Vorlesung, 7. FS, WS 2007/08, Andrologie und Künstliche Besamung

3. Haustierbesamung

Haustierbesamung

• Allgemeines

• Geschichtlicher Überblick

• Stand der KB (international, national)

• Gesetzliche Bestimmungen

• Vorteile, Nachteile der KB

Allgemeines

Die KB ist weltweit verbreitet bei landwirtschaftlichen Nutztieren Sie ist das älteste biotechnische Verfahren (s.Ende des 18. Jh.) Die Grundlagen für die praktische Anwendung wurden insbesondere durch Iwanoff (Russe, Biologe) geschaffen Entwicklung als Praxisverfahren ab 1930 bis 1950, vor allem um die Deckseuchen zu bekämpfen Die wichtigste Anwendung der KB liegt heute in der Zucht Sie wird genutzt bei Rind, Schwein und Pferd, aber auch Kleinwiederkäuern, Hund, Pelztieren, Kaninchen, Wasserbüffeln, Kameliden, Geflügel, Bienen, Fischen, Wild- und Zootieren und Menschen

Künstliche Besamung Beschreibung schon in der griechischen Mythologie zur Zeugung bei Mensch und Haustier. Methoden zur Samengewinnung und Samenübertragung Intraspezifisch (innerhalb der gleichen Spezies) Interspezifisch (zwischen verschiedenen Spezies)

•Apollodorus (Gelehrter, 2. Jh. v.u.Z.) beschreibt die Entstehung des Monsters Minotaurus

•König Minos verweigerte den Göttern ein Stieropfer. Pasiphae wurde mit der unnatürlichen Liebe zu einem Bullen

bestraft

•Daedalus zeigt Pasiphae den Einstieg i in die Phantomkuh

Casa Vetti, Pompeji (vor 79 A.D.)

Theseus im Zentrum des Labyrinths

Römisches Fußbodenmosaik, ca. 150 A.D.Kunsthistorisches Museum, Wien

Der Halbgott Theseus erschlägt den MinotaurusDas Monster verzehrte Jungfrauen, anstatt sie zu begatten

•Geschichtliche Entwicklung der instrumentellen Samenübertragung1

•1. Etappe: von der Frühzeit bis 1914

•2. Etappe: jüngere Entwicklung der KB, 1914 – 1930

•3. Etappe: Organisation- und Ausbreitungsphase, ab 1945

•1Nach Götze (1949) und Rommel (1963)

Geschichtliche Entwicklung der künstlichen Besamung

• 1. Etappe: von der Frühzeit bis 1914 (I)

Um 800 v.u.Z. Assyrer: Samenübertragung bei Pflanzen und Tieren

13. Jahrhundert Beduinen: Besamungen von Stuten

17. Jahrhundert Malpighi u. Bibbiena: Versuche, Eier von Seidenraupen mit elixir vitae von männl. Tieren zu befruchten

1677 Ham und Leeuwenhoek:Entdeckung von Samentierchen im Samen von Männern

1725 Jacobi: Besamungsversuch an Bachforelleneiern

1763 Veltheim: ähnliche Versuche

Um 1780 Spallanzani: Besamungsversuche an Froscheiern und am Hund (Samenübertragung --> drei gesunde Welpen geboren)

Antoni van Leeuwenhoek (1632-1723)Entdeckung der menschlichen Spermien

Schafbockspermien

•Geschichtliche Entwicklung der künstlichen Besamung

• 1. Etappe: von der Frühzeit bis 1914 (I)

• Um 800 v.u.Z. Assyrer: Samenübertragung bei Pflanzen und Tieren

• 13. Jahrhundert Beduinen: Besamungen von Stuten

• 17. Jahrhundert Malpighi u. Bibbiena: Versuche, Eier von Seidenraupen mit elixir vitae von männl. Tieren zu befruchten

• 1677 Ham und Leeuwenhoek:Entdeckung von Samentierchen im Samen von Männern

• 1725 Jacobi: Besamungsversuch an Bachforelleneiern

• 1763 Veltheim: ähnliche Versuche

• Um 1780 Spallanzani: Besamungsversuche an Froscheiern und am Hund (Samenübertragung --> drei gesunde Welpen geboren)

