Möglichkeiten der Beeinflussung der mikrobiologischen Wildfleischqualität auf Bewegungsjagden Institut für Lebensmittelhygiene der Veterinärmediziniscen Fakultät der Universität Leipzig Eingereicht im November 2015 57 Seiten, 12 Abbildungen, 5 Tabellen, 59 Literaturangaben Einleitung Im Zuge neuer Jagdstrategien erhält das Konzept der großräumigen Bewegungsjagden immer größere Bedeutung beim Erzielen der Gesamtstrecke und damit auch des Gesamtwildfleischaufkommens. Durch wildverarbeitende Betriebe findet das Produkt Wildfleisch über Supermärkte,Feinkostläden aber auch Fleischertheken den Weg zum Endverbraucher. Ein großer Anteil des für diese Wildhändler wichtigen Weihnachtsgeschäfts wird in der Zeit von Oktober bis Dezember über den Aufkauf von Bewegungsjagdstrecken generiert. Das Ziel dieser Untersuchung ist es, mit Hilfe der in der Schlachtindustrie angewendeten Analysemethode der Tierkörperbeprobung mit Stanzproben vier unterschiedliche Regime zur Behandlung von auf Bewegungsjagden erlegten Wild in Hinsicht auf die mikrobiologische Qualität zu untersuchen. Des Weiteren wird die mikrobielle Belastung der verschiedenen Wildarten gegenüberstellend mit den mikrobiologischen Prozesshygienekriterien der VO (EG) Nr. 2073/2005 (ANON. 2005) für Schlachtkörper von Nutztieren verglichen. Material und Methoden Die Gewinnung der Proben erfolgte im Zeitraum von Oktober 2011 bis Januar 2012 in einem schleswig-holsteinischen Wildverarbeitungsbetrieb. Insgesamt wurden 217 Schlachttierkörper der Wildarten Reh-, Schwarz-, Dam- und Rotwild in vier verschiedenen Gruppen beprobt. Für Gruppe 1 erfolgte das Ausweiden im Wald durch den Jäger selbst. Die Wildtierkörper wurden revierüblich zum Streckenplatz transportiert, dort in liegender Weise präsentiert und anschließend revierüblich zum Wildverarbeitungsbetrieb transportiert. Gruppe 2 unterscheidet sich von Gruppe 1 durch ein zentrales Ausweiden direkt am Streckenplatz. Für Gruppe 3 wurden neben dem zentralen Ausweiden die Präsentation der Strecke in hängender Form und ein gekühlter Transport zum Wildverarbeitungsbetrieb gewählt. Für Gruppe 4 entfiel die Präsentation komplett und die Wildtierkörper wurden direkt nach dem zentralen Ausweiden in einem Kühltransporter verladen und anschließend abtransportiert. Nach der Enthäutung wurden insgesamt vier Proben mit jeweils 5 cm2 Fläche im Hals-, Brust-, Flanken- und Keulenbereich eines jeden Wildtierschlachtkörpers entnommen. Es erfolgte auf direktem Weg ein gekühlter Transport zum Institut für Lebensmittelhygiene der veterininärmedizinischen Fakultät Leipzig. Für die mikrobiologische Analyse der Gesamtkeimzahl (GKZ), Enterobakterien (EBAC), Enterokokken (EKOK) und Staphylokokken wurde für die ersten 30 der 217 Proben das Spatelverfahren angewendet. Die restlichen 187 Proben wurden aufgrund der stark zunehmenden Probenzahlen mit Tropfplattenverfahrens analysiert. Für Listeria monocytogenes wurden spezielle ALOA-Platten und die entsprechenden biochemischen Nachweismethoden für einen qualitativen Nachweis verwendet. Der qualitative Nachweis von Salmonella spp. wurde mit Voranreicherung und folgenden biochemischen Reaktionen geführt. Ergebnisse Im Vergleich zu den festgelegten Werten der VO (EG) Nr. 2073/2005 (ANON. 2005) für schlachtbare Haustiere sind die ermittelten Werte dieser Untersuchung positiv zu bewerten. So liegen für Enterobakterien die Werte von Schwarz- (1,41 log KbE/cm2) und Damwild (1,43 log KbE/cm2) jeweils unter dem unteren Grenzwert für Haustiere und können somit als befriedigend eingestuft werden. Mit Werten zwischen dem unteren und oberen Grenzwert fallen Reh- (1,99 log KbE/cm2) und Rotwild (2,33 log KbE/cm2) in den akzeptablen Bereich. Ein ähnliches Bild zeigt sich bei der Gesamtkeimzahl. Schwarz- (3,51 log KbE/cm2) und Damwild (3,32 log KbE/cm2) liegen erneut im befriedigenden, Reh- (3,79 log KbE/cm2) und Rotwild (3,85 log KbE/cm2) im akzeptablen Bereich. In keiner der analysierten Wildfleischproben konnten Salmonella spp. oder Listeria monocytogenes nachgewiesen werden. Für Koagulase-positive Staphylokokken ergibt sich eine Nachweisrate von 3,2 % mit einem Mittelwert von 2,44 KbE/cm2. Die über alle Proben gemittelten Werte ergeben 3,57 log KbE/cm2 für die GKZ, 1,60 log KbE/cm2 für EBAC und 0,88 log KbE/cm2 für die EKOK. Für Gruppe 1 wurden für die GKZ Mittelwerte von 3,46 KbE/cm2, für EBAC 1,34 KBE/cm2 und für EKOK 0,87 KbE/cm2 festgestellt. Gruppe 2 weist Werte von 3,78 KbE/cm2 (GKZ), 1,94 KbE/cm2 (EBAC) und 1,18 KbE/cm2 (EKOK) auf. Für Gruppe 3 wurden Mittelwerte von 3,48 KbE/cm2 (GKZ), 1,53 KbE/cm2 (EBAC) und 0,67 KbE/cm2 (EKOK) ermittelt. Gruppe 4 weist Werte von 3,60 KbE/cm2 (GKZ), 1,54 KbE/cm2 (EBAC) und 0,86 KbE/cm2 (EKOK) aus. Es konnten statistisch keine Unterschiede zwischen den Gruppen gesichert werden. Schlussfolgerungen Sauber erlegtes Wildfleisch erfüllt die mikrobiologischen Prozesshygienekriterien konventionell geschlachteter Nutztiere. In der vorliegenden Untersuchung konnten keine hochpathogenen Keime wie Salmonella spp. oder Listeria monocytogenes nachgewiesen werden. Die nicht vorhandenen statistischen Unterschiede zwischen den Gruppen deuten darauf hin, dass eine gute allgemeine Hygienepraxis für die Wildfleischqualität entscheidend ist. / Possibilities to influence the microbiological game meat quality on driven hunts Institute of Food Hygiene, Faculty of Veterinary Medicine, University of Leipzig Submitted in November 2015 57 pages, 12 figures, 5 tables, 59 references Introduction With regard to new hunting strategies, the concept of large-scale driven hunts is increasingly gaining importance for the annual hunting bag and subsequently the total amount of game meat. Via game meat processing enterprises, game meat finds its way along the food chain to the consumer. As game meat is a popular dish in Germany during the Christmas season, a high share of the total annual amount of game is shot within driven hunts from October to December. The goal of this study is to examine the microbiological quality of game meat from hoofed game bagged at driven hunts. After killing, the animals were processed in four different ways with regard to transport, handling, and evisceration. The sampling of all carcasses was performed in a local meat processing enterprise on four different sampling sites using a sterile metal punch. Qualitative and quantitative microbiological analysis of the samples was performed in order to (i) detect possible differences of the microbiological quality between the four different groups, (ii) compare the microbiological quality of game and slaughtered farm animals, and (iii) develop best practice guidelines for the hygienic production and handling of game meat. Material and methods All sampling took place in a game handling establishment in the federal state of Schleswig-Holstein, Germany, from October 2011 until January 2012. Altogether, 217 carcasses of roe, fallow, and red deer as well as wild boar were sampled in 4 different groups. In group 1 the evisceration of the animal was performed by the hunter. The eviscerated carcasses were hauled to the presentation area in a customary way and presented on the ground due to the hunting tradition. After presentation, the carcasses were transported to the game handling establishment in a customary way. In variation from this, the animals of group 2 were eviscerated together at the presentation area. The animals of group 3 were presented hanging on racks instead of lying and a refrigerated transport to the game handling establishment was used. In group 4 the presentation of the animals after evisceration was skipped and the