Einleitung: / Introduction:

Einleitung: Toxoplasma (T.) gondii zählt zu den häufigsten intrazellulären Parasiten weltweit. Alleinige Endwirte im fakultativ heteroxenen Lebenszyklus sind die Feliden. Als Zwischenwirte können jedoch zahlreiche Säugetier- und Vogelarten dienen, in denen sich parasitäre Gewebezysten entwickeln. Einer der Hauptübertragungswege auf den Menschen stellt der Verzehr von T. gondii-haltigem Fleisch infizierter Nutztiere dar. Inwieweit Putenfleisch ein potentielles Infektionsrisiko birgt und welche Bedeutung Puten in der Epidemiologie der humanen Toxoplasmose besitzen ist nicht ausreichend geklärt. Ziel der Untersuchungen: Ziel der vorliegenden Arbeit war es, ein reproduzierbares Infektionsmodell bei Puten für T. gondii zu entwickeln, um die Verteilung und Persistenz des Parasiten im Gewebe zu ermitteln. Es wurden verschiedene Parameter, wie Infektionsstadium, Infektionsdosis, Applikationsmodus und Untersuchungszeitpunkt hinsichtlich ihres Einflusses auf die Entwicklung parasitärer Gewebestadien verglichen. Material und Methoden: Insgesamt wurden 74 Puten nach einer Aufzuchtperiode von 4 bis 8 Wochen experimentell mit T. gondii-Tachyzoiten oder Oozysten infiziert. Je nach Versuchsgruppe wurden Tachyzoiten vom Stamm ME49 intravenös und/oder intramuskulär appliziert oder Oozysten vom Stamm ME49, DX oder Hannover 1 oral verabreicht. Die Verifikation der Infektion erfolgte über den Nachweis T. gondii-spezifischer Antikörper mit Hilfe eines kinetischen ELISA. Drei bis acht Puten jeder Versuchsgruppe wurden 6 bis 8 oder 10 bis 12 Wochen nach der Infektion getötet. Von jedem Tier wurden folgende Gewebeproben entnommen: Brust-, Oberschenkel- und Unterschenkelmuskulatur, Herz, Leber, Muskel- und Drüsenmagen, Gehirn, Lunge, Milz, Nieren, Darm, Pankreas und Hoden (sofern vorhanden). Die Organe wurden getrennt vollständig homogenisiert. Bei den Muskeln wurden Proben von verschiedenen Lokalisationen entnommen und ebenfalls einzeln homogenisiert. Der Nachweis von T. gondii-DNA in den Gewebeproben erfolgte mittels konventioneller PCR, basierend auf der Amplifizierung eines 469 bp Fragments des B1-Gens, und anschließender nested PCR (Länge Zielfragment: 375 bp). Zusätzlich wurden zu Beginn der Studie lichtmikroskopische Untersuchungen einzelner Organe in Form nativer Quetschpräparate (400fache Vergrößerung) auf T. gondii-Zysten durchgeführt. Ergebnisse: Ungeachtet der Infektionsdosis und des inokulierten Parasitenstadiums konnten bei keinem der Versuchstiere klinische Symptome einer Toxoplasmose beobachtet werden. Die unterschiedlich hohen Infektionsdosen hatten im Allgemeinen keinen signifikanten Einfluss auf die Anzahl positiv getesteter Puten oder Organproben. Lediglich die Anzahl positiver Gehirnproben nahm mit ansteigender Oozystendosis signifikant zu. Bei der Betrachtung aller Versuchsgruppen fiel auf, dass die Befallshäufigkeit der Organe sowohl zwischen den Tieren verschiedener Infektionsgruppen als auch innerhalb einer Infektionsgruppe stark schwankte. So variierte die Anzahl positiv getesteter Organe bei den Tachyzoiten-infizierten Puten zwischen 0 und 7, bei den Oozysten-infizierten Puten zwischen 0 und 9 Organen pro Tier. Die Untersuchungsergebnisse zeigen, dass sich T. gondii heterogen in der Pute verteilt und mindestens 12 Wochen persistieren kann. Bezogen auf alle Versuchstiere gab es kein Organ, dass durchgängig negativ blieb. Nach der Tachyzoiteninfektion waren am häufigsten Leber (43,3%), gefolgt von Brustmuskel (26,7%) und Herz (20,0%) infiziert, während bei den Oozysten-infizierten Tieren der Erreger am häufigsten im Gehirn (47,2%), gefolgt von Oberschenkelmuskulatur (25,0%) und Herz und Unterschenkelmuskulatur (je 22,2%) nachgewiesen werden konnte. Schlussfolgerungen: Tachyzoiten und Oozysten erwiesen sich als gleichermaßen geeignete Infektionsmedien und führten hinsichtlich der systemischen Verteilung des Parasiten in der Pute zu vergleichbaren Ergebnissen. Ein spezifischer Organtropismus des Erregers konnte nicht festgestellt werden. Aus Sicht der Lebensmittelhygiene und des Verbraucherschutzes bedeuten die Ergebnisse, dass im Fall einer T. gondii-Infektion ein potentielles Infektionsrisiko für den Menschen durch infiziertes Putenfleisch nicht ausgeschlossen werden kann.

