Reprod. Dom. Anim., 28,427-432 (1993) 0 1993 Paul Parey S c i e n ~ c Publishers, Berlin and Hamburg ISSN 0936-6768

Aus der ehem. Abteilung f i r experimentelle Fortpflanzungsbiologie der Klinik f%r Geburtshilfe und Gynakologie des Rindes

der Tierarztlichen Hochschule Hannover und

dem Besamungsverein Neustadt a.d. Aisch e.V.

Zwanzig Jahre Rinder-Embryotransfer beim Besamungsverein Neustadt a.d. Aisch e.V.

J. Hahn, C . Leiding und H.P. Nohner

INHALT Die ersten Arbeiten zur Durchfiihrung des Embryotransfers (ET) beim Rind begannen beim Besamungsverein Neustadt/Aisch (BVN) im Jahre 1973. Von Anfang an entwickelte sich bei der Durchfihrung des ETs eine praxisorientierte Richtung (kommerzieller ET) und mit Unterstiitzung der Dr.Dr.h.c. Karl Eibl-Stiftung eine wissenschaftlich orientierte Richtung (experimenteller ET). Beide Programme fiihrten zu positiven Wechselwirkungen und ermoglichten die erfolgreiche Entwicklung des ETs bis zum heutigen Tag. Wenn auch gegenwartig aufgrund okonomischer Schwierigkeiten in der Landwirtschaft eine gewisse Stagnation bei der Anwendung des ETs auch beim BVN m verzeichnen ist, so gibt es uber den Nutzen des ETs und seiner assoziierten Techniken f i r die Rinderzucht auch in Zukunft keine Zweifel.

CONTENTS Twenty years embryo transfer (ET) in cattle at the Besamungsverein Neustadt a.d. Aisch e.V. First attempts to establish embryo transfer in cattle at the Besamungsverein Neustadtlksch (BVN) started in 1973. From the beginning the ET was developed in two directions, a commercial ET and an experimental ET, which was supported by the Dr.Dr.h.c. Karl Eibl- Foundation. Both programmes led to positive interactions and made a successful embryo transfer program possible. Although a certain stagnation of ET can be observed at present because of low economical dairy conditions, there are no doubts, that advances offered by ET and the associated techniques are beneficial to hture cattle breeding.

Wahrend einer Studienreise der Arbeitsgemeinschaft Bayerischer Besamungsstationen nach Cambridge im Jahre 1973 fand auf dem Flughafen Heathrow bei London eine fiir die Einfihrung des Embryotransfers in Neustadt a.d. Aisch denkwurdige Unterhaltung zwischen

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dem damaligen Vorstandsmitglied und dem ehemaligen Vorsitzenden des Besamungsvereins Neustadt a.d. Aisch e.V. (BVN), Herrn Leonhard Hegendorfer, und dem leitenden fachtechnischen Direktor, Herrn Dr. Rudolf Hahn, statt. Dabei wurden die .in Cambridge bei Dr. Rowson gewonnenen Eindriicke iiber den Embryotransfer diskutiert, und es reifte der EntschluB, dieses neue biotechnische Verfahren in Neustadt a.d. Aisch einzuhhren. Kurze Zeit darauf erfolgte die erste Kontaktaufnahme zwischen R. Hahn und J. Hahn, die als Anfang einer jahrelangen engen Zusammenarbeit angesehen werden kann. Bald danach brachen beide zu einer gemeinsamen Informationsreise in die USA und Kanada auf, wo gerade die ersten zaghaften Versuche zum Embryotransfer beim Rind unternommen wurden. Nach Beendigung dieser Reise kam es zu dem einstimmigen Beschluf3 des Vorstandes des BVN, in Hambiihl eine Transferstation einzurichten. Hervorzuheben ist, dal3 seit dieser Zeit der gesamte Vorstand sowie die beiden leitenden Direktoren, Herr Dr.Dr.h.c. Rudolf Hahn und Herr Wolfgang Breuer mit voller Uberzeugung die Einfihrung und Durchfihrung des Embryotransfers mit allen daraus envachsenden Konsequenzen bis zum heutigen Tag unterstiitzt haben. Zu erwahnen ist die tatkrafiige Mithilfe der Stationstierarzte und einiger Angestellter, ohne die die Entwicklung des Embryotransfers in Neustadt a.d. Aisch nicht moglich gewesen ware. Genannt werden sollen die Herrn Drs. Baumgartner, Zoder, Luhmann und Gorlach.