carcasses were transported to the game handling establishment in a refrigerated vehicle. After skinning, four samples were taken in the area of the neck, chest, flank and joint of each carcass with sterile instruments. The chilled samples were directly brought to the institute of food hygiene of the veterinary medicine faculty of the University of Leipzig. In total, 217 samples were examined with quantitative microbiological methods for mesophilic aerobic bacteria, enterobacteriaceae, enterococci and staphylococci. In addition, qualitative analysis on Listeria monocytogenes and Salmonella spp. was performed on all samples. Results Group 1 shows a mean amount of mesophilic aerobic bacteria of 3.46 cfu/cm2, a mean of 1.34 cfu/cm2 for enterobacteriaceae and a mean of 0.87 cfu/cm2 for enterococci. Group 2 shows a mean amount of mesophilic aerobic bacteria of 3.78 cfu/cm2, a mean of 1.94 cfu/cm2 for enterobacteriaceae and a mean of 1.18 cfu/cm2 for enterococci. For group 3 mean values of 3.48 cfu/cm2 (total plate count), 1.53 cfu/cm2 (enterobacteriaceae), and 0.67 cfu/cm2 (enterococci) were found. For Group 4 mean values of 3.60 cfu/cm2 (total plate count), 1.54 cfu/cm2 (enterobacteriaceae) and 0.86 cfu/cm2 (enterococci) were determined. No statistically significant differences between the groups could be confirmed. Compared to the process hygiene criteria for the carcasses of farm animals laid down in Commission Regulation (EC) No 2073/2005 (ANON. 2005) on microbiological criteria for foodstuffs, the results of this study have to be rated in a positive way. The average values for enterobacteriaceae for wild boar (1.41 log cfu/cm2) and fallow deer (1.43 log cfu/cm2) are below the lower limit for farm animals and can be rated as satisfying. The counts for enterobacteriaceae in roe deer (1,99 log cfu/cm2) and the red deer (2,33 log cfu/cm2) are still acceptable, in this respect. The average total plate count values in samples from wild boar (3,51 log cfu/cm2) and fallow deer (3,32 log cfu/cm2) is also satisfying. Roe (3,79 log cfu/cm2) and red deer (3,85 log cfu/cm2) can be deemed acceptable. Coagulase-positive staphylococci were found in 7 out of 217 samples or 3.2 % (mean 2,44 cfu/cm2). Also Salmonella spp. or Listeria monocytogenes were not detected in the samples. Conclusion Accurately hunted and processed game meat has a microbial burden that is comparable to farm animals with regard to the process hygiene criteria for the carcasses of farm animals laid down in Commission Regulation (EC) No 2073/2005 (ANON. 2005) on microbiological criteria for foodstuffs. In this study, no pathogens like Salmonella spp. or Listeria monocytogenes were found in the game meat samples. The absence of a statistically significant difference between the groups indicates that not a specific set up during bagging and processing but rather the accurate placement of the shot as well as the strict compliance with the Guides to Good Hygiene Practice ensure a high microbiological quality of game meat as well as the absence of pathogenic microorganisms.

Trotz intensiver Forschung im Rahmen der Bänder- und Sehnenerkrankungen gelten bestimmte Fragestellungen hinsichtlich Erkrankungs- sowie Heilungsmechanismen als unbeantwortet. Verschiedenste Konzepte des Tissue Engineerings sollen helfen entsprechende Fragen zu beantworten und moderne Therapiekonzepte zu etablieren. Für grundlegende Untersuchungen zur Biologie der Tenogenese sowie zum Wirkmechanismus applizierter mesenchymaler Stromazellen (MSC), gewinnt die Anwendung von dezellularisiertem Sehnengewebe immer mehr an Bedeutung. Zudem erscheint der Einsatz dezellularisierter Sehnen- und Bandkonstrukte zur Wiederherstellung der betreffenden erkrankten Organe sehr vielversprechend. In der vorliegenden Arbeit sollte der Grundstein zur Entwicklung eines in vitro-Modells auf Grundlage equiner Beugesehnen gelegt werden. Primäres Ziel war es, ein optimales Dezellularisierungsprotokoll für intakte equine Beugesehnen (oberflächliche und tiefe Beugesehne) zu etablieren. Um die Zytokompatibilität der dezellularisierten Sehnen zu überprüfen, erfolgte nach Präparation von Sehnenstreifen die Besiedlung mit equinen MSC mit Kontrolle des Besiedlungserfolges. Materialien und Methoden: Oberflächliche und tiefe Beugesehnen (OBS und TBS) des Pferdes (n = 6) wurden nach vier verschiedenen Protokollen dezellularisiert. In zwei Protokollen (Protokolle A und B) erfolgte zunächst die Anwendung von Gefrier-Auftau- Zyklen mit anschließender Lagerung in hypertoner Lösung. Protokoll A sah danach eine Inkubation in 1 % Triton X 100 und Protokoll B eine Inkubation in 1 % Sodium-Dodecyl-Sulfat (SDS) enthaltender Lösung vor. Die beiden anderen Protokolle (Protokolle C und D) sahen ein Verbringen in hypertone Lösung ohne vorherige Gefrierzyklen vor. Anschließend erfolgte bei Protokoll C die Inkubation in Triton X 100 und bei Protokoll D die Inkubation in SDS enthaltender Lösung. Die Effektivität der angewandten Dezellularisierungsprotokolle wurde durch histologischer Färbung, Zellzählung nach Kollagenaseverdau, DNA-Quantifizierung und transmissionselektronenmikroskopischer Untersuchung ermittelt. Nach Evaluierung der Effektivität der Protokolle wurden oberflächliche Beugesehnen nach den Protokollen A und B dezellularisiert (n=3). Nach Präparation von Sehnenstreifen in definierter Größe erfolgte die Besiedelung mit Eisenoxid-markierten equinen MSC. Der Besiedlungserfolg wurde mit verschiedenen histologischen und Fluoreszenzfärbungen (Fluoreszenzmikroskopie) und MRT-Untersuchung kontrolliert. Die Prüfung auf statistische Unterschiede zwischen den Protokollen erfolgte mit dem Friedman-Test und im Falle eines statistisch signifikanten Unterschieds mit dem Wilcoxon-Rang-Test. Das Signifikanzniveau wurde mit p < 0,05 festgelegt. Die Auswertung des Besiedlungserfolges erfolgte deskriptiv. Ergebnisse: Für alle angewandten Protokolle konnte ein signifikanter Dezellularisie-rungseffekt in beiden Sehnenstrukturen (OBS und TBS) gezeigt werden. Die Anzahl der vitalen Zellen nach Kollagenaseverdau sowie die histologisch ermittelte Zellzahl der dezellularisierten Sehnen belief sich in Abhängigkeit des jeweiligen Dezellularisie-rungsprotokolls und der Sehne (OBS und TBS) auf 1 bis 21 % (Median) des nativen Gewebes. Der ermittelte DNA-Gehalt nach Anwendung der mit Gefrier-Auftau-Zyklen kombinierten Protokollen A und B entsprach < 24 % (Median) des nativen Gewebes. Die Anwendung der Protokolle C und D führte zu einem DNA-Gehalt von < 47 % (Median). Die Auswertung der transmissionselektronenmikroskopischen Untersuchung zeigte ebenfalls eine effektive Dezellularisierung des Sehnengewebes bei Erhalt der Struktur der extra-zellulären Matrix. Nach Anwendung der Protokolle A und B konnte wiederum tendenziell eine bessere Effektivität der Dezellularisierung festgestellt werden. Eine gelungene Besiedlung der Sehnenstreifen mit equinen MSC konnte anhand der mikroskopischen Untersuchung und MRT-Untersuchung gezeigt werden. Das beobachtete Zellwachstum bei beibehaltender Vitalität der Zellen sprechen für eine gute Zytokompatibilität. Die nach Protokoll A dezellularisierten und besiedelten Sehnenstreifen ließen ein besseres Zellwachstum über eine Kulturdauer von 14 Tagen erkennen. In der vorliegenden Arbeit konnte eine effektive Dezellularisierung von intakten equinen Beugesehnen gezeigt werden. Anhand der Ergebnisse der Besiedlung erwies sich die Dezellularisierung nach Protokoll A (Gefrier-Auftau-Zyklen und Triton X 100) als vielversprechende Grundlage zur Entwicklung eins in vitro Modells auf Grundlage dezellularisierter equiner Beugesehnen.