Die zunehmende Nachfrage nach Putenfleisch hat zu einer enormen Steigerung der Putenfleischerzeugung geführt. Puten werden heute überwiegend in spezialisierten Betrieben mit höher Tierkonzentration gemästet. Dabei werden auf hohe Mastleistung gezüchtete Rassen verwendet. Gesundheitsprobleme und Verhaltensbeeinträchtigungen in den Beständen sind die Folge, die auch aus Sicht des Tierschutzes erheblichen Anlass zur Kritik bieten. Es wird erwartet, dass Puten in ökologischer Haltung artgerecht aufgezogen werden und der Gesundheitszustand dadurch verbessert wird. Zu der Frage, inwiefern die ökologische Haltung in dieser Hinsicht der konventionellen überlegen ist, liegen kaum Daten vor. Die Zielstellung bestand deshalb darin, die Befunde aus der Fleischuntersuchung als Ausdruck der Tiergesundheit von konventionell und ökologisch gehaltenen Puten zu vergleichen. Es wurden die Fleischuntersuchungsbefunde von 307.100 Öko-Puten mit denen von 255.433 konventionell gehaltenen Puten, die im Zeitraum von 2004 bis 2009 an dem selben Schlachthof geschlachtet worden waren. Größtenteils wurde in der Öko-Haltung die auch in der konventionellen Haltung genutzte Rasse B.U.T. Big 6 eingesetzt. Erfasst wurden der Gesamtverwurf, der Verwurf untauglicher Tierkörper, der Verwurf untauglicher Tierkörperteile sowie der Verwurf untauglicher Organe. Ergebnisse: - Der Gesamtverwurf (kg) lag bei Bio-Puten mit 1,9% signifikant höher als konventionell gehaltenen Puten (1,43%). - Der Verwurf untauglich beurteilter Tierkörper (kg), bezogen auf den Gesamtverwurf (kg), war bei Bio-Puten mit 44,2% signifikant höher als bei konventionell gehaltenen Puten (34,2 %). - Der Anteil untauglich beurteilter Tierkörperteile (kg), bezogen auf den Gesamtverwurf (kg), war bei Bio-Puten mit 44,9% signifikant geringer als bei konventionell gehaltenen Puten (57,2%). - Bezüglich des Anteils genussuntauglich beurteilter Organe (kg), bezogen auf den Gesamtverwurf (kg), gab es keine Unterschiede zwischen den beiden Haltungsformen. - Es wurden mehr ganze Tierkörper von Bio-Puten wegen der Befunde Serositis und Gelenkentzündungen als untauglich beurteilt, während die Verwurfsursachen Hämatome, Verletzungen und infizierte Brustblasen bei konventionell gehaltenen Puten signifikant häufiger auftraten. - Es treten signifikante geschlechtsspezifische Unterschiede bzgl. des Verwurfes ganzer Tierkörper und von Teile der Tierkörper auf. - Unterschiede zwischen weiblichen und männlichen Puten innerhalb der Gruppen Bio- und konventionell sind signifikant, außer Gelenkentzündungen bei Bio-Tieren. Mit Serositis, Gelenkentzündung und Brustblasen waren am häufigsten männliche Puten aus beiden Haltungssystem betroffen. Die weiblichen Puten aus beiden Haltungsformen sind signifikant höher Hämatomen, Verletzungen und Abszessen betroffen. Nach den Ergebnissen kann die Erreichung eines besseren Gesundheitsstatus der Öko-Puten im Vergleich mit konventionell gehaltenen Puten nicht bestätigt werden, eher scheint das Gegenteil der Fall zu sein. In der Öko-Haltung traten grundsätzlich die gleichen Gesundheitsprobleme wie in der konventionellen Haltung auf. Als Ursache für dieses Ergebnis muss der Einsatz nicht geeigneter Rassen in der Öko-Haltung diskutiert werden. Auch bliebe zu prüfen, ob die gegenwärtigen Vorschriften der Öko-Haltung für Puten tatsächlich optimale Bedingungen bieten.

