kombinationen von Schweinen mit Reaktion auf den Heißwasser-Reiz und positivem Gehirnnerven-Befund 61 4.3.6 Spontanbewegungen von Schweinen ohne Reaktion auf den Heißwasser-Reiz und mit negativem Gehirnnerven-Befund 62 4.3.7 Spontane Maulöffnungs-Bewegungen zwischen Entblutestich und Reizapplikation 63 4.4 Bewegungen beim Anschlingen in Abhängigkeit vom Reizergebnis 68 4.5 Elektrische Nachbetäubung in Abhängigkeit vom Reizergebnis 68 4.6 Schlussfolgerungen und Lösungsvorschläge für die Praxis 69 5 Diskussion 71 5.1 Vorversuch: Reizung mittels Heißwasser, Kaltwasser und Strom 71 5.2 Hauptversuch: Reizapplikation mittels Heißwasser 73 5.2.1 Vorkommen von Bewegung während der Heißwasser-Reizapplikation 74 5.2.2 Befunde der Gehirnnerven-Untersuchung 75 5.2.3 Gehirnnerven-Befunde der Schweine in Korrelation mit Reaktionen auf den Heißwasser-Reiz 77 5.2.4 Erkennbarkeit der Bewegungen während der Heißwasser-Reizapplikation 78 5.2.5 Neugestaltung des Auswerteschemas der Bewegungsmuster während der Heißwasser-Reizapplikation 78 5.2.6 Vorkommen von Bewegungsmustern während der Heißwasser-Reizapplikation 79 5.2.7 Erkennbarkeit der Bewegungsmuster während der Heißwasser-Reizapplikation 80 5.2.8 Zusammenhang zwischen den Bewegungsmustern und den Gehirnnerven-Befunden 80 5.2.9 Häufigkeit der Bewegungsmuster während der Heißwasser-Reizapplikation 81 5.2.10 Vorkommen von Bewegungsmuster-Kombinationen während der Heißwasser-Reizapplikation 82 5.2.11 Zusammenhang zwischen den Bewegungsmuster-Kombinationen und den Gehirnnerven-Befunden 82 5.2.12 Schweine mit steif veränderter Körperhaltung am Ende der Nachentblutestrecke 84 5.2.13 Abschließende Bewertung des Reizes „Heißwasser“ 85 5.3 Spontanbewegungen auf der Nachentblutestrecke 86 5.3.1 Vorkommen von Spontanbewegungen 86 5.3.2 Vorkommen von Spontanbewegungen im Zusammenhang mit den Reiz- und Gehirnnerven-Befunden 87 5.3.3 Neugestaltung des Auswerteschemas der Spontanbewegungsmuster 88 5.3.4 Spontanbewegungsmuster von Schweinen mit Reaktion auf den Heißwasser-Reiz und positivem Gehirnnerven-Befund 88 5.3.5 Spontanbewegungsmuster-Kombinationen von Schweinen mit Reaktion auf den Heißwasser-Reiz und positivem Gehirnnerven-Befund 88 5.3.6 Spontanbewegungen von Schweinen ohne Reaktion auf den Heißwasser-Reiz und mit negativem Gehirnnerven-Befund 89 5.3.7 Spontane Maulöffnungs-Bewegungen zwischen Entblutestich und Reizapplikation 90 5.4 Bewegungen beim Anschlingen in Abhängigkeit vom Reizergebnis 91 5.5 Elektrische Nachbetäubung in Abhängigkeit vom Reizergebnis 91 5.6 Schlussfolgerungen und Lösungsvorschläge für die Praxis 92 6 Ausblick 94 7 Zusammenfassung 96 8 Summary 98 9 Literaturverzeichnis 100 10 Anhang 112 / Modern slaughter regimes carry a risk of live animals being further processed (SCHÜTTE and BOSTELMANN 2001, TROEGER 2005 and TROEGER and MEILER 2006). This serious animal welfare problem may result from inefficient stunning and/or lack of complete and fast exsanguination of the pigs. In 2009, the European Commission implemented Council Regulation (EC) No. 1099/2009 on the protection of animals at the time of killing (ANON. 2009). The study lays groundwork for developing an automated method to verify the absence of signs of life in slaughter pigs. The hypothesis is that pigs that react to a painful stimulus, like