Lazzaro Spallanzani (1729-1799)-1780 erste erfolgreiche Besamung bei einem Säugetier an einer Hündin

Karl-Ernst von Baer (1792-1876) - 1827 Entdeckung der Eizelle bei einer Hündin

1. Etappe: von der Frühzeit bis 1914 (II)

Ende des 19. Jahrhunderts: Inseminationen bei der Frau (Sims)

1897 Verbot durch päpstliche Bulle

1887 Repiquet: Denkschrift an Societé de Médicine Vétérinaire:- Insemination beim Tier durchführbar- Technik und Instrumente den TÄ verfügbar machen- KB-Einsatz in der Tierzucht erfolgversprechend

Um die Jahrhundertwende mehrten sich Berichte über Gewinnung von Sperma und Inseminationen beim Pferd: Russland, England, USA, Dänemark, Japan, Deutschland; Rind: Italien

1889-1930 Iwanoff : wissenschaftliche und experimentelle Grundlagen für die künstliche Besamung

- 1912 Monographie: „Die künstliche Befruchtung der Haustiere“1905 Hoffmann: Verdünnung von Hengstsperma mit frischer Milch

2. Etappe: 1914 - 1945

• 1914 Amantea: Entwicklung einer künstlichen Vagina für Hund

• 1926 Roemele: Gerät zum Absamen von Bullen

• 1931 Rodin und Lipatow: 1. Phantom für Bullen

• 1931 McKenzie: Samenfänger für Eber

• 1931 Gründung des Zentralinstitutes für KB in Moskau ("Wiege der Besamung"), Iwanoff, Milowanow

• Überleitung der Besamung in die Praxis und weitere Forschung:- Massage der Samenleiterampullen (Semice, 1925) und der Anhangdrüsen (Miller et al., 1934)- Elektroejakulation (Gunn, 1933)- Spermadosierung, -verdünnung (Milowanow, 1932) Salisbury, ), -konservierung (Iwanow, 1930), -prüfung

(Roemele, 1927)- Optimaler Inseminationszeitpunkt, -technik

Künstliche Scheide für den Hund nach AMANTEA (1914)

Samenfänger nach McKenzie

2. Etappe: 1914 -1945

1914 Amantea: Entwicklung einer künstlichen Vagina für Hund

1926 Roemele: Gerät zum Absamen von Bullen

1931 Rodin und Lipatow: 1. Phantom für Bullen

1931 McKenzie: Samenfänger für Eber

1931 Gründung des Zentralinstitutes für KB in Moskau ("Wiege der Besamung"), Iwanoff, Milowanow

Überleitung der Besamung in die Praxis und weitere Forschung:- Massage der Samenleiterampullen (Semice, 1925) und der Anhangdrüsen (Miller et al., 1934)- Elektroejakulation (Gunn, 1933)- Spermadosierung, -verdünnung (Milowanow, 1932) Salisbury, ), -konservierung (Iwanoff, 1930), -prüfung (Roemele, 1927)- Optimaler Inseminationszeitpunkt, -technik

•Nach sowjetischem Vorbild Einführung der Rinderbesamung in Dänemark (1935), Schweden, Finnland, Italien, Deutschland (Hoffmann, Küst, Götze,1936)

•1939 Entdeckung der Schutzwirkung von Eigelb in der Verdünnung und bei der Abkühlung des Samens

•1941 Gründung der 1. deutschen Besamungsstation in Pinneberg

3. Etappe: nach 1945

Etappe der Organisation und Ausbreitung der KB in der Welt

1948 1. Internationales Kongreß in Mailand, Begriff der artificial insemination ( A. I.) durch Heape

Weitere Entwicklungen

- Durchsetzung der künstl.Vagina (KV); Spermaverdünnung, -konservierung; Nutzung von zuchtbewährten

Vatertieren, Spermareserven in Depots und Banken

- Flüssigkonservierung - Tieftemperaturkonservierung

- 1949 Entdeckung der Kälteschutzwirkung von Glycerin

- 1950 1.Verfahren zur Langzeitkonservierung von Bullensperma in Trockeneis (-79°C, Polge u. Rowson)

- 1950/1953 Paillettenmethode praxisreif (Cassou)

- 1958 Pelletsverfahren in LN2 (Nagase et al.)