[pt] Solidificação e fusão fazem parte de uma classe de problemas transientes de transferência de calor conhecidos como problemas de mudança de fase ou de fronteira móvel. A solução desta classe de problemas envolve uma dificuldade inerente ao processo que é o movimento da interface entre as fases sólida e líquida. Este movimento está relacionado à absorção ou remoção do calor latente na interface. Como conseqüência a localização da interface sólido/líquido não é conhecida a priori tornando-se parte da solução. No presente trabalho, considera-se a mudança de fase em regime transiente de um material puro, na presença de convecção natural, em uma cavidade fechada bidimensional. A interface entre as fases sólida e líquida se comporta como um contorno bem definido com temperatura igual à temperatura de mudança de fase do material. O material na fase líquida é considerado um fluido Newtoniano e a aproximação de Boussinesq é utilizada. Tanto na região líquida, quanto na região sólida, as propriedades termofísicas são constantes e uniformes, porém, diferentes entre si. O sistema de coordenadas adotado é aquele onde suas coordenadas adaptam-se ao contorno da geometria, e considera, quando existe movimento de fronteira e/ou interface, sua velocidade de deslocamento. A intensidade na qual o fluido se movimenta provoca mudanças na forma da interface e é de fundamental importância no fenômeno da mudança de fase. No começo do processo de mudança de fase, o modo de transferência de calor na fase líquida é devido somente à condução de calor. À medida que a velocidade do fluido aumenta, o processo de transferência de calor por convecção começa a dominar. O escoamento ocorre no regime laminar mas eventualmente torna- se turbulento, o que aumenta significativamente as taxas de transferência de calor ao longo da interface. Além disso, como as partículas fluidas se deslocam mais rapidamente há uma melhor distribuição destas taxas ao longo da interface, com uma diminuição em sua curvatura. O modelo de turbulência selecionado pertence à família de modelos k-e. O modelo k-e tradicional é utilizado no núcleo turbulento, e um outro conjunto de equaçõesdesenvolvido a partir de dados de simulação numérica direta, é utilizado na região próxima às paredes. A metodologia implementada permite determinar naturalmente a transição do regime laminar para o turbulento. O presente trabalho apresenta uma nova metodologia no tratamento da interface entre as regiões sólida e líquida. Um volume de controle de espessura zero representa a posição da interface. Uma vez resolvida a equação do balanço combinado de massa e energia na interface, nenhum artifício é necessário para se avaliar sua nova posição. Devido ao salto de massa específica na interface alguma variação no volume total do material é esperada. Entretanto, o modelo atual não prevê aumento no volume total do material e algum artifício deve ser utilizado para adicionar ou retirar massa do domínio. A utilização do volume de controle zero na interface permite retirar ou adicionar massa sem a necessidade de termos de fonte adicionais. Também é utilizado o artifício de redistribuir os pontos nodais entre as fases sólida e líquida no intuito de não alocar muitos pontos nodais em regiões de pequenas espessuras. A redistribuição de pontos garante um refinamento melhor junto à interface e, possibilita a utilização de maiores intervalos de tempo sem introduzir dificuldade de convergência. Os resultados numéricos são comparados a dados experimentais e resultados numéricos para os processos de fusão e solidificação de materiais puros. A boa concordância com dados experimentais revela que a metodologia apresentada resulta numa melhora na resolução deste tipo de problemas. / [en] Solidification and fusion belong to a class of transient heat transfer problems known as phase change problems or moving boundary problems. The solution of this class of problems presents an additional difficulty concerning the movement of the interface. This movement is due to the absorption or removal of the latent heat at the interface. As a consequence the position of the interface is not known, being part of the solution. At the present work, the transient phase change of a pure substance is considered in the presence of natural convection in a closed two dimensional cavity. The interface is a well-defined boundary at the phase change temperature. The liquid phase is assumed to be Newtonian and the Boussinesq approximation is adopted. The properties of both liquid and solid phases are constant, although different of each other. A non-orthogonal coordinate system, which adapts to the geometry, is employed. This coordinate system moves with time to adapt to the varying interface position. The intensity of the fluid movement promotes changes in the interface shape, and it is extremely important for the phase change phenomena. At the beginning of the phase change process, the heat transfer mechanism at the liquid phase is due only to conduction. As the fluid velocity increases, the heat transfer by convection begins to dominate the process. The flow is laminar, and eventually the fluid flow becomes turbulent, substantially increasing the heat transfer rate along the interface. Further, since the fluid particles move more rapidly, theses heat fluxes along the interface are better distributed, causing