Das porzine Parvovirus (PPV), 2013 vom International Committee on taxonomy of Viruses (ICTV) in ungulate Protoparvovirus 1 umbenannt, ist ein unbehülltes, einzelsträngiges DNA Virus und gehört innerhalb der Familie Parvoviridae zur Subfamilie Parvovirinae. Es ist weltweit in allen Bereichen der Schweinehaltung endemisch und verursacht große wirtschaftliche Verluste in den Betrieben (TRUYEN und STRECK 2012). Anders als die verwandten caninen und felinen Parvoviren (seit 2013 arnivore Protoparvovirus 1) ist es nicht durch zum Teil tödlich verlaufende Durchfallerkrankungen, sondern durch Fruchtbarkeitsstörungen wie Abort, Mumifikation und Unfruchtbarkeit, auch bekannt als SMEDI – Syndrom (Stillbirth = Totgeburt, Mummification =Mumifikation, Embryonic Death = embryonaler Tod und Infertility = Unfruchtbarkeit), gekennzeichnet. Die Schwere des Verlaufs hängt dabei wesentlich vom Zeitpunkt sowie von dem, für die Infektion verantwortlichen Isolats ab. Als besonders gefährdet gelten ungeimpfte Jungsauen, die innerhalb der ersten 70 Tage der Trächtigkeit in Kontakt mit dem Virus treten. Das Virus verfügt über eine ausgesprochen hohe Tenazität gegenüber äußeren Einflüssen. Es ist hitzestabil, unempfindlich gegenüber pH-Werten zwischen 3-9 sowie äther- und chloroformresistent (CARTWRIGHT und HUCK 1967, MAYR et al. 1968, JOHNSON und COLLINGS 1969, BACHMANN 1970, MORIMOTO 1972). Einmal im Bestand bleibt es somit über Monate infektiös. Es stehen für die Bekämpfung nur wenige Mittel zur Verfügung. Eine entscheidende Möglichkeit ist die Einhaltung eines strikten Impfregimes, wobei Impfstoffe zum Einsatz kommen, die seit etwa 3 Jahrzehnten auf den gleichen inaktivierten Virus-Isolaten beruhen. In den letzten zehn Jahren wurden zunehmend neue Isolate entdeckt, die sich, wie das hochvirulente Isolat Kresse und das wenig virulente Isolat NADL2, nur in wenigen Aminosäuren unterscheiden. Zum Teil weisen sie aber gravierende Unterschiede in ihrer Pathogenität auf. Daraus ergeben sich neben dem dringenden Rat zur Beobachtung der aktuellen Entwicklung mehrere Fragen hinsichtlich der zukünftigen Handhabung des Virus (SOARES et al. 2003, ZIMMERMANN et al. 2006). So sollte geklärt werden: • wie verbreitet sind diese neuen Isolate • was könnte ihre Entwicklung begünstigt haben • wie effizient ist der Schutz, den herkömmliche Impfstoffe gegen die neuen Isolate bieten • kann eines der Isolate eine Grundlage für einen neuen, effizienteren Impfstoff liefernDiese Dissertation umfasst insgesamt drei Veröffentlichungen, welche versuchen, die gestellten Fragen zu beantworten. Im ersten Artikel wird die Wirksamkeit eines neuen Impfstoffes auf Grundlage des hochvirulenten, vorherrschenden Isolat 27a untersucht. Im zweiten Manuskript wird mit Hilfe von in vitro- und in silico- Modellen die Populationsdynamik demonstriert. Die dritte Veröffentlichung widmet sich der Beschreibung der neuen Parvotypen (PPV2, PPV3 und PPV4), welche aus Herzen und Tonsillen von deutschen, klinisch gesunden Schlachtschweinen isoliert werden konnten.

Um ein in mikrobiologischer Hinsicht sicheres und gesundes Lebensmittel zu erhalten, sind während der Fleischgewinnung, von der landwirtschaftlichen Primärproduktion bis zur Schlachtstätte, hygienische Herstellungspraktiken erforderlich. Nachweislich wirken sich schmutzige Schlachtrinder entscheidend auf die Schlachthygiene aus. Die damit verbundene mikrobiologische Belastung des Schlachttierkörpers und die potenzielle Gefährdung für die Gesundheit der Verbraucher sind inakzeptabel. Verschmutzungen von Schlachtrindern entstehen in der Primärerzeugung, beim Transport sowie bei Anlieferung und Unterbringung der Tiere in der Schlachtstätte. Im Schlachtprozess bestehen Kontaminationsmöglichkeiten beim Betäuben, Entbluten, Vorenthäuten und beim Enthäuten. Dabei ist das Risiko der Verunreinigung im Schlachtprozess umso größer, je ausgeprägter die Verschmutzungen der lebenden Rinder bei der Anlieferung sind. Aufgabe der Schlachthygiene ist, diese Kontaminationen auf allen Stufen zu verhindern oder auf ein Mindestmaß zu beschränken. Mögliche Maßnahmen beginnen mit der Anlieferung der lebenden Tiere, die durch eine entsprechende Haltung und Fütterung oder durch vorheriges Reinigen oder Scheren, eine akzeptable Sauberkeit aufweisen. Verschmutzt angelieferte Tiere können in der Schlachtstätte gereinigt oder zurückgewiesen werden. Während des Schlachtprozesses können verschiedene verfahrenstechnische Maßnahmen, wie Zwischenreinigung der Anlage, separates Schlachten von verschmutzten Tieren, reduzierter Schlachtgeschwindigkeit oder Zurückheften des Fells beim maschinellen Enthäuten, die Schmutzübertragung verhindern. Kontaminationen, die durch diese Verfahren nicht verhindert werden, können nur noch im Nachhinein beseitigt werden mittels Wegschneiden von Verunreinigungen oder speziellen physikalischen, chemischen oder biologischen Dekontaminationsverfahren; diese haben aber entweder keine gesetzliche Zulassung oder werden aufgrund mangelnder Verbraucherakzeptanz nicht angewendet. Ziele Im Rahmen einer Literaturstudie wurden der Ursprung und die Auswirkungen von verschmutzten Schlachtrindern auf den Schlachtprozess untersucht. Anhand der Vorgaben des EU-Lebensmittelhygienerechts zur Fleischgewinnung wurden die Verantwortlichkeiten entlang der Produktionskette vom Primärerzeuger über den Schlachtstättenbetreiber und den amtlichen Tierarzt in der Schlachttier- und Fleischuntersuchung dargelegt. Maßnahmen müssen hier ansetzen, um den Eintrag von Kontaminationen auf einer frühen Stufe zu verhindern. Der amtliche Tierarzt nimmt hier eine zentrale Stellung ein. Auf der gesetzlichen Grundlage der VO (EG) Nr. 854/2004, in der als Kriterium zur Erteilung der Schlachterlaubnis gefordert wird, dass die Tiere sauber sein müssen, entscheidet er über die Zulassung der Tiere zur Schlachtung. Klare Ausführungen zur Verschmutzungseinschätzung fehlen hingegen. Die britische Clean-Livestock Policy (CLP) ist ein System zur Beurteilung der Tiersauberkeit. Sie beschreibt fünf eindeutige Verschmutzungsgrade in Wort und Bild und legt entsprechende Maßnahmen für die einzelnen Kategorien fest, die durch den Lebensmittelunternehmer an Schlachtstätten einzuleiten sind. Die CLP ist seit 1997 im englischen Fleischhygienerecht etabliert. Auch in anderen Mitgliedstaaten, wie Norwegen, Belgien, Niederlande oder Finnland, findet die Forderung nach sauberen Schlachttieren Berücksichtigung in nationalen Regelungen oder Leitlinien, die sich an Lebensmittelunternehmer oder Überwachungspersonal wenden. In Deutschland wurde die EU-rechtliche Forderung nach sauberen Schlachttieren bislang nicht durch nationale Regelungen ergänzt oder präzisiert. Material/Methode In eigenen Untersuchungen an 22.441 Schlachtrindern wurde das britische System der CLP auf Eignung im Rahmen der amtlichen Schlachttieruntersuchung getestet. Hierzu wurden Arbeitsanweisungen in Wort und Bild erstellt und die amtlichen Untersucher theoretisch und praktisch geschult. Die Befunde der Schlachttiere, die in die Verschmutzungskategorien 1-5 eingeteilt wurden, wurden statistisch ausgewertet und untersucht, welche Einflüsse auf die Tiersauberkeit im jahreszeitlichen Verlauf, im Vergleich der Untersuchungsjahre und Monate, sowie im Vergleich mit den englischen Untersuchungsbefunden zu erkennen waren. Ergebnisse Die eigenen Untersuchungen belegen, dass die Kategorisierung von Schlachttieren nach Verschmutzungsgraden einfach umzusetzen ist und einen geringen finanziellen und zeitlichen Aufwand bei größtmöglichem Nutzen mit sich bringt. Grenzfälle oder Schwierigkeiten bei der Beurteilung wurden erkannt. Die Umsetzung von Maßnahmen für Tiere mit starken Verschmutzungen hingegen ist noch nicht eindeutig gelöst. Die Ergebnisse der Verschmutzungsgrade zeigen, dass rund 50% der angelieferten Schlachttiere als „schmutzig“ eingeteilt wurden. Schlussfolgerung In der amtlichen Schlachttieruntersuchung könnte die Etablierung des CLP-Systems, mit einer eindeutigen Festlegung von Verschmutzungsgraden und den damit verbundenen Reglementierungen, eine signifikante Reduktion der Belastung der Schlachthygiene durch mittel- bis hochgradig verschmutzte Rinder ermöglichen.