hot water, several minutes after debleeding have the risk of a partly functional brains. The study took place at three commercial abattoirs in Germany using different electrical stunning (head-to-body) and bleeding methods. In the main part of the study a total of 5,301 finishing pigs was examined and videotaped on line. As a stimulus to check the absence of signs of life right before further processing, namely four to five minutes after sticking, a hot-water-stimulus at 65 °C was utilized. The residence time of the stimulus amounted either five or 15 seconds. An automated construction, built by the company BANSS Schlacht- und Fördertechnik GmbH (Biedenkopf/Germany), implemented the stimulus mainly within the faces of the pigs. As a reference to the observation of movements during the stimulation, brain stem reflexes (corneal and palpebral) and reactions to a nasal septum pinch were clinically examined. Pigs with any positive result were restunned or killed using a captive bolt device. The sensitivity of the hot-water-test was determined at 99 %. One out of 75 animals exhibited positive corneal- and palpebral-reflexes although this one pig did not show any reaction to the hot water stimulation. However, obvious spontaneous movements of this animal could be observed beforehand. The specificity of the hot-water-test was determined at 98 %. Almost every pig with negative brain stem results remained motionless during the stimulation. A share of 3.8 % (n = 199) of pigs showed movements during the hot water exposure. Es war kein Unterschied zwischen dem fünf bzw. 15 Sekunden anhaltendem Reiz zu ermitteln. No difference was estimated between the residence times of five versus 15 seconds. Besides inefficient bleeding one possible reason for this result is reversible stunning. Electrical stunning is reversible, unless effective cardiac arrest is caused (HOENDERKEN et al. 1980 and VOGEL et al. 2010). It may be assumed that after head-to-body electrical stunning used by the abattoirs displayed in this study cardiac arrest was not always achieved. The number of individual responses was limited. 92 % of pigs that shook their heads during the stimulation and 78 % that showed a righting reflex exhibited at least one positive brain stem result. Noticeable front leg activity correlated to 59 % and the movement “opening of the mouth” to 52 % with positive brain stem results. Hips or hind leg movements were only associated with positive brain stem results in 21 % of the cases. By looking at the combinations of movements the author found that nearly no reaction should be ignored. Merely exclusive hips or hind leg movements in none of the 59 cases correlated with brain stem results. This finding is supported by the statements made by GRANDIN (2013) and the staff of the bsi Schwarzenbek (ANON. 2013a), pointing out that the caudal body part of electrically stunned slaughter pigs possesses no relevance to evaluating possible consciousness. During the study additionally spontaneous movements of the slaughter pigs were analyzed between sticking and the hot water device. Every animal that eventually showed a reaction to the hot water stimulation and exhibited at least one positive result during the brain stem examination had shown spontaneous mouth opening. Appropriate