a reduction of the interface curvature. The turbulence model selected belongs to the k-e family. The traditional k-e é employed at the turbulent core and another set of equations, developed based on direct numerical simulation data, is employed at the near wall region. The methodology is capable of determining the transition from laminar to turbulent flow. The present works presents a new methodology to determine the interface between solid and liquid regions. A zero thickness control volume represents the interface position. Once the mass and energy balance equations are solved at the interface, no further schemeis necessary to evaluate its new position. The zero thickness control volume at the interface allows the mass to be conserved at the liquid region without the need of any special treatment, in spite of the specific mass jump across the interface. The grid distribution is adjusted between the liquid and solid phase during the phase change process, in order to optimize the grid distribution in the domain. Further, the grid redistribution allows the use of larger time steps, without convergence difficulties. The numerical results are compared with experimental and numerical data available in the literature for fusion and solidification of pure substances. The good agreement reveals that the presented methodology furnishes an improved solution for this type of problems. The point redistribution allows the specification of larger time steps without compromising the convergence and precision. / [es] Solidificación y fusión forman parte de una clase de problemas de transferencia de calor conocidos como problemas de cambio de fase o de frontera movil. La solución de esta clase de problemas envuelve una dificuldad inherente al proceso: el movimiento de la interfaz entre las fases sólida y líquida. Este movimiento está relacionado con la absorción o extracción del calor latente en la interfaz. Como consecuencia, la localización de la interfaz sólido/líquido no se conoce a priori, por lo que forma parte de la solución. En el presente trabajo, se considera el cambio de fase en régimen transitorio de un material puro, en presencia de convección natural, en una cavidad cerrada bidimensional. La interfaz entre las fases sólida y líquida se comporta como un contorno bien definido con temperatura igual a la temperatura de cambio de fase del material. El material en fase líquida es considerado un fluido Newtoniano, por lo que se utiliza la aproximación de Bousinesq. Tanto en la región líquida como en la sólida, las propiedades termofísicas son constantes y uniformes, aunque diferentes entre sí. El sistema de coordenadas adoptado es aquel donde las coordenadas se adaptan al contorno de la geometría; y considera su velocidad de deslizamiento cuando existe movimiento de fronteira y/o interfaz. La intensidad del fluido provoca cambios en la forma de la interfaz lo que resulta de fundamental importancia en el fenómeno del cambio de fase. Al inicio del proceso de cambio de fase, el modo de transferencia de calor en la fase líquida se debe solamente a la conducción de calor. A medida que la velocidad del fluido aumenta, el proceso de transferencia de calor por convección comienza a dominar. El fujo ocurre en el régimen laminar, pero eventualmente se vuelve turbulento, lo que aumenta significativamente las tasas de transferencia de calor a lo largo de la interfaz. Además de esto, como las partículas fluidas se desplazan más rapidamente, hay una mejor distribución de estas tasas a lo largo de la interfaz, con una disminución en su curvatura. El modelo de turbulencia seleccionado pertence a la família de modelos k-y. El modelo k-y tradicional se utiliza en el núcleo turbulento, y se desarrolla otro conjunto de ecuaciones a partir de datos de simulación numérica directa, que es utilizado en la región próxima a las paredes. La metodología implementada permite determinar naturalmente la transición del régimen laminar para el turbulento. Este trabajo presenta una nueva metodología en el tratamiento de la interfaz entre las regiones sólida y líquida. El volúmen de control de espesura cero representa la posición de la interfaz. Una vez resuelta la ecuación del equilibrio combinado de masa y energía en la interfaz, no se necesita evaluar su nueva posición. Debido al salto de masa específica en la interfaz, se espera alguna variación en el volúmen total del material. Sin embargo, el modelo actual no prevee un aumento en el volumen total del material y se debe utilizar cierto artificio para adicionar o retirar masa del dominio. La utilización del volumen de control cero en la interfaz permite retirar o adicionar masa sin necesidad de términos de fuente adicionales. También es utilizado el artificio de redistribuir los puntos nodales entre las fases sólida y líquida con el objetivo de no considerar muchos puntos nodales en regiones de pequenas espesuras. Esta redistribución garantiza un mejor refinamiento junto a la interfaz y, posibilita la utilización de mayores intervalos de tiempo sin introducir mayores problemas de convergencia. Los resultados numéricos son comparados con datos experimentales y con resultados numéricos para los procesos de fusión y solidificación de materiales puros. La concordancia con datos experimentales revela que la metodología presentada mejora la resolución de este tipo de problemas.