In der Arbeit wurden die histopathologischen Untersuchungsbefunde von 15795 Uterusbiopsien, welche am Institut für Veterinär- Pathologie der Universität Leipzig von 1992 bis 2012 befundet wurden, aufgearbeitet und statistisch ausgewertet. Ziel der Arbeit war es, zu untersuchen, welche pathologischen Veränderungen des Endometriums im gesamten Untersuchungsgut vorkommen (Endometritis, Angiose, Lymphangiektasien, Endometrose, endometriale Differenzierungsstörungen) und welche Veränderungen in bestimmten, nach unterschiedlichen Gesichtspunkten festgelegten Untersuchungsgruppen dominieren. Weiterhin wurde geprüft, ob und inwiefern bestimmte pathologische Veränderungen miteinander korrelieren und ob sie von anderen Faktoren, wie etwa der Parität oder dem Alter der Stute abhängig sind. 11698 Datensätze von Erstbiopsien lagen nach der Aufarbeitung der Datei zur Untersuchung vor. Bei 9120 Bioptaten konnte auf das Stutenalter geschlossen werden, bei 6049 Bioptaten auf den Reproduktionsstatus der Stute. Bei 4719 Bioptaten liegen vorberichtliche Angaben zur Güstzeit der Stute vor. Die Auswertung der Befunde erfolgte deskriptiv nach Überarbeitung der Datensätze mit Microsoft Access. Mittels SPSS für Windows (Version 22.0) wurde auf Signifikanz geprüft. Die kategorisierten Daten wurden mit Hilfe des Chi-Quadrat-Tests bzw. des exakten Tests nach Fisher ausgewertet.

Zielstellung: Die Verwendung von Computertomographie und Magnetresonanzto-mographie zur Diagnostik von pathologischen Weichteilveränderungen, wie Läsionen der Speicheldrüsen, wird empfohlen. Diese begründet sich in Ihrer hohen Bildauflö-sung und dem guten Bildkontrast. Nach unserem Wissen gibt es aktuell keine publi-zierte Literatur, welche sich mit der CT- oder MRT-Anatomie der Speicheldrüsen der Katze beschäftigt. Ziel der vorliegenden Arbeit war es daher, Schnittbildmerkmale der Speicheldrüsen zu definieren und Landmarken für eine sichere Identifikation zu be-schreiben. Material und Methoden: Es wurden zwei Gruppen von Katzen untersucht. Die pros-pektiv untersuchten Tiere bestanden aus 16 Katzen, welche aus Gründen euthana-siert wurden, die nicht in Zusammenhang mit der Studie standen. Diese erfuhren ein CT (1 mm Schichtdicke) und 0,5 Tesla MRT (T2W, T2W SPIR, PDW, T1W) des Kop-fes. Im retrospektiven Anteil der Studie wurden CT-Untersuchungen (0,8-1 mm Schichtdicke) von 25 Katzen und MRT-Untersuchungen (T2W, T1W vor und nach Kontrastmittelgabe) von 21 Katzen verwendet. Diese Untersuchungen wurden zwi-schen 2005 und 2013 in unserer Klinik angefertigt. Dabei konnten keine Pathologien in Zusammenhang mit den Speicheldrüsen festgestellt werden. Alle Speicheldrüsen wurden bezüglich Identifizierbarkeit, Abgrenzbarkeit, Größe und Signalverhalten un-tersucht. Wenn vorhanden, wurden anatomische Landmarken die Speicheldrüsen umgebend notiert. Zusammenfassung 80 Ergebnisse: 94,3% der Glandulae parotidae, 90,7% der Glandulae mandibulares und 96,8% der Glandulae zygomaticae konnten mit dem CT identifiziert werden. Beim MRT waren es 94,1% der Glandulae parotidae, 99,2 % der Glandulae mandibulares, 88,9% der Glandulae zygomaticae und 51,4 % der Glandulae buccalis ventralis. In beiden Gruppen konnten keine der restlichen kleinen Speicheldrüsen identifiziert werden, dies galt für beide Schnittbildverfahren. Als hilfreiche anatomi-sche Landmarken konnten der äußere Gehörgang, der M. masseter, der M. pterygo-ideus medialis und der Bulbus oculi herangezogen werden. Die medianen Dichtewer-te lagen für die Glandula parotis, die Glandula mandibularis und die Glandula zygo-matica bei 65 HU, 62 HU und 57 HU. Die Parotis war überwiegend dezent hyperin-tens zur Muskulatur und hypointens zum Fett. Die Mandibularis, Zygomatica, und Glandula buccalis ventralis stellten sich hauptsächlich hyperintens zur Muskulatur und hypointens zu Fettgewebe dar. Dieses Signalverhalten war für T1W, T2W und T2W SPIR (fettunterdrückt) gewichtete Sequenzen gleich. Die Größe war für beide Gruppen und Modalitäten vergleichbar und lag bei circa 17 x 6 mm (gemessen von lateral nach medial und von dorsal nach ventral) bei der Glandula parotis, 8 x 17 mm bei der Glandula mandibularis, 10 x 7 mm bei der Glandula zygomatica und bei der Glandula buccalis ventralis 3 x 10 mm. Schlussfolgerungen: Landmarken und Aussagen über die Signalintensität bezie-hungsweise Dichte und die Größe der Glandula parotis, Glandula mandibularis, Glandula zygomatica und der Glandula buccalis ventralis konnten erhoben werden. Die mangelhafte Identifizierbarkeit der restlichen kleinen Speicheldrüsen, im Ver-gleich zu den oben genannten, kann vor allem mit dem unzureichenden Weichteil-kontrast zum umliegenden Gewebe im CT und der niedrigen Auflösung des Nieder-feld-MRTs erklärt werden. Neuere MRT-Techniken können detailliertere Bilder er-zeugen und so eine Beschreibung der kleinen Speicheldrüsen ermöglichen. / Objective: Due to their high resolution and useful contrast resolution, CT and MRI are recommended methods for diagnosing pathological changes of soft tissues such as lesions of the salivary glands. To our knowledge, no studies about the CT or MR anatomy of the feline salivary glands have been published yet. The aim of the study was to define anatomical characteristics of the salivary glands in cross-sectional im-ages and to describe landmarks for a reliable identification. Materials and methods: Two groups of cats where examined. In a prospective trial, 16 cats, euthanized for reasons unrelated to the study, underwent a head CT (1 mm slice thickness) and 0.5 Tesla MRI scans (T2W, T2W SPIR, PDW, T1W). In a retro-spective trial, the CT scans (0.8-1 mm slice thickness) of 25 cats and the MR scans (T2W, T1W, pre- and post-contrast) of 21 cats were used. These scans were per-formed at our clinic between 2005 and 2013. No signs of salivary-gland-related pa-thologies were visible. All images were reviewed with respect to the following criteria: the presence, delineation and size of the salivary glands as well as the signal intensi-ty. Anatomical landmarks surrounding the glands were also recorded. Results: 94.3% of the parotid glands, 90.7% of the mandibular glands and 96.8% of the zygomatic glands could be delineated using CT. With MRI, 94.1% of the parotid Summary 82 glands, 99.2 % of the mandibular glands, 88.9% of the zygomatic glands and 51,4 % of the ventral buccal glands could be identified. In both groups the other small salivary glands could not be visualized neither in CT nor in MRI. Anatomical landmarks such as the external ear canal, the M. masseter, the M. pterygoideus medialis and the Bulbus oculi facilitate the identification. The mean density of the parotid gland, the mandibular gland and the zygomatic gland was 65 HU, 62 HU and 57 HU, respectively. The parotid gland was mainly modestly hyperintense to muscle and hypointense to fat. The mandibular, zygomatic and ven-tral buccal glands were hyperintense to muscle and hypointense to fat. Signal intensi-ties were similar for T1W, T2W and T2W SPIR images. Sizes were comparable for both groups and modalities and measured about 17x6 mm (lateral to medial and dor-sal to ventral) for the parotid gland, 8 x 17 mm for the mandibular gland, 10x7 mm for the zygomatic gland and 3x10 mm for the ventral buccal gland. Conclusions: Landmarks were recorded and data regarding the density/signal in-tensity and the size of the parotid gland, the mandibular gland, the zygomatic gland and the ventral buccal gland could be gathered. The discrepancy between depicting the small glands and the above mentioned glands can be explained mainly by the lack of contrast to the surrounding tissue in CT and the low spatial resolution in low-field MRI. Advanced MRI techniques are expected to produce more detailed images and therefore those techniques could be used to also describe the small salivary glands.