working instructions for the monitoring personnel and the slaughter staff, in order for them to realize which spontaneous movements or stimulus induced reactions during the observations of the debleeding line are relevant, were designed. For this available expertise has additionally been taken into account (ANIL 1991, ATKINSON et al. 2012 and EFSA 2013). As a suitable solution for ascertaining death before further processing, the idea of paying attention to slaughter pigs that obviously show signs of recovery and the implementation of a “last check” by using a hot water test right before further processing seems reasonable. Of course the stunning and exsanguination should still be safely monitored. The use of a captive bolt device to restun or kill “suspicious” pigs is recommended by the EFSA (2004), the bsi Schwarzenbek and the Max Rubner-Institute.:1 Einleitung 1 2 Literaturübersicht 3 2.1 Rechtlicher Hintergrund zum Todeseintritt von Schlachtschweinen 3 2.2 Philosophische Betrachtungen zum Töten von Tieren 3 2.3 Human- und Veterinärmedizinische Definitionen des Todeseintritts 4 2.4 Kontrolle des Todeseintritts beim Menschen 5 2.5 Kontrolle des Todeseintritts bei Schlachtschweinen 6 2.5.1 Anatomische, physiologische und neuronale Grundlagen 6 2.5.2 Allgemeine Pathophysiologie des Hirntodes 7 2.5.3 Neuronale Verschaltung und muskuläre Antwort auf Schmerzreize 8 2.5.4 Einsatz verschiedener Schmerzreize 10 2.5.5 Einfluss der Betäubungsverfahren auf die Todeskontrolle 11 2.5.6 Einfluss des Entbluteverfahrens auf die Todeskontrolle 13 2.5.7 Kriterien der klinischen Untersuchung zur Todeskontrolle 14 2.5.8 Stand der Technik automatisierter Verfahren zur Todeskontrolle von Schweinen 15 3 Tiere, Material, Methoden 17 3.1 Überblick 17 3.2 Schlachtbetriebe 18 3.3 Schweine 18 3.4 Einsatz eines automatisierten Reizverfahrens 19 3.4.1 Vorversuch: Reizung mittels Heißwasser, Kaltwasser und Strom 19 3.4.2 Hauptversuch: Reizung mittels Heißwasser 20 3.4.3 Entwicklung der automatisierten Wasserreizanlage 21 3.4.4 Versuchsablauf, Aufzeichnungs- und Auswertemethodik 25 3.4.5 Untersuchung der Gehirnnerven nach Reizapplikation 27 3.5 Spontanbewegungen auf der Nachentblutestrecke 28 3.6 Bewegungen beim Anschlingen 28 3.7 Elektrische Nachbetäubung auf der Nachentblutestrecke 28 3.8 Statistische Analysen 29 4 Ergebnisse 31 4.1 Vorversuch: Reizung mittels Heißwasser, Kaltwasser und Strom 31 4.2 Hauptversuch: Reizapplikation mittels Heißwasser 32 4.2.1 Vorkommen von Bewegung während der Heißwasser-Reizapplikation 33 4.2.2 Befunde der Gehirnnerven-Untersuchung 34 4.2.3 Gehirnnerven-Befunde der Schweinen in Korrelation mit Reaktionen auf den Heißwasser-Reiz 36 4.2.4 Erkennbarkeit der Bewegungen während der Heißwasser-Reizapplikation 37 4.2.5 Neugestaltung des Auswerteschemas der Bewegungsmuster während der Heißwasser-Reizapplikation 39 4.2.6 Vorkommen von Bewegungsmustern während der Heißwasser-Reizapplikation 40 4.2.7 Erkennbarkeit der Bewegungsmuster während der Heißwasser-Reizapplikation 42 4.2.8 Zusammenhang zwischen den Bewegungsmustern und den Gehirnnerven-Befunden 44 4.2.9 Häufigkeit der Bewegungsmuster während der Heißwasser-Reizapplikation 47 4.2.10 Vorkommen von Bewegungsmuster-Kombinationen während der Heißwasser-Reizapplikation 49 4.2.11 Zusammenhang zwischen