Einleitung: Toxoplasma (T.) gondii zählt zu den häufigsten intrazellulären Parasiten weltweit. Alleinige Endwirte im fakultativ heteroxenen Lebenszyklus sind die Feliden. Als Zwischenwirte können jedoch zahlreiche Säugetier- und Vogelarten dienen, in denen sich parasitäre Gewebezysten entwickeln. Einer der Hauptübertragungswege auf den Menschen stellt der Verzehr von T. gondii-haltigem Fleisch infizierter Nutztiere dar. Inwieweit Putenfleisch ein potentielles Infektionsrisiko birgt und welche Bedeutung Puten in der Epidemiologie der humanen Toxoplasmose besitzen ist nicht ausreichend geklärt. Ziel der Untersuchungen: Ziel der vorliegenden Arbeit war es, ein reproduzierbares Infektionsmodell bei Puten für T. gondii zu entwickeln, um die Verteilung und Persistenz des Parasiten im Gewebe zu ermitteln. Es wurden verschiedene Parameter, wie Infektionsstadium, Infektionsdosis, Applikationsmodus und Untersuchungszeitpunkt hinsichtlich ihres Einflusses auf die Entwicklung parasitärer Gewebestadien verglichen. Material und Methoden: Insgesamt wurden 74 Puten nach einer Aufzuchtperiode von 4 bis 8 Wochen experimentell mit T. gondii-Tachyzoiten oder Oozysten infiziert. Je nach Versuchsgruppe wurden Tachyzoiten vom Stamm ME49 intravenös und/oder intramuskulär appliziert oder Oozysten vom Stamm ME49, DX oder Hannover 1 oral verabreicht. Die Verifikation der Infektion erfolgte über den Nachweis T. gondii-spezifischer Antikörper mit Hilfe eines kinetischen ELISA. Drei bis acht Puten jeder Versuchsgruppe wurden 6 bis 8 oder 10 bis 12 Wochen nach der Infektion getötet. Von jedem Tier wurden folgende Gewebeproben entnommen: Brust-, Oberschenkel- und Unterschenkelmuskulatur, Herz, Leber, Muskel- und Drüsenmagen, Gehirn, Lunge, Milz, Nieren, Darm, Pankreas und Hoden (sofern vorhanden). Die Organe wurden getrennt vollständig homogenisiert. Bei den Muskeln wurden Proben von verschiedenen Lokalisationen entnommen und ebenfalls einzeln homogenisiert. Der Nachweis von T. gondii-DNA in den Gewebeproben erfolgte mittels konventioneller PCR, basierend auf der Amplifizierung eines 469 bp Fragments des B1-Gens, und anschließender nested PCR (Länge Zielfragment: 375 bp). Zusätzlich wurden zu Beginn der Studie lichtmikroskopische Untersuchungen einzelner Organe in Form nativer Quetschpräparate (400fache Vergrößerung) auf T. gondii-Zysten durchgeführt. Ergebnisse: Ungeachtet der Infektionsdosis und des inokulierten Parasitenstadiums konnten bei keinem der Versuchstiere klinische Symptome einer Toxoplasmose beobachtet werden. Die unterschiedlich hohen Infektionsdosen hatten im Allgemeinen keinen signifikanten Einfluss auf die Anzahl positiv getesteter Puten oder Organproben. Lediglich die Anzahl positiver Gehirnproben nahm mit ansteigender Oozystendosis signifikant zu. Bei der Betrachtung aller Versuchsgruppen fiel auf, dass die Befallshäufigkeit der Organe sowohl zwischen den Tieren verschiedener Infektionsgruppen als auch innerhalb einer Infektionsgruppe stark schwankte. So variierte die Anzahl positiv getesteter Organe bei den Tachyzoiten-infizierten Puten zwischen 0 und 7, bei den Oozysten-infizierten Puten zwischen 0 und 9 Organen pro Tier. Die Untersuchungsergebnisse zeigen, dass sich T. gondii heterogen in der Pute verteilt und mindestens 12 Wochen persistieren kann. Bezogen auf alle Versuchstiere gab es kein Organ, dass durchgängig negativ blieb. Nach der Tachyzoiteninfektion waren am häufigsten Leber (43,3%), gefolgt von Brustmuskel (26,7%) und Herz (20,0%) infiziert, während bei den Oozysten-infizierten Tieren der Erreger am häufigsten im Gehirn (47,2%), gefolgt von Oberschenkelmuskulatur (25,0%) und Herz und Unterschenkelmuskulatur (je 22,2%) nachgewiesen werden konnte. Schlussfolgerungen: Tachyzoiten und Oozysten erwiesen sich als gleichermaßen geeignete Infektionsmedien und führten hinsichtlich der systemischen Verteilung des Parasiten in der Pute zu vergleichbaren Ergebnissen. Ein spezifischer Organtropismus des Erregers konnte nicht festgestellt werden. Aus Sicht der Lebensmittelhygiene und des Verbraucherschutzes bedeuten die Ergebnisse, dass im Fall einer T. gondii-Infektion ein potentielles Infektionsrisiko für den Menschen durch infiziertes Putenfleisch nicht ausgeschlossen werden kann.