Einleitung: Der Verdacht, dass Hunde mit einem Bandscheibenvorfall eine Prädisposition für die Entstehung einer Pankreatitis haben könnten, wurde in der Veterinärmedizin bereits in den frühen 1980er Jahren diskutiert. Trotz dieser bereits vor vielen Jahren erhobenen Vermutungen, wurde der Zusammenhang zwischen der Entstehung einer Pankreatitis und einem zeitgleich vorliegenden Bandscheibenvorfall auch im Hinblick auf mögliche Risikofaktoren wie dem Einfluss der Narkose oder dem Einsatz von Medikamenten (v. a. Glukokortikoide und nichtsteroidale Antiphlogistika) bisher nicht näher untersucht. Ziele der Untersuchungen: Im Rahmen der vorliegenden prospektiven Studie sollte untersucht werden, ob Bandscheibenvorfälle ein Risikofaktor für die Entstehung einer Pankreatitis beim Hund darstellen. Ferner sollte geklärt werden, ob die Narkose und die Gabe von Glukokortikoiden und/oder nichtsteroidalen Antiphlogistika zusätzlich das Risiko der Entstehung einer Pankreatitis bei Hunden mit einem Bandscheibenvorfall erhöhen. Material und Methoden: Insgesamt wurden 106 Hunde, bei denen aufgrund der klinischen Symptome der Verdacht einer Rückenmarksläsion bestand, an fünf aufeinander folgenden Tagen klinisch untersucht. Besonderes Augenmerk wurde hierbei auf Symptome gelegt, welche typischerweise bei Pankreatitiden zu beobachten sind (reduziertes Allgemeinbefinden, Schwäche, Anorexie, dolentes Abdomen, Vomitus, Regurgitieren, Diarrhoe, Fieber, Dehydratation). Ferner wurde am Tag 0 und Tag 4 der stationären Aufnahme die Konzentration der caninen pankreasspezifischen Lipase im Serum gemessen (Spec cPL und Snap cPL). Am Tag 0 wurde von dem Vorliegen einer Pankreatitis ausgegangen, wenn klinische Befunde im Sinne einer Pankreatitis sowie eine abnorm erhöhte Konzentration der caninen pankreasspezifischen Lipase im Serum (>400 μg/L) auffällig waren. Am Tag 4 erfolgte zudem eine sonographische Untersuchung des Abdomens. Somit basierte die Diagnosestellung einer Pankreatitis an diesem Tag auf dem Vorliegen von zwei der folgenden drei Kriterien: klinische Befunde im Sinne einer Pankreatitis, abnorm erhöhte Konzentration der caninen pankreasspezifischen Lipase im Serum, sonographische Hinweise für das Vorliegen einer Pankreatitis. Im Rahmen der statistischen Auswertung wurden zudem auch Patienten erfasst, welche in einem oder in mehreren der oben genannten Kriterien ein fragliches Ergebnis aufwiesen. Entsprechend ihrer neurologischen Ausfallserscheinungen sowie der Befunde im Rahmen der bildgebenden Diagnostik (Myelographie, Computertomographie, Kernspintomographie) wurden die Patienten in eine der folgenden drei Untersuchungsgruppen eingeteilt: 1. Hunde mit einem chirurgisch versorgten Bandscheibenvorfall (n = 71) 2. Hunde mit einem konservativ therapierten Bandscheibenvorfall (n = 20) und 3. Hunde mit einer akuten intramedullären Läsion (n = 15). Die statistische Auswerte erfolgte aufgrund der geringen Stichprobengrößen vorwiegend deskriptiv. Die Daten wurden mittels des Shapiro-Wilk-Tests auf Normalverteilung überprüft, die durchgeführten Gruppenvergleiche erfolgten unter Verwendung des Kruskal-Wallis und Mann-Whitney-U-Tests. Zudem wurden die betrachteten Merkmale mit dem Fisher Test und dem Chi-Quadrat-Test auf Unabhängigkeit überprüft. Das Signifikanzniveau wurde für alle Tests mit p < 0,05 festgelegt. Ergebnisse: Basierend auf den klinischen Symptomen und der Konzentration der caninen pankreasspezifischen Lipase im Serum konnte insgesamt am Tag 0 bei vier Hunden (3,8 %) eine Pankreatitis diagnostiziert werden. Am Tag 4 waren es, basierend auf den drei Kriterien, welche für die Diagnosestellung einer Pankreatitis herangezogen werden, insgesamt acht Patienten (7,5 %). Hunde mit einem Bandscheibenvorfall (chirurgisch beziehungsweise konservativ therapiert) wiesen am Tag 0 beziehungsweise Tag 4 in 4,3 % (n = 4) beziehungsweise 7,7 % (n = 7) der Fälle eine Pankreatitis auf. Aufgrund der geringen Häufigkeiten in den einzelnen Untersuchungsgruppen, war eine Berechnung eines signifikanten Unterschieds zwischen den Gruppen nicht möglich. Hinsichtlich einer möglichen Korrelation zwischen einer Narkose und der Entstehung einer Pankreatitis bei Hunden mit einer Rückenmarksläsion konnte kein signifikanter Zusammenhang festgestellt werden. Auch die Gabe von Glukokortikoiden und/oder nichtsteroidalen Antiphlogistika hatte hier keinen signifikanten Einfluss auf die Entstehung einer Pankreatitis. Schlussfolgerung: Vergleicht man die Ergebnisse der vorliegenden Studie mit der in der Literatur angegebenen Prävalenz für akute Pankreatitiden beim Hund (0,7-3,5 %), so kann geschlussfolgert werden, dass eine Rückenmarksläsion, insbesondere ein Bandscheibenvorfall, als Risikofaktor für die Entstehung einer akuten Pankreatitis beim Hund in Betracht gezogen werden muss. Demgegenüber erhöhen weder die Narkose noch die Gabe von Glukokortikoiden und/oder nichtsteroidalen Antiphlogistika zusätzlich das Risiko der Entstehung einer Pankreatitis bei Hunden mit einer Rückenmarksläsion. / Objective: The suspicion that dogs with intervertebral disc disease are at greater risk of developing pancreatitis is being discussed in veterinary medicine since the early 1980s. So far no study has been published examining the correlation between intervertebral disk disease and the development of pancreatitis in dogs, especially in combination with general anaesthesia and anti-inflammatory medication (glucocorticoids and/or nonsteroidal anti-inflammatory drugs). The aim of this study was therefore 1) to evaluate intervertebral disk disease as possible risk factor of pancreatitis and 2) to ascertain if general anaesthesia and the administration of glucocorticoids and/or nonsteroidal anti-inflammatory drugs further increase the risk of pancreatitis in dogs with intervertebral disk disease. Material and methods: One hundred and six dogs with symptoms associated with spinal cord injury were clinically examined over a period of five days. Special attention was payed to symptoms usually seen with pancreatitis such as anorexia, vomitus and abdominal pain. Furthermore the concentration of canine pancreatic lipase in the blood serum was measured with Spec cPL and Snap cPL at day 0 and day 4 after admission. At day 0 the diagnosis of pancreatitis was based on clinical symptoms associated with pancreatitis in combination with an increased concentration of canine pancreatic lipase in the blood serum (>400 μg/L). A sonography of the pancreas was performed at day 4 to evaluate the organ itself and the surrounding tissue for lesions associated with pancreatitis. Therefore the diagnosis of pancreatitis at day 4 was based on positive results in at least two of the three following criteria: symptoms associated with pancreatitis, elevation of the concentration of canine pancreatic lipase in the blood serum, sonographic changes of the pancreas parenchyma and the surrounding tissue associated with pancreatitis. For statistical analysis questionable results in one or more of these criteria were also documented. According to the neurologic symptoms and the findings of diagnostic imaging (myelography, computed tomography and magnetic resonance imaging), dogs were categorized in one of the following groups: 1. dogs with surgically treated intervertebral disk disease (n = 71), 2. dogs with medically treated intervertebral disk disease (n = 20), 3. dogs with an acute