J. Hahn, C. Leiding und H.P. Nohner

Die ET-Gruppe in Neustadt a.d. Aisch war eine der ersten, die den blutigen Transfer aufgab und mit Erfolg den unblutigen Transfer am stehenden Tier durchfiihrte (Hahn et al., 1975) (Abb. 1.). Diese Ergebnisse sind bereits im Jahre 1975 von R. Hahn und J. Hahn auf dem Seminar "Egg Transfer in Cattle" in Cambridge einem internationalen Publikum vorgestellt worden (Hahn & Hahn, 1976).

Abbildune 1: Embryotransfer vor 20 Jahren in Neustadt.Spenderkuh nach der Spiilung

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Der nachste Schritt war die Venvirklichung der unblutigen Gewinnung von Embryonen. Nach zahlreichen Vorversuchen wurde dafiir im Jahre 1977 der Embryotransfer-Ketheter "Modell Neustadt a.d. Aisch" herausgebracht (Baumgartner et al., 1977, Hahn, 1978). Dieses Instrument sol1 besonders envahnt werden, da es bis heute in unveranderter Form fur die unblutige Gewinnung von Embryonen weltweit in 49 Landern eingesetzt wird.

Mit der Entwicklung praxisreifer Verfahren fiir den ET entstand schon in den 70er Jahren weltweit eine Nachfrage nach der Durchfihrung dieser biotechnischen Methode. Stimulierend auf diese Entwicklung wirkte sich die Hoffnung vieler Tierzuchter aus, dal3 der ET zu einer deutlichen Rentabilitatssteigerung der Rinderhaltung fihren wiirde. Die Ergebnisse blieben jedoch zweifelhaft, wenn mit dem ET gleichzeitig die Hoffnung verkniipft wurde, allgemeine Probleme der Rinderhaltung, wie Management- und Fruchtbarkeitsprobleme in den Herden zu losen.

Der ET beim Besamungsverein stand von Anfang an auf zwei Saulen. Einmal sollte durch experimentelle Programme vorwiegend in Verbindung mit der Tierarztlichen Hochschule der ET mit seinen sog. assoziierten Techniken weiterentwickelt werden, und zum anderen sollte der zunehmenden Nachfi-age nach DurchfUhrung des ETs in den Zuchtbetneben Rechnung getragen werden. Das fiihrte zur Entwicklung des kommerziellen ETs.

Ubersicht 1 : Entwicklung des kommerziellen ETs beim Besamungsverein Neustadt a.d. Aisch

Jahr Zahl der transfertaugliche Embryonen Zahl der durchgefuhrten Spender gewonnen Trans f e r s

abs. 0 blutig / unblutig

1974 59 107 1.81 14 1975 61 233 3,81 92 1976 49 187 3,81 19 1977 47 96 2,04 33 1978 62 228 3,67 99 1979 84 293 3,48 105 1980 101 373 3,69 167 1981 142 575 4,04 274 1982 188 822 4,37 217 1983 295 1.537 5,21 1.087 1984 399 1.880 4,71 1.411 1985 425 2.221 S,23 1.465 1986 234 1.276 5,45 617 1987 316 1.684 5,33 571

1989 224 1.256 5,61 657 1990 280 I. 568 5,60 778

1988 265 1.359 5,13 575

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Als Beispiel fiir die Entwicklung des Embryotransfers in Deutschland ist die dynamische EntwicMung des kommerziellen ETs in Siiddeutschland in ilbersicht 1 dargestellt. Die steigende Anzahl von Spiilungen bis in die Mitte der 80er Jahre beruht im wesentlichen auf der schnellen Ausbreitung des ETs im gesamten siiddeutschen Raum bis nach Rheinland- Pfalz, Luxemