The new legislative situation raises once again the question which alternatives exist in order to avoid boar taint exist, if piglet castration would be forbidden and fattening of boars would be a common practise. The aim this study was to contrast approaches from the large number of new and elder literatures with the subjects of reducing and eliminating boar taint and to assess the effectiveness of these methods to avoid boar taint. For the first time, these findings were presented in a summarised and concentrated form. After reviewing 857 titles out of the year 1911 up to 2015, 664 sources of literature were chosen from all fields of pig breeding, housing and feeding, application of drugs, meat processing and the answer of consumers give a comprehensive understanding on the term of boar taint and the alternatives of piglet castration. There is no single strategy against boar taint being exposed after this work. There are some approaches possible: the immunocastration that gained acceptance in Australia and Belgium is an animal welfare friendly and in practice feasibly method. But it needs an inspection for boar taint at the slaughter line. The fattening of young boars, supported by Switzerland, could be improved by an optimised housing and feeding strategy, as well as the use of breeding lines for low boar taint. The processing of boar meat to premium products is possible. However, the amount of tainted boar meat coming into processing is still not clarified. It remains to be seen, how Germany will solve the problem of piglet castration.

In der vorliegenden Arbeit werden drei Modellrechnungen vorgestellt, die auf dem Selektionsindex basieren und mit denen der Nutzen genomischer Zusatzinformation auf aktuelle Selektionsstrategien für Reitpferde und Schweine ermittelt werden soll. In Kapitel eins werden sowohl die klassischen Instrumente der Tierzucht, der Selektionsindex, die ökonomische Modellierung und die Genfluss-Methode, als auch die genomische Selektion dargestellt. Zudem wird die Software ZPlan+, in welcher diese Instrumente miteinander kombiniert sind, kurz vorgestellt. Im zweiten Kapitel der Arbeit wird das Potenzial der genomischen Selektion für die Reitpferdezucht dargestellt. Der Zugewinn an Genauigkeit eines Zuchtwerts durch Hinzunahme genomischer Information wurde für drei praxisnahe Selektionsschritte betrachtet, nämlich für Pferde ohne Eigenleistung, Pferde mit Eigenleistung und Pferde mit Eigen- und Nachkommenleistungen. Die Modellrechnung zeigte, dass sich durch Hinzunahme genomischer Information besonders die Genauigkeit von Zuchtwerten junger Pferde ohne Eigen- oder Nachkommenleistung beträchtlich steigern ließe. Sobald Nachkommenleistungen unterstellt wurden war der Zugewinn an Genauigkeit durch genomische Information jedoch zu vernachlässigen. Für die praktische Pferdezucht ist die genomische Selektion daher vor allem für die Absicherung vorläufiger Zuchtzulassungen für junge Hengste nach der Körung und für leistungsgeprüfte Hengste ohne Nachkommenleistungen empfehlenswert. Im dritten Kapitel der Arbeit wurde untersucht, wie sich die Art der berücksichtigten Informationsquellen (konventionell oder genomisch) auf die Interaktion der Parameter genetische Korrelation, Heritabilität und ökonomische Gewichtung auswirkte. Als Vergleichsparameter wurde die Standardabweichung des jeweiligen Indexes herangezogen, welche sich direkt proportional zum Zuchtfortschritt verhält. Es wurden drei Indices mit zwei Zuchtzielmerkmalen verglichen, deren Informationsquellen in Anlehnung an die Schweinezucht gewählt wurden. Der erste Index wurde für ein Tier mit Eigenleistung aufgestellt, während im zweiten Index zusätzliche Vollgeschwisterleistungen angenommen wurden. Im dritten Index wurde die Eigenleistung mit genomischer Information für beide Zuchtzielmerkmale kombiniert. Die Genauigkeit der genomischen Zuchtwerte wurde durch Annahme unterschiedlich großer Referenzpopulationen variiert. Je mehr Information im Index berücksichtigt wurde, desto unabhängiger wurde die Standardabweichung des Indexes von den Parametern genetische Korrelation, Heritabilität und ökonomische Gewichtung. Dabei wurden für den Vollgeschwisterindex mit 7 Vollgeschwistern und den genomischen Indexes mit einer Referenzpopulation von 1.000 Tieren vergleichbare Ergebnisse gefunden. Die Anzahl von 1.000 Tieren in der Referenzpopulation kann somit als Mindestmaß für die Schweinezucht angenommen werden. Für geringere Heritabilitäten zeigte sich eine deutliche Überlegenheit des genomischen Indexes über den Vollgeschwisterindex. Im vierten Kapitel der Arbeit wurde ein Schweinezuchtprogramm optimiert. Dazu wurden verschiedene Zuchtziele und Selektionsstrategien gegen Ebergeruch verglichen. Das Zuchtziel war entweder die Selektion gegen den Gehalt der chemischen Leitkomponenten des Ebergeruchs, Androstenon, Skatol und Indol oder die Selektion gegen den, von Testpersonen bestimmten, Human Nose Score. Innerhalb der Selektion gegen die chemischen Komponenten wurden drei verschiedene Informationsquellen miteinander verglichen, nämlich eine Feldprüfung in Form einer Biopsie am lebenden Eber, genomische Selektion sowie die Kombination beider Informationen. Innerhalb der Selektion gegen den Human Nose Score wurden als Informationsquellen eine Stationsprüfung von Voll- und Halbgeschwistern des Selektionskandidaten sowie genomische Selektion miteinander verglichen. Das komplexe Zuchtprogramm wurde deterministisch mit der Software ZPlan+ modelliert. Bei der Selektion gegen die chemischen Komponenten des Ebergeruchs war der Zuchtfortschritt am höchsten, wenn als Informationsquelle die Eigenleistung in Form einer Biopsie der männlichen Selektionskandidaten genutzt wurde. Aufgrund der hohen Erblichkeit der Ebergeruchskomponenten war der Nutzen genomischer Zuchtwerte deutlich geringer und gleichzeitig teurer. Für die Selektion gegen den geringer erblichen Human Nose Score lieferte die genomische Selektion einen höheren Zuchtfortschritt als die Stationsprüfung der Geschwister des Selektions-kandidaten. Auch wenn der Human Nose Score als Zielmerkmal angesehen wurde, erwies sich eine Selektion gegen die chemischen Komponenten als zielführend, da der (korrelierte) naturale Zuchtfortschritt des Human Nose Scores bei Durchführung einer Biopsie deutlich höher war, als bei direkter Selektion gegen den Human Nose Score. Im fünften Kapitel wird das Potential der genomischen Selektion für die Reitpferde- und Schweinezucht diskutiert. Dabei wird besonders auf Möglichkeiten für die Vergrößerung der Referenzpopulation und der Kostenreduktion eingegangen. Für die Reitpferdezucht wer-den zusätzlich Möglichkeiten aufgezeigt, wie der Zuchtfortschritt mit konventionellen Methoden gesteigert werden könnte.

This diploma work is focused on the processing of information concerning meat quality and boar taint. The use of boar meat is in recent years a very common theme in the area of animal welfare. In addition to traditional castration of pigs, for piglets which is physically and mentally exhausting, are now new alternatives previous occurrence of boar taint. In the first part of this work there are listed aspects of breeding pigs and boars, boar taint problems and ways to eliminate objectionable taint. Using selected methods of sensory analysis were assessed for weight samples graded boar meat. The aim was to determine the acceptability of boar taint threshold for the consumer . For the purposes of veterinary inspection in slaughterhouses in the Czech republic uses boil test to identify boar taint. In the practical part was used boil test, when evaluated in some samples found unpleasant taint. Women were more sensitive to the taint of the meat than men, wichic is caused by steroid hormones. In further tests of sensory consumer panel evaluations submitted samples according to their preferences from best to worst and then in pairs test described the intensity differences between samples. The test results were processed according to the methodology and standard of ČSN. Between samples of boar meat were found statistically significant differences at a confidence level of 95%.

The new legislative situation raises once again the question which alternatives exist in order to avoid boar taint exist, if piglet castration would be forbidden and fattening of boars would be a common practise. The aim this study was to contrast approaches from the large number of new and elder literatures with the subjects of reducing and eliminating boar taint and to assess the effectiveness of these methods to avoid boar taint. For the first time, these findings were presented in a summarised and concentrated form. After reviewing 857 titles out of the year 1911 up to 2015, 664 sources of literature were chosen from all fields of pig breeding, housing and feeding, application of drugs, meat processing and the answer of consumers give a comprehensive understanding on the term of boar taint and the alternatives of piglet castration. There is no single strategy against boar taint being exposed after this work. There are some approaches possible: the immunocastration that gained acceptance in Australia and Belgium is an animal welfare friendly and in practice feasibly method. But it needs an inspection for boar taint at the slaughter line. The fattening of young boars, supported by Switzerland, could be improved by an optimised housing and feeding strategy, as well as the use of breeding lines for low boar taint. The processing of boar meat to premium products is possible. However, the amount of tainted boar meat coming into processing is still not clarified. It remains to be seen, how Germany will solve the problem of piglet castration.:Table of contents II Abbreviations and Definitions V 1 Introduction 1 2 Alternatives for boar taint reduction or elimination 3 2.1 Breed and genetics 3 2.1.1 Literature review 3 2.1.2 Breeding efforts 6 2.1.2.1 Differences in breeds 6 Breeding differences with view to boar taint perception and androstenone 6 Breeding differences on chromosomal and enzymatic level 9 Breeding differences with view to skatole and indole 10 Breeding differences with view to boar taint compounds 11 2.1.2.2 Heritability 13 Heritability for boar taint in general 13 Heritability for androstenone 14 Heritability for skatole and indole 15 2.1.2.3 Breeding selection 16 Breeding selection for boar taint 16 Breeding selection for androstenone 18 Breeding selection for skatole and indole 19 Using selection against boar taint in breeding programs 19 2.1.3 Genetic selection 20 2.1.3.1 Genetics of enzymes 20 Enzymes and QTL for androstenone 21 Enzymes and QTL for skatole and indole 25 2.1.3.2 Genetics on the chromosomal level 27 Genetic features for lowering androstenone and boar taint levels 29 Genetic features for lowering skatole and indole levels 35 2.2 Sperm-sexing 37 2.3 Killing of newborn male piglets 39 2.4 Fattening of boars 39 2.4.1 Feeding of boars – literature review 39 2.4.2 Feeding strategies 42 2.4.2.1 Energy/nutrient-density/protein diet 42 2.4.2.2 Ad libitum/restrictive feeding/fasting 43 2.4.2.3 Wet feeding/whey/lactose 48 2.4.2.4 RPS - raw potato starch 51 2.4.2.5 FOS - fructooligosaccarides 56 2.4.2.6 NSP- non starch polysaccharides/readily digestible raw fibre/alternative energy – pectin 64 2.4.2.7 Raw protein 68 2.4.2.8 Corn/cereals/plants with cellulose, a NSP 72 2.4.2.9 Garlic 76 2.4.2.10 Bicarbonate/organic acids 76 2.4.2.11 Enzyme/vitamins/trace elements 76 2.4.2.12 Other feedstuffs 76 2.4.2.13 Activated carbon/Tween-60: polyoxyethylene sorbitan monostearate 76 2.4.3 Housing conditions of boars – literature review 80 2.4.4 Housing conditions to avoid boar taint 81 2.4.4.1 Hygiene/fully slatted floor 81 2.4.4.2 Space/employment 84 2.4.4.3 Photoperiod/season/temperature 87 2.4.4.4 Sex composition of pig groups/mixed or single sex group 94 2.4.4.5 Social hierarchy/split marketing/farrow-to-finish system 102 2.4.5 Age and weight of boars 111 2.5 Application of drugs 112 2.5.1 Literature review 112 2.5.2 Down–regulation of the hypothalamic-pituitary-gonadal axis by exogenous hormonal drugs 112 2.5.2.1 Foragynol 113 2.5.2.2 Stilbene/DES 113 2.5.2.3 Estrogens 114 2.5.2.4 Progesterone 114 2.5.2.5 Testosterone and Trenbolone together with Estrogens 114 2.5.2.6 Testosterone 115 2.5.2.7 Gestagens/inhibitors: NTÖ, CMA, CPA, 19-NTA 115 2.5.2.8 GnRH 117 2.5.2.9 pST 118 2.5.3 Inhibitors of metabolism pathways 118 2.5.3.1 3β-HSD 118 2.5.3.2 Progesterone/5α-pregnane-3,20-dione 119 2.5.3.3 5α- reductase and CYP 17 119 2.5.4 Antibiotics 119 2.5.5 Immunocastration 121 2.6 Consumer evaluation 122 2.7 Processing of tainted boar meat 127 2.7.1 Literature review 127 2.7.2 Hanging/chilling 129 2.7.3 Mix/dilution 130 2.7.4 Heating/cold consumption 130 2.7.5 Masking 132 2.7.5.1 Masking (spices, starter cultures, liver tissue) 132 2.7.5.2 Smoking 133 2.7.6 Curing 134 2.7.7 Varieties of processed meat 135 2.7.7.1 Ham 135 2.7.7.2 Bacon 137 2.7.7.3 Salami sausages 137 2.7.7.4 Sausages 138 2.7.8 Other processing methods 139 3 Discussion 140 3.1 Breed and genetics 140 3.1.1 Breed difference 140 3.1.2 Heritability 141 3.1.3 Breeding selection 141 3.1.4 Genetics of enzymes 142 3.1.5 Genetics on chromosomal level 143 3.2 Fattening of boars 144 3.2.1 Feeding 144 3.2.2 Housing 147 3.3 Application of drugs 149 3.4 Processing of boar meat 151 4 Conclusion 154 4.1 Breed and genetics 154 4.2 Fattening of boars 155 4.2.1 Feeding 155 4.2.2 Housing 155 4.3 Application of drugs 156 4.4 Processing of boar meat 156 5 Summary 157 6 Zusammenfassung 159 7 Annexe 161 8 List of tables 225 9 List of figures 226 10 References 227 Acknowledgment 272

<p>This degree project aims to evaluate alternative methods to the unanaesthetized castration of piglets. Castration of piglets is performed to prevent the development of boar taint. Boar taint can cause great financial losses for the pig manufacturer. Unanaesthetized castration of piglets is not regarded to be satisfactory from an animal welfare perspective and the procedure will for that reason be outlawed in the near future.</p><p>Several alternative methods are used in countries all over the world with promising result. The purpose of this study is to evaluate if this methods could be applied in Swedish pig production.</p><p>A literature study has been combined with interviews; field studies, questionnaires and a small study on male pig production.</p><p>To be applicable to and applied in Swedish pig production the alternative method must be financially accepted by the manufacturers but also accepted from an animal welfare perspective.</p><p>Castration is the only way to guarantee a meat free of boar taint. Therefore the conclusion of this study is that the best result is achieved by a combination of anesthesia in combination with analgesia. This is the most inexpensive alternative which also causes the piglet the least amount of distress.</p> / <p>Examensarbetet har genomförts med syftet att undersöka och utvärdera alternativa metoder till dagens obedövade kastrering av smågrisar. Kastrering utförs för att motverka att hangrisarna utvecklar så kallad galtlukt som kan medföra stora ekonomiska förluster för grisproducenten. Dagens kirurgiska kastrering kommer att förbjudas inom den närmaste framtiden eftersom ingreppet inte anses djurhälsomässigt acceptabelt.</p><p>Flera av metoderna tillämpas idag på besättningar runt om i världen på ett välfungerande vis och syftet var att undersöka om dessa alternativ skulle fungera i den svenska grisproduktionen.</p><p>Arbetet har utförts med hjälp av en litteraturstudie som kompletterats med intervjuer, studiebesök, frågeformulär, enkätundersökning och ett mindre genomfört försök med hangrisuppfödning.</p><p>För att anses som lämplig måste den alternativa metoden vara acceptabel både ur ett ekonomiskt och djurhälsomässigt perspektiv. Detta för att kunna tillämpas i den svenska grisproduktionen.</p><p>Det enda sätt som garanterar att galtlukt inte förekommer i köttet är kastrering. Därför är slutsatsen av utvärderingen är att metoderna lokalbedövning i kombination med smärtlindring i samband med kastrering är det bästa alternativet. Detta eftersom det är ett av de billigaste alternativen som dessutom ger bäst bedövning och smärtlindring för grisen.</p>

This degree project aims to evaluate alternative methods to the unanaesthetized castration of piglets. Castration of piglets is performed to prevent the development of boar taint. Boar taint can cause great financial losses for the pig manufacturer. Unanaesthetized castration of piglets is not regarded to be satisfactory from an animal welfare perspective and the procedure will for that reason be outlawed in the near future. Several alternative methods are used in countries all over the world with promising result. The purpose of this study is to evaluate if this methods could be applied in Swedish pig production. A literature study has been combined with interviews; field studies, questionnaires and a small study on male pig production. To be applicable to and applied in Swedish pig production the alternative method must be financially accepted by the manufacturers but also accepted from an animal welfare perspective. Castration is the only way to guarantee a meat free of boar taint. Therefore the conclusion of this study is that the best result is achieved by a combination of anesthesia in combination with analgesia. This is the most inexpensive alternative which also causes the piglet the least amount of distress. / Examensarbetet har genomförts med syftet att undersöka och utvärdera alternativa metoder till dagens obedövade kastrering av smågrisar. Kastrering utförs för att motverka att hangrisarna utvecklar så kallad galtlukt som kan medföra stora ekonomiska förluster för grisproducenten. Dagens kirurgiska kastrering kommer att förbjudas inom den närmaste framtiden eftersom ingreppet inte anses djurhälsomässigt acceptabelt. Flera av metoderna tillämpas idag på besättningar runt om i världen på ett välfungerande vis och syftet var att undersöka om dessa alternativ skulle fungera i den svenska grisproduktionen. Arbetet har utförts med hjälp av en litteraturstudie som kompletterats med intervjuer, studiebesök, frågeformulär, enkätundersökning och ett mindre genomfört försök med hangrisuppfödning. För att anses som lämplig måste den alternativa metoden vara acceptabel både ur ett ekonomiskt och djurhälsomässigt perspektiv. Detta för att kunna tillämpas i den svenska grisproduktionen. Det enda sätt som garanterar att galtlukt inte förekommer i köttet är kastrering. Därför är slutsatsen av utvärderingen är att metoderna lokalbedövning i kombination med smärtlindring i samband med kastrering är det bästa alternativet. Detta eftersom det är ett av de billigaste alternativen som dessutom ger bäst bedövning och smärtlindring för grisen.

The accumulation of androstenone in the fat of mature boars results in boar taint; the conjugation of androstenone would decrease this important meat quality problem by decreasing the accumulation and increasing the excretion of androstenone. Leydig cells and testis microsomes from mature boars were incubated with radiolabeled pregnenolone, and the free and conjugated metabolites were examined by HPLC. Sulfated androstenone with a mass of 367 m/z was directly identified by MS, with a novel tentative structure of 3-keto-4- sulfoxy-androstenone. Addition of enolase to the microsomal incubations increased the formation of 3-keto-4-sulfoxy-androstenone. Overexpression of SULT2A1 in HEK cells resulted in the sulfoconjugation of dehydroepiandrosterone, but not androstenone, suggesting that SULT2A1 may not be involved in sulfoconjugation of androstenone. This thesis describes the novel direct characterization of androstenone sulfate and the importance of enolase in its formation. The relevance to boar taint metabolism is discussed.