- 1964 Minipailletten (Jondet)

In der Gegenwart ist die künstliche Besamung ein wichtiges Verfahren der Reproduktionsmedizin bei Haus- und Nutztieren. Andere Verfahren sind: - Embryotransfer (ET) - Kryokonservierung von Oozyten und Embryonen - In-vitro-Produktion von Embryonen (IVP) - Somatischer Kerntransfer - Geschlechtsbestimmung (Spermasexing)

Anwendung der KB in der Gegenwart

Rind Routinemethode: Besonders in Milchbetrieben in Europa, USA, Kanada, Japan,

In gut geführten Milchrinderherden in Südafrika und in einigen südamerikanischen Ländern

In Entwicklungsländern eingeführt, zeigt in dem einen oder anderen Land ein gutes Niveau (z.B. in Kenia, Ghana)

Anwendung der KB in der Gegenwart

Schwein: ansteigende Bedeutung oder bereits Routinemethode : Vorwiegend in den Industrieländern

In Ländern, wo die Schweinezucht traditionell ein wichtiger Zweig der Tierproduktion ist (China, Philippinen)

In anderen Ländern, wo in gut geführten Schweinebetrieben die

Vorzüge der KB erkannt wurden

Anwendung der KB in der Gegenwart

Pferd: gewinnt nach zögerlichem Beginn mehr und mehr an Bedeutung, auch wenn sie immer noch nicht in der englischen Vollblutzucht zulässig ist

Kleinwiederkäuer: - Beim Schaf vor allem in Australien und Neuseeland- Bei der Ziege besonders wichtig in Milchziegen- betrieben in Frankreich, Japan, USA, in der Schweiz

  Wirtschaftsgeflügel: (Puten, Enten, Gänse, Hühner)

- In Kanada, USA, Japan, Thailand, China, Israel, Deutschland

Rinderbesamung in der Bundesrepublik Deutschland 20061

Organisation: überwiegend Genossenschaften, Vereine, Gesellschaften

 Besamungsstationen: 23 Besamungsdichte: 81 % (bezogen auf den

Kuh- u. Färsenbestand) Erstbesamungen (EB): ca. 4.676.685

1Arbeitsgemeinschaft Deutscher Rinderzüchter e.V. -ADR- 2007

0

20

40

% d

er K

ühe

und

Fär

sen

60

80

100

1955 1960 1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005

Rinderbesamung in Deutschland 2006

Holstein-Sbt45,5%

Sonstige1,4%

Fleckvieh37,0%

Fleischrinder4,2%Braunvieh

4,6%

Holstein-Rbt7,3%

Arbeitsgemeinschaft Deutsche Rinderzüchter e.V.-ADR-2007

Besamungsstationen: 35 Besamungsdichte: 85-87% (Anteil besamter Sauen am Gesamtsauenbestand) Erstbesamungen (EB): 5,6 Mio. Durchführung der Insemination:

Tierärzte/ Besamungsbeauftragte: 2,3 %Eigenbestandsbesamer: 97,7 %

Schweinebesamung in Deutschland 20061

1Zentralverband der Deutschen Schweineproduktion e.V. -ZDS- 2007

1111,4

9

8,3

7,125,32

2,38

1,580,98

9,9 10,1

10,6

10,7

0

2

4

6

8

10

12

1980 1985 1990 1995 1997 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006

Anzahl

Eber (1.000)

Portionen (Mill.)

0

5000

10000

15000

20000

25000

30000

35000

40000

45000

1985 1990 1995 2000 2005

Entwicklung verschiedener Reproduktionstechniken in der Reitpferdezucht

Frisch-Sp.

Tiefgefrier-Sp.