intramedullary lesion (n = 15). Due to the small sample size, statistics were primarily performed descriptively. Data were tested for normal distribution using the Shapiro-Wilk test. If Group comparisons were feasible, they were performed using the Kruskal-Wallis test and the Mann-Whitney-U test. Fisher test and the Chi-Square test were used to test for association between group affiliation and possible risk factors for the development of pancreatitis. A value of P < 0.5 was considered significant for all analysis. Results: Based on clinical symptoms and an elevated concentration of the canine pancreatic lipase (> 400μg/l) at day 0, four dogs (3.8 %) were diagnosed with pancreatitis. According to the clinical symptoms, the concentration of the canine pancreatic lipase and sonographic changes, a total number of eight dogs (7.5 %) were diagnosed with pancreatitis at day 4. Considering only the dogs with intervertebral disk disease (surgically and medically treated) 4.3 % (n = 4) and 7.7 % (n = 7) were diagnosed with pancreatitis at day 0 and day 4, respectively. Due to the small sample size, the calculation of significant differences between the three subgroups was not feasible. There was no significant correlation between general anaesthesia and the development of pancreatitis. Furthermore, the administration of glucocorticoids and/or nonsteroidal anti-inflammatory drugs is not significantly associated with the genesis of pancreatitis.

Die Methan (CH4) Produktion der Milchkühe wird durch eine Vielzahl von umwelt- und wirtsspezifischen Faktoren beeinflusst, wobei Trockensubstanzaufnahme und Rationszusammensetzung die größte Auswirkung haben. Der größte Teil des CH4 wird von Archaeen im Pansen produziert. Auch die kurzkettige Fettsäure (SCFA) Acetat wird im Pansen durch mikrobielle Fermentation gebildet und kann vom Wirtstier zur Milchfettsynthese im Euter verwendet werden. Die Acetatbildung im Pansen korreliert mit der CH4 Produktion. Allerdings kann Milchfett auch aus nicht veresterten Fettsäuren (NEFA) und Triacylgylcerolen endogenen Ursprungs synthetisiert werden, insbesondere aus mobilisiertem Körperfett. In dieser Studie wurde die Hypothese überprüft, dass eine Verdrängung des zur Milchfettbildung genutzten Acetats durch eine höhere Körperfettmobilisation in der Frühlaktation die ruminale Acetatproduktion senkt und damit die Bildung von CH4 verringert. Ein weiteres Ziel war zu untersuchen, ob der Anstieg der CH4 Produktion im Laktationsverlauf mit einer Veränderung des Mikrobioms assoziiert ist, und ob sich Kühe mit hoher oder niedriger CH4 Emission in ihrer Bakterien- und Archaeen-Zusammensetzung unterscheiden. 20 Holstein Kühe wurden in ihrer ersten Laktation untersucht; ihre Futteraufnahme und Rationszusammensetzung wurde analysiert. Im Verlauf des Versuchs wurden mehrfach Blut- und Pansensaftproben gewonnen. Die Plasma-NEFA-Konzentrationen wurden photometrisch, die Pansen-SCFA-Konzentrationen mittels Gaschromatographie analysiert. Während des Beobachtungszeitraums wurde an 4 Zeitpunkten die individuelle CH4 Produktion in Respirationskammern erfasst. In einer Untergruppe von 9 Kühen wurden Pansensaftproben von 3 Zeitpunkten während der Laktation einer DNA-Extraktion unterzogen und bakterielle und archaeale 16S rRNA Amplicons wurden sequenziert. Die Bakterien- und Archaeenpopulation im Pansensaft wurden beschrieben und Pansenmikrobiom der CH4 Ausbeute gegenübergestellt. Statistische Auswertungen wurden mit repeated measurements ANOVA und Tukey Tests, sowie mit der Pearsons‘ Korrelation für ausgewählte Parameter durchgeführt. Mikrobielle Daten wurden mit multivariaten Analysen (PERMANOVA) weiterverarbeitet und Bray-Curtis-Unähnlichkeiten ermittelt. Die gesamte CH4 Produktion stieg signifikant von durchschnittlich 208 l/Tag in der Trockenperiode auf 516 l/Tag in der Spätlaktation an. Der Grad der Körperfettmobilisation, ausgedrückt als Plasma NEFA Konzentration, und die CH4 Ausbeute waren in der Frühlaktation negativ korreliert (p = 0,002). Kühe mit hoher Fettmobilisation (NEFA > 580 μmol/l) neigten nur vor der Geburt, aber nicht während der Laktation zu höheren Pansenacetat Konzentrationen als Tiere mit niedriger Mobilisation (NEFA < 580 μmol/l). Trotz einer möglichst gleichbleibenden Rationszusammensetzung während der Laktation änderte sich das Mikrobiom mit der Zeit signifikant, was sich in einer Abnahme des Artenreichtums und der Biodiversität zeigte. In der Spätlaktation, als die CH4 Ausbeute am höchsten war, gab es keinen Unterschied in der bakteriellen oder archealen Populationsstruktur zwischen den drei Kühen mit der schwächsten und den dreien mit der stärksten CH4 Ausbeute. Parallel zum Anstieg der CH4 Produktion von 434,3 l/Tag auf 540,5 l/Tag veränderte sich das Verhältnis von (Acetat + Butyrat) / Propionat im Pansensaft mit dem Fortschreiten der Laktation von 3,5 auf 4,4. Dennoch war kein Zusammenhang zwischen der Konzentration der ruminalen SCFA und der CH4 Ausbeute festzustellen. Der Stoffwechselzustand des Tieres, insbesondere der Grad der Körperfettmobilisierung bei negativer Energiebilanz, nahm Einfluss auf die CH4-Ausbeute. Die Zusammensetzung des Mikrobioms im Pansen und dessen Stoffwechselnetzwerk veränderte sich mit der Zeit. Es war jedoch in dieser Studie nicht möglich, einzelne Mikroorganismen als Prädiktor für die CH4-Emission von Milchkühen zu identifizieren. Vielmehr scheinen Verschiebungen der mikrobiellen Gemeinschaften insgesamt für die Veränderung der CH4 Ausbeute verantwortlich zu sein.:1 Introduction 1 2 Background 2 2.1 Greenhouse Gases 2 2.2 Dairy cows and their importance to food production 3 2.3 Rumen functions 5 2.3.1 Anatomy and Physiology 5 2.3.2 Rumen microbes 7 2.3.2.1 Bacteria 8 2.3.2.2 Archaea 11 2.3.3 Short-chain fatty acids 12 2.3.4 Methane formation 15 2.4 Interrelationship between methane and host animal physiology 15 2.4.1 Physiologic aspects affecting methane formation 15 2.5 Effects of feed composition and feed contents on methane production 16 2.5.1 Relationship of ruminal short-chain fatty acids and methane production 17 2.5.2 Milk fatty acids to estimate methane emission 19 2.6 Description of methods 20 2.6.1 Methane Measurement 20 2.6.2 Sampling of rumen contents 21 2.6.3 Methods to identify microbes 22 2.7 Objective and realization of the studies 23 3 Publications 26 3.1 First Publication 26 3.1.1 Supplement first Publication 40 3.2 Second Publication 42 3.2.1 Supplement second Publication 56 4 Discussion 60 4.1 Assessment of experimental design 60 4.1.1 Animals 60 4.1.2 Feed 61 4.1.3 Rumen fluid 61 4.1.4 Blood and milk metabolites 62 4.2 Assessment of results 62 4.2.1 Variance of methane emissions 62 4.2.2 Rumen short-chain fatty acids and methane 65 4.2.3 Acetate in the cows’ metabolism and methane production 66 4.2.4 Fat mobilization in early lactation 67 4.2.5 NEFA in the context of metabolism 68 4.2.6 Rumen microbes 69 4.2.6.1 Microbial community change over time 70 4.2.6.2 Community differences between individuals 71 4.2.6.3 Relationship between microbes and methane production levels 72 4.2.7 Further considerations 74 5 Conclusions 75 6 Summary 77 7 Zusammenfassung 79 8 References 81 / Methane (CH4) production in dairy cows is influenced by a variety of environmental and host-specific factors, among which dry matter intake and ration composition have the greatest impact. The major part of CH4 is produced in the rumen by