Bewegungsmuster-Kombinationen und den Gehirnnerven-Befunden 53 4.2.12 Schweine mit steif veränderter Körperhaltung am Ende der Nachentblutestrecke 54 4.2.13 Abschließende Bewertung des Reizes „Heißwasser“ 55 4.3 Spontanbewegungen auf der Nachentblutestrecke 57 4.3.1 Vorkommen von Spontanbewegungen 57 4.3.2 Vorkommen von Spontanbewegungen im Zusammenhang mit den Reiz- und Gehirnnerven-Befunden 58 4.3.3 Neugestaltung des Auswerteschemas der Spontanbewegungsmuster 59 4.3.4 Spontanbewegungsmustern von Schweinen mit Reaktion auf den Heißwasser-Reiz und positivem Gehirnnerven-Befund 60 4.3.5 Spontanbewegungsmuster-Kombinationen von Schweinen mit Reaktion auf den Heißwasser-Reiz und positivem Gehirnnerven-Befund 61 4.3.6 Spontanbewegungen von Schweinen ohne Reaktion auf den Heißwasser-Reiz und mit negativem Gehirnnerven-Befund 62 4.3.7 Spontane Maulöffnungs-Bewegungen zwischen Entblutestich und Reizapplikation 63 4.4 Bewegungen beim Anschlingen in Abhängigkeit vom Reizergebnis 68 4.5 Elektrische Nachbetäubung in Abhängigkeit vom Reizergebnis 68 4.6 Schlussfolgerungen und Lösungsvorschläge für die Praxis 69 5 Diskussion 71 5.1 Vorversuch: Reizung mittels Heißwasser, Kaltwasser und Strom 71 5.2 Hauptversuch: Reizapplikation mittels Heißwasser 73 5.2.1 Vorkommen von Bewegung während der Heißwasser-Reizapplikation 74 5.2.2 Befunde der Gehirnnerven-Untersuchung 75 5.2.3 Gehirnnerven-Befunde der Schweine in Korrelation mit Reaktionen auf den Heißwasser-Reiz 77 5.2.4 Erkennbarkeit der Bewegungen während der Heißwasser-Reizapplikation 78 5.2.5 Neugestaltung des Auswerteschemas der Bewegungsmuster während der Heißwasser-Reizapplikation 78 5.2.6 Vorkommen von Bewegungsmustern während der Heißwasser-Reizapplikation 79 5.2.7 Erkennbarkeit der Bewegungsmuster während der Heißwasser-Reizapplikation 80 5.2.8 Zusammenhang zwischen den Bewegungsmustern und den Gehirnnerven-Befunden 80 5.2.9 Häufigkeit der Bewegungsmuster während der Heißwasser-Reizapplikation 81 5.2.10 Vorkommen von Bewegungsmuster-Kombinationen während der Heißwasser-Reizapplikation 82 5.2.11 Zusammenhang zwischen den Bewegungsmuster-Kombinationen und den Gehirnnerven-Befunden 82 5.2.12 Schweine mit steif veränderter Körperhaltung am Ende der Nachentblutestrecke 84 5.2.13 Abschließende Bewertung des Reizes „Heißwasser“ 85 5.3 Spontanbewegungen auf der Nachentblutestrecke 86 5.3.1 Vorkommen von Spontanbewegungen 86 5.3.2 Vorkommen von Spontanbewegungen im Zusammenhang mit den Reiz- und Gehirnnerven-Befunden 87 5.3.3 Neugestaltung des Auswerteschemas der Spontanbewegungsmuster 88 5.3.4 Spontanbewegungsmuster von Schweinen mit Reaktion auf den Heißwasser-Reiz und positivem Gehirnnerven-Befund 88 5.3.5 Spontanbewegungsmuster-Kombinationen von Schweinen mit Reaktion auf den Heißwasser-Reiz und positivem Gehirnnerven-Befund 88 5.3.6 Spontanbewegungen von Schweinen ohne Reaktion auf den Heißwasser-Reiz und mit negativem Gehirnnerven-Befund 89 5.3.7 Spontane Maulöffnungs-Bewegungen zwischen Entblutestich und Reizapplikation 90 5.4 Bewegungen beim Anschlingen in Abhängigkeit vom Reizergebnis 91 5.5 Elektrische Nachbetäubung in Abhängigkeit vom Reizergebnis 91 5.6 Schlussfolgerungen und Lösungsvorschläge für die Praxis 92 6 Ausblick 94 7 Zusammenfassung 96 8 Summary 98 9 Literaturverzeichnis 100 10 Anhang 112