Natursprung

Embryotransfer

Gesetzliche Vorschriften für die künstliche Besamung in der Bundesrepublik Deutschland

Tierzuchtgesetz (TierGZ) vom 22. 07. 1998 Begriffsbestimmungen: Zuchttier, ... Anbieten und Abgeben von Zuchttier, Samen,

Eizellen, Embryonen Zuchtorganisation Besamungsorganisation

Verordnung über die Untersuchung männlicher Tiere zur Erteilung der Besamungserlaubnis vom 16. 07. 1998

Gewährschaftsbestimmungen des ZBS für Besamungseber vom 11.5.1994

Für die Überwachung der Besamungshengste: TierGZ, Fassung vom 22.4.1994 RL 92/65/EWG vom 6.4.1995

Es gelten folgende Richtlinien:

RL des Rates zur Festlegung der tierseuchenrechtlichen Anforderungen an den innergemeinschaftlichen Handelsverkehr mit TG-Rindersamen und an dessen Einfuhr vom 14.6.1988 (88/407/EWG), zuletzt geändert durch RL 90/425/EWG, 26.06.1990

RL des Rates zur Festlegung der tierseuchenrechtlichen Anforderungen an den innergemeinschaftlichen Handel mit dem Samen von Schweinen und dessen Einfuhr 90/429/EWG

RL des Rates vom 13.7.1992 über tierseuchenrechtliche Bedingungen für den Handel mit Tieren, Samen, Eizellen und Embryonen in der Gemeinschaft sowie für die Einfuhr in die Gemeinschaft, 6.4.1995 - 95/176/EWG

EG-Richtlinie 95/176 für Hengste mit Ländergrenzen überschreitendem Einsatz

Gesetzliche Vorschriften für die künstliche Besamung in der Europäischen Union

Bulle Eber Hengst

Brucellose

Leukose

Tuberkulose

BVD-Ag+Ak

BHV1

Spülprobe auf: Trichomonas fetus

u. Campylobacter fetus/venerealis

Brucellose

ESP (Europ. Schweinepest)

AK (Aujeszkysche Krankheit)

In BRD zusätzlich:

Leptospirose

PRRS

Infektiöse Anämie

CEM (kontag. equine Metritis)

Beschälseuche

Equine Virusarteriitis

Aufnahme-Untersuchungen für die Einstellung in EU-Stationen

Vorteile der künstlichen Besamung

Die KB ermöglicht im Rahmen der Zuchtarbeit eine strenge Selektion und den gezielten Einsatz von männlichen Zuchttieren wertvoller genetischer Konstruktion

Die KB ist ein wirtschaftliches Verfahren, da sie Vatertiere einspart und demzufolge Stall- und Futterkapazität

Die KB spielt eine entscheidende Rolle bei der Unterbrechung von Infektionsketten und bei d. Eliminierung von Deckseuchen

Weitere Vorteile der KB

• Sie ermöglicht die Belegung bei Deck-schwierigkeiten.• Paarungsverletzungen werden vermieden.• Zwangsläufige Zuchtpausen werden überbrückt.• Das Sperma kann auch in entfernte Gebiete entsandt

werden.• Samenbanken vom Aussterben bedrohter Haus- und

Nutztiere können angelegt werden.• Die KB erleichtert wissenschaftliche Untersuchungen.

Warum sollte man eine weitere Abnahme derRassenvielfalt bei Nutztieren verhindern

• Heute nicht mehr konkurrenzfähige Rassen können über bislang unerkannte, genetisch fundierte Eigenschaften verfügen, die unter geänderten Marktanforderungen und Umweltbedingungen wertvoll sind.

Nach Simon (1992)

• Haustier-Rassen waren teilweise mit besonderen Entwicklungsphasen bäuerlicher Kultur verbunden. Sie sind deshalb gleichermaßen erhaltenswürdig wie Baudenkmäler oder Sammlungen technischer Geräte in Museen.

• Rassen, die in den Hauptnutzungsmerkmalen nicht an der Spitze stehen, können an Grenzstandorten für die Landschaftspflege, für den Freizeitwert einer Region oder allgemein für eine extensive

Landwirtschaft besondere Bedeutung haben.

Nachteile der künstlichen Besamung

• Genetisch wenig wertvolle Vatertiere werden nicht genutzt.

• Gefahr der raschen Verbreitung von Gendefekten,• Gefahr der Entwicklung einer schmalen Zuchtbasis,• Brunsterkennung oder Hormoneinsatz.