Archaea. The short-chain fatty acid (SCFA) acetate is also produced in the rumen by microbial fermentation and can be used by the host to synthesize milk fat in the mammary gland. The production of acetate is correlated with ruminal CH4 production. Milk fat can also be synthesized from non-esterified fatty acids (NEFA) and triacylglycerol that originate from endogenous fat stores of dairy cows, especially during times of fat mobilization. This study checked the hypothesis that a higher fat mobilization during early lactation decreases ruminal acetate production by replacing acetate for milk fat synthesis and, thus, decreases synthesis of CH4. Another aim of this study was to test the hypothesis that increases in CH4 yield over the course of lactation are associated with changes in rumen microbial community profile, and that high and low CH4 emitting cows differ in their bacterial and archaeal community structure. A herd of 20 Holstein cows was studied during the course of their first lactation; feed intake and diet composition was monitored. Blood and rumen fluid were repeatedly sampled throughout the trial. Plasma NEFA concentrations were analyzed by photometrical analysis, and rumen SCFA concentrations by gas chromatography. Individual CH4 production was measured in respiration chambers at four times during the observation period. In a subgroup of 9 cows, rumen fluid samples from 3 timepoints during lactation were subjected to DNA extraction and bacterial and archaeal 16S rRNA amplicons were sequenced. The bacterial and archaeal community structures in the rumen fluid were described, and the rumen microbiome composition linked to CH4 yield. Statistical analysis was conducted using repeated measurement ANOVA and Tukey tests, as well as Pearsons’ correlation for selected parameters. Microbial data was further treated with multivariate analyses (PERMANOVA) and Bray-Curtis dissimilarities were determined. Total CH4 production increased significantly over time from an average 208 L/day during the dry period to 516 L/day in late lactation. The level of fat mobilization, expressed as blood plasma NEFA concentrations, and CH4 yield showed an inverse relationship in early lactation (p = 0.002). High mobilizing cows (NEFA > 580 μmol/L) tended to show higher ruminal acetate concentrations than low mobilizing cows (NEFA < 580 μmol/L) only before parturition and not during lactation. Despite a diet composition that was kept as constant as possible throughout the lactation, the microbial community changed significantly over time as indicated by a decrease in species richness and species evenness. However, in late lactation when CH4 yield was highest, no difference in bacterial or archaeal community structure could be detected between the three highest CH4 yielding cows and the three lowest CH4 yielding cows. The ratio of (acetate + butyrate) / propionate in rumen fluid changed significantly with progressing lactation from 3.5 to 4.4, accompanied by an increase in CH4 production from 434.3 L/d to 540.5 L/d. However, no correlation between the concentration of ruminal SCFA and CH4 yield was found. The metabolic state of the animal, especially the degree of fat mobilization during times of negative energy balance, had an impact on CH4 yield. Also, the microbial community composition in the rumen and its metabolic network is adaptable and changes over time. However, in this study individual microorganisms could not be identified to serve as predictor for CH4 emission from dairy cows at the moment. Rather, shifts in the microbial communities as a whole appear to be responsible for the changes in CH4 yield.:1 Introduction 1 2 Background 2 2.1 Greenhouse Gases 2 2.2 Dairy cows and their importance to food production 3 2.3 Rumen functions 5 2.3.1 Anatomy and Physiology 5 2.3.2 Rumen microbes 7 2.3.2.1 Bacteria 8 2.3.2.2 Archaea 11 2.3.3 Short-chain fatty acids 12 2.3.4 Methane formation 15 2.4 Interrelationship between methane and host animal physiology 15 2.4.1 Physiologic aspects affecting methane formation 15 2.5 Effects of feed composition and feed contents on methane production 16 2.5.1 Relationship of ruminal short-chain fatty acids and methane production 17 2.5.2 Milk fatty acids to estimate methane emission 19 2.6 Description of methods 20 2.6.1 Methane Measurement 20 2.6.2 Sampling of rumen contents 21 2.6.3 Methods to identify microbes 22 2.7 Objective and realization of the studies 23 3 Publications 26 3.1 First Publication 26 3.1.1 Supplement first Publication 40 3.2 Second Publication 42 3.2.1 Supplement second Publication 56 4 Discussion 60 4.1 Assessment of experimental design 60 4.1.1 Animals 60 4.1.2 Feed 61 4.1.3 Rumen fluid 61 4.1.4 Blood and milk metabolites 62 4.2 Assessment of results 62 4.2.1 Variance of methane emissions 62 4.2.2 Rumen short-chain fatty acids and methane 65 4.2.3 Acetate in the cows’ metabolism and methane production 66 4.2.4 Fat mobilization in early lactation 67 4.2.5 NEFA in the context of metabolism 68 4.2.6 Rumen microbes 69 4.2.6.1 Microbial community change over time 70 4.2.6.2 Community differences between individuals 71 4.2.6.3 Relationship between microbes and methane production levels 72 4.2.7 Further considerations 74 5 Conclusions 75 6 Summary 77 7 Zusammenfassung 79 8 References 81

Die Recurrent airway obstruction (RAO), im deutschen auch als „Dämpfigkeit“ be-zeichnet, ist eine weltweit anerkannte und weit verbreitete Erkrankung der Luftwege beim Pferd, die durch eine hypersensitiv-vermittelte Entzündung der Atemwege und begleitende Neutrophilie charakterisiert ist. Ausgelöst durch ungünstige Umweltbedingungen umfasst der klassische Phänotyp dieses Krankheitsbildes Husten, Nasenausfluss, Dyspnoe und Leistungsabfall. Die pathophysiologischen Vorgänge äußern sich in Bronchialobstruktion, Schleimhypersekretion, Hyperreaktivität und Umbauvorgängen (Airway remodelling) der Atemwege. In der Literatur existieren bisher noch keine genaueren Daten zur sympathischen und parasympathischen Lungeninnervation beim Pferd. Die vorliegende Arbeit liefert erstmalig eine umfangreichere immunhistochemische Analyse der Nervenäste in der equinen Lunge. Durch Immunfluoreszenz-Markierungen von ChAT und TH wurden sympathische und parasympathische Fasern detektiert. Die hierfür eingesetzten hochgereinigten Antikörper haben sich hierbei als geeignete Marker für cholinerge bzw. katecholaminerge Zellstrukturen erwiesen. Hierbei gab es keinen Hinweis darauf, dass sich die Immunreaktivität im Faserverlauf ändert oder von kranial nach kaudal schwächer wird. Auffällig war die starke Immunreaktivität der ChAT in den untersuchten Gewebeschnitten eines an RAO erkrankten Pferdes, die auf eine Hochregulation des Parasympathikus im Verlauf dieser Lungenerkrankung deutet. Die zusätzliche Detektion weiterer neuronaler Marker wie z.B. MAP2 oder NF-L sowie von Mikroglia und Astrozyten erlaubte den Nachweis weiterer Veränderungen im Krankheitsverlauf. Die validierte Koexpression von katecholaminergen bzw. cholinergen Markerenzymen deutet auf eine autonome Regulationsweise mit dem Potential einer variablen Reaktion auf Umwelteinflüsse. Die in der vorliegenden Arbeit etablierte Immunfluoreszenz-Doppelmarkierung von cholinergen und katecholaminergen Zellstrukturen bildet eine solide Grundlage für weitere Untersuchungen in Pferdegeweben unter physiologischen und pathologischen Bedingungen.