Einleitung: / Introduction:

Die zunehmende Nachfrage nach Putenfleisch hat zu einer enormen Steigerung der Putenfleischerzeugung geführt. Puten werden heute überwiegend in spezialisierten Betrieben mit höher Tierkonzentration gemästet. Dabei werden auf hohe Mastleistung gezüchtete Rassen verwendet. Gesundheitsprobleme und Verhaltensbeeinträchtigungen in den Beständen sind die Folge, die auch aus Sicht des Tierschutzes erheblichen Anlass zur Kritik bieten. Es wird erwartet, dass Puten in ökologischer Haltung artgerecht aufgezogen werden und der Gesundheitszustand dadurch verbessert wird. Zu der Frage, inwiefern die ökologische Haltung in dieser Hinsicht der konventionellen überlegen ist, liegen kaum Daten vor. Die Zielstellung bestand deshalb darin, die Befunde aus der Fleischuntersuchung als Ausdruck der Tiergesundheit von konventionell und ökologisch gehaltenen Puten zu vergleichen. Es wurden die Fleischuntersuchungsbefunde von 307.100 Öko-Puten mit denen von 255.433 konventionell gehaltenen Puten, die im Zeitraum von 2004 bis 2009 an dem selben Schlachthof geschlachtet worden waren. Größtenteils wurde in der Öko-Haltung die auch in der konventionellen Haltung genutzte Rasse B.U.T. Big 6 eingesetzt. Erfasst wurden der Gesamtverwurf, der Verwurf untauglicher Tierkörper, der Verwurf untauglicher Tierkörperteile sowie der Verwurf untauglicher Organe. Ergebnisse: - Der Gesamtverwurf (kg) lag bei Bio-Puten mit 1,9% signifikant höher als konventionell gehaltenen Puten (1,43%). - Der Verwurf untauglich beurteilter Tierkörper (kg), bezogen auf den Gesamtverwurf (kg), war bei Bio-Puten mit 44,2% signifikant höher als bei konventionell gehaltenen Puten (34,2 %). - Der Anteil untauglich beurteilter Tierkörperteile (kg), bezogen auf den Gesamtverwurf (kg), war bei Bio-Puten mit 44,9% signifikant geringer als bei konventionell gehaltenen Puten (57,2%). - Bezüglich des Anteils genussuntauglich beurteilter Organe (kg), bezogen auf den Gesamtverwurf (kg), gab es keine Unterschiede zwischen den beiden Haltungsformen. - Es wurden mehr ganze Tierkörper von Bio-Puten wegen der Befunde Serositis und Gelenkentzündungen als untauglich beurteilt, während die Verwurfsursachen Hämatome, Verletzungen und infizierte Brustblasen bei konventionell gehaltenen Puten signifikant häufiger auftraten. - Es treten signifikante geschlechtsspezifische Unterschiede bzgl. des Verwurfes ganzer Tierkörper und von Teile der Tierkörper auf. - Unterschiede zwischen weiblichen und männlichen Puten innerhalb der Gruppen Bio- und konventionell sind signifikant, außer Gelenkentzündungen bei Bio-Tieren. Mit Serositis, Gelenkentzündung und Brustblasen waren am häufigsten männliche Puten aus beiden Haltungssystem betroffen. Die weiblichen Puten aus beiden Haltungsformen sind signifikant höher Hämatomen, Verletzungen und Abszessen betroffen. Nach den Ergebnissen kann die Erreichung eines besseren Gesundheitsstatus der Öko-Puten im Vergleich mit konventionell gehaltenen Puten nicht bestätigt werden, eher scheint das Gegenteil der Fall zu sein. In der Öko-Haltung traten grundsätzlich die gleichen Gesundheitsprobleme wie in der konventionellen Haltung auf. Als Ursache für dieses Ergebnis muss der Einsatz nicht geeigneter Rassen in der Öko-Haltung diskutiert werden. Auch bliebe zu prüfen, ob die gegenwärtigen Vorschriften der Öko-Haltung für Puten tatsächlich optimale Bedingungen bieten.