Ziel der Untersuchung war eine umfassende und vergleichbare Datengrundlage über den Einfluss verschiedener hauptsächlich orthopädischer Beschlagsmodifikationen auf die Ausrichtung der Zehenknochen, Druckverteilungsmuster und die individuelle Fußung unter Berücksichtigung unterschiedlicher klinisch relevanter Bodeneigenschaften zu generieren und mit Standardbeschlägen, sowie dem Barhuf zu vergleichen.:1 Einleitung 1 2 Literaturübersicht 3 2.1 Anatomie der distalen Gliedmaße des Pferdes 3 2.1.1 Knochen und Gelenke 3 2.1.2 Sehnen und Bänder 6 2.1.3 Der Huf und seine Segmente 10 2.1.3.1 Definition des Hufs 10 2.1.3.2 Der Hufbeinträger 10 2.1.3.3 Segmente des Hufs 11 2.2 Biomechanische Grundlagen 13 2.2.1 Allgemeine Betrachtungsweisen der Biomechanik 13 2.2.2 Die Statik der distalen Gliedmaße des Pferdes 15 2.2.3 Kinetische Betrachtung der distalen Gliedmaße des Pferdes 17 2.3 Analysemethoden biomechanischer Prozesse der distalen Gliedmaße des Pferdes 19 2.3.1 Statische Analysemethoden 20 2.3.1.1 Röntgen 20 2.3.2 Kinetische Analysemethoden 22 2.3.2.1 Druckmessung 22 2.4 Lahmheit und deren Ursachen im Bereich der distalen Gliedmaße 23 2.4.1 Definition des Begriffes Lahmheit und deren Erkennung 24 2.4.2 Risikofaktoren für die Entstehung von Lahmheit 25 2.5 Orthopädischer Beschlag 27 2.5.1 Erkrankungen der distalen Gliedmaße mit Beschlagsindikation 27 2.5.2 Beschlagsmodifikationen 28 2.5.2.1 Beschlagsmodifikationen der dorsopalmaren Ebene 29 2.5.2.2 Beschlagsmodifikationen der mediolateralen Ebene 34 2.5.3 Der Einfluss unterschiedlicher Bodeneigenschaften auf die Wirkung orthopädischer Beschlagsmodifikationen 36 3 Wissenschaftliche Originalarbeiten 38 3.1 Modifying the Surface of Horseshoes: Effects of Eggbar, Heartbar, Open Toe, and Wide Toe Shoes on the Phalangeal Alignment, Pressure Distribution, and the Footing Pattern 38 3.2 Modifying the Height of Horseshoes: Effects of Wedge Shoes, Studs, and Rocker Shoes on the Phalangeal Alignment, Pressure Distribution, and Hoof-Ground Contact During Motion 51 3.3 Modifying Horseshoes in the Mediolateral Plane: Effects of Side Wedge, Wide Branch, and Unilateral Roller Shoes on the Phalangeal Alignment, Pressure Forces, and the Footing Pattern 63 4 Diskussion 73 4.1 Material und Methoden 73 4.1.1 Röntgenuntersuchung 73 4.1.2 Druckmessung 75 4.1.3 Kombination von Röntgenuntersuchungen und Druckmessungen zur Beurteilung biomechanischer Fragestellungen 78 4.2 Die Veränderungen der Zehenknochenausrichtung nach Applikation von orthopädischen Beschlagsmodifikationen 79 4.3 Die Veränderungen des Druckverteilungsmusters unter Hufeisen und Huf nach Applikation von orthopädischen Beschlagsmodifikationen 81 4.4 Der Effekt von orthopädischen Beschlagsmodifikationen auf die individuelle Fußung 84 4.5 Schlussfolgerungen und Ausblick86 5 Zusammenfassung 88 6 Summary 90 7 Literaturverzeichnis 93 / Aim of this study was to establish comprehensive and comparable data groundwork on the influence of a variety of modified horseshoes on the alignment of the bone of the equine distal limb, pressure distribution and individual footing patterns, while considering different practically relevant flooring materials, in comparison to data acquired with standard horseshoes and barefoot examinations.:1 Einleitung 1 2 Literaturübersicht 3 2.1 Anatomie der distalen Gliedmaße des Pferdes 3 2.1.1 Knochen und Gelenke 3 2.1.2 Sehnen und Bänder 6 2.1.3 Der Huf und seine Segmente 10 2.1.3.1 Definition des Hufs 10 2.1.3.2 Der Hufbeinträger 10 2.1.3.3 Segmente des Hufs 11 2.2 Biomechanische Grundlagen 13 2.2.1 Allgemeine Betrachtungsweisen der Biomechanik 13 2.2.2 Die Statik der distalen Gliedmaße des Pferdes 15 2.2.3 Kinetische Betrachtung der distalen Gliedmaße des Pferdes 17 2.3 Analysemethoden biomechanischer Prozesse der distalen Gliedmaße des Pferdes 19 2.3.1 Statische Analysemethoden 20 2.3.1.1 Röntgen 20 2.3.2 Kinetische Analysemethoden 22 2.3.2.1 Druckmessung 22 2.4 Lahmheit und deren Ursachen im Bereich der distalen Gliedmaße 23 2.4.1 Definition des Begriffes Lahmheit und deren Erkennung 24 2.4.2 Risikofaktoren für die Entstehung von Lahmheit 25 2.5 Orthopädischer Beschlag 27 2.5.1 Erkrankungen der distalen Gliedmaße mit Beschlagsindikation 27 2.5.2 Beschlagsmodifikationen 28 2.5.2.1 Beschlagsmodifikationen der dorsopalmaren Ebene 29 2.5.2.2 Beschlagsmodifikationen der mediolateralen Ebene 34 2.5.3 Der Einfluss unterschiedlicher Bodeneigenschaften auf die Wirkung orthopädischer Beschlagsmodifikationen 36 3 Wissenschaftliche Originalarbeiten 38 3.1 Modifying the Surface of Horseshoes: Effects of Eggbar, Heartbar, Open Toe, and Wide Toe Shoes on the Phalangeal Alignment, Pressure Distribution, and the Footing Pattern 38 3.2 Modifying the Height of Horseshoes: Effects of Wedge Shoes, Studs, and Rocker Shoes on the Phalangeal Alignment, Pressure Distribution, and Hoof-Ground Contact During Motion 51 3.3 Modifying Horseshoes in the Mediolateral Plane: Effects of Side Wedge, Wide Branch, and Unilateral Roller Shoes on the Phalangeal Alignment, Pressure Forces, and the Footing Pattern 63 4 Diskussion 73 4.1 Material und Methoden 73 4.1.1 Röntgenuntersuchung 73 4.1.2 Druckmessung 75 4.1.3 Kombination von Röntgenuntersuchungen und Druckmessungen zur Beurteilung biomechanischer Fragestellungen 78 4.2 Die Veränderungen der Zehenknochenausrichtung nach Applikation von orthopädischen Beschlagsmodifikationen 79 4.3 Die Veränderungen des Druckverteilungsmusters unter Hufeisen und Huf nach Applikation von orthopädischen Beschlagsmodifikationen 81 4.4 Der Effekt von orthopädischen Beschlagsmodifikationen auf die individuelle Fußung 84 4.5 Schlussfolgerungen und Ausblick86 5 Zusammenfassung 88 6 Summary 90 7 Literaturverzeichnis 93