Einleitung: In vorhergehenden Studien zur Gesundheit von Mastputen in Deutschland waren am Schlachthof auffallend hohe Prävalenzen von grün verfärbten Lebern bei unter ökologischen Bedingungen gemästeten Puten im Vergleich zu konventionell gemästeten Puten aufgefallen. Die Ursache für die Grünfärbung konnte bislang nicht abschließend geklärt werden und eine multifaktorielle Ätiologie wurde vermutet, bei der eine Schwächung des Immunsystems einen größeren Einfluss auf die Entstehung hat als einzelne Krankheitserreger. Von der Vitamin D3-Versorgung und dem Futterentzug abgesehen, gab es noch keine Untersuchungen zu nutritiven Einflüssen auf die Entstehung der grünen Lebern. Ziele der Untersuchung: Ziel dieser Studie war es, die formale Pathogenese grüner Lebern zu klären und mögliche nutritive Einflüsse auf die Entstehung des Grüne-Leber-Syndroms zu identifizieren. Um dies zu erreichen, sollte ein möglicher direkter Einfluss von Nährstoffkonzentrationen im Futter auf die Prävalenz grüner Lebern sowie eine indirekte Wirkung der Nährstoffversorgung auf den Zustand des Immunsystems und die Leberfunktion betroffener Puten in Zusammenhang mit dem Grüne-Leber-Syndrom untersucht werden. Tiere, Material und Methoden: Aus fünf verschiedenen Betrieben wurden während zwei aufeinanderfolgenden Mastdurchgängen Futterproben von zehn weiblichen Bronzeputen-Herden aus allen fünf Fütterungsphasen gesammelt und analysiert. Die Konzentrationen der Rohnährstoffe, Energie, Aminosäuren, Mengenelemente, Spurenelemente und Vitamine D3 und E wurden bestimmt. Insgesamt 360 weibliche Bronzeputen (20 aus jeder Herde bei zwei ausgefallenen Untersuchungen) wurden zu zwei Untersuchungszeitpunkten (im Alter von 70 bis 75 Tagen bzw. 120 bis 127 Tagen) geschlachtet und auf das Vorliegen einer grünen Leber untersucht. Bei sechs Puten mit (falls vorhanden) und sechs Puten ohne grüne Leber wurden hämatologische und klinisch-chemische Blutuntersuchungen durchgeführt und die Leberkonzentration von Vitamin E und Selen bestimmt (130 Putenhennen insgesamt). Bei der statistischen Auswertung der Ergebnisse wurden die Blutparameter und Lebergewebskonzentrationen von Individuen mit bzw. ohne grüne Leber sowie von Puten aus Herden mit bzw. ohne Vorkommen von grünen Lebern zu beiden Untersuchungszeitpunkten getrennt verglichen. Hierfür wurden die Daten mithilfe des Shapiro-Wilk-Tests auf Normalverteilung getestet. Normalverteilte Daten wurden mit dem t-Test für unabhängige Stichproben verglichen, nicht normalverteilte Daten mit dem Mann-Whitney-U-Test zur Überprüfung auf Signifikanz zwischen zwei unabhängigen Stichproben. Darüber hinaus wurden Korrelationsberechnungen zwischen den angebotenen Energie- und Nährstoffkonzentrationen in den relevanten Versorgungsphasen und der Prävalenz grüner Lebern sowie der analysierten Blutparameter zu beiden Untersuchungszeitpunkten durchgeführt. Dies erfolgte bei Normalverteilung der Daten mittels Korrelationskoeffizient nach Bravais-Pearson (r) und bei nicht normalverteilten Daten mittels Spearman’schem Rangkorrelationskoeffizienten (ρ). Unterschiede wurden bei zweiseitiger Irrtumswahrscheinlichkeit von p ≤ 0,05 als signifikant gewertet. Ergebnisse: Grüne Lebern wurden mit einer Prävalenz von 8,7 % in der frühen Mastphase (0,0 bis 68,4 % innerhalb der einzelnen Herden) und 9,4 % in der späten Mastphase (0,0 bis 26,3 % innerhalb der Herden) festgestellt. In beiden Mastphasen wurden bei Individuen mit grüner Leber eine signifikant höhere Gesamtleukozytenzahl und ein niedrigeres Albumin/Globulin-Verhältnis nachgewiesen. Im Alter von 70 bis 75 Tagen war dies bedingt durch eine höhere Lymphozytenzahl bzw. eine niedrigere Albuminkonzentration, während im Alter von 120 bis 127 Tagen mehr heterophile Granulozyten und eine höhere Globulinkonzentration ursächlich waren. In der frühen Mastphase wiesen Individuen mit grüner Leber auch eine signifikant höhere Glutathionperoxidase (GPX-) sowie Glutamatdehydrogenase-Aktivität verglichen mit gesunden Puten auf. Bei Puten aus Herden mit dem Vorkommen grüner Lebern zum frühen Untersuchungszeitpunkt wurden mehr Leukozyten und eine höhere GPX-Aktivität nachgewiesen. Es wurden niedrigere Vitamin E-Gehalte in der Leber beim Auftreten von grünen Lebern verglichen mit unauffälligen Herden gemessen. Die Nährstoffgehalte der Phasenfuttermittelproben waren überwiegend homogen und im Vergleich zur Vorgängerstudie deutlich verbessert. Mengen- und Spurenelement- sowie Vitamingehalte waren bedarfsdeckend und lagen teilweise über den gesetzlichen Grenzwerten, aber nicht in toxischen Bereichen. Die Aminosäuren- und Energiekonzentrationen lagen zum Ende der Mastphase unter den aktuellen Empfehlungen der Gesellschaft für Ernährungsphysiologie sowie der Polish Academy of Sciences und des polnischen Zweigs der World’s Poultry Science Association. Eine signifikant negative Korrelation zwischen der Prävalenz grüner Lebern und dem Gehalt einzelner Aminosäuren in verschiedenen Versorgungsphasen konnte dargestellt werden. Schlussfolgerungen: Das Auftreten des Grüne-Leber-Syndroms war zu beiden Untersuchungszeitpunkten durch einen Entzündungsprozess charakterisiert, der sich in der frühen Mastphase subakut und herdenübergreifend darstellte, während in der späten Mastphase ein akuter Entzündungsprozess bei Individuen mit grüner Leber stattfand. Die Ergebnisse der Futteranalysen, Blutuntersuchungen und Vitamin E- und Selen-Leberkonzentrationen lassen auf eine adäquate Immunantwort auf oxidativen Stress schließen. Das Auftreten einer grünen Leber kann als Zeichen für eine Entzündungsreaktion im Körper der betroffenen Puten aufgrund verschiedener Pathogene gewertet werden. Ein direkter nutritiver Trigger für das Auftreten des Grüne-Leber-Syndroms konnte aufgrund der Limitationen der Studie und der homogenen Nährstoffgehalte der Futterproben nicht festgestellt werden. Der Einfluss einer adäquaten Nährstoffversorgung wird aufgrund der Ergebnisse dieser Studie postuliert und wäre in experimentellen Untersuchungen unter standardisierten Bedingungen zu überprüfen.:Abkürzungsverzeichnis III Tabellenverzeichnis V 1 Einleitung S.1 2 Literaturübersicht S.2 2.1 Das Grüne-Leber-Syndrom der Pute S.2 2.1.1 Auftreten und Prävalenz S.2 2.1.2 Kausale Pathogenese des Grüne-Leber-Syndroms S.2 2.1.2.1 Zusammenhang mit dem Turkey Osteomyelitis Complex S.2 2.1.2.2 Faktoren für das Grüne-Leber-Syndrom S.3 2.1.3 Formale Pathogenese der grün verfärbten Leber S.4 2.1.4 Hämatologische und klinisch-chemische Parameter in Zusammenhang mit Hepatopathien beim Vogel S.5 2.1.5 Nutritive Einflussfaktoren auf das Immunsystem in Zusammenhang mit dem Grüne-Leber-Syndrom S.6 2.1.5.1 Rohprotein und Aminosäuren S.7 2.1.5.2 Umsetzbare Energie S.7 2.1.5.3 Kalzium und Phosphor S.8 2.1.5.4 Vitamin D3 S.8 2.1.5.5 Selen und Vitamin E S.9 2.1.5.6 Zink und Mangan S.10 2.1.5.7 Weitere nutritive Einflussfaktoren auf das Immunsystem S.10 2.2 Putenfütterung S.11 2.2.1 Genutzte Futtermittel S.11 2.2.2 Fütterungspraxis von Mastputen unter konventionellen Bedingungen S.11 2.2.3 Futteraufnahmeverhalten S.12 2.2.4 Versorgungsempfehlungen für Energie und Nährstoffe S.13 2.2.5 Futtermittelzusatzstoffe S.18 2.2.6 Fütterung von Mastputen unter ökologischen Bedingungen S.18 2.2.6.1 Gesetzliche Vorgaben S.18 2.2.6.2 Fütterungspraxis S.20 2.2.6.3 Herausforderungen S.21 2.2.6.4 Lösungsansätze S.21 3 Publikation S.23 3.1 Untersuchungsziele und Fragestellungen der vorliegenden Arbeit S.23 3.2 Publikation S.23 4 Diskussion S.48 4.1 Studiendesign S.48 4.2 Formale und kausale Pathogenese des Grüne-Leber-Syndroms S.48 4.3 Beteiligung der Nährstoffversorgung an der Entstehung des Grüne-Leber-Syndroms S.51 4.3.1 Aminosäuren und umsetzbare Energie S.51 4.3.2 Spurenelemente und Vitamine S.53 4.3.2.1 Vitamin D3 S.53 4.3.2.2 Vitamin E und Selen S.54 4.3.3 Vergleich mit der Vorgängerstudie S.55 4.3.4 Aktuelle Entwicklungen in der ökologischen Putenfütterung S.56 4.4 Limitationen der Studie S.57 4.5 Schlussfolgerungen S.57 5 Zusammenfassung S.59 6 Summary S.61 7 Literaturverzeichnis S.63 8 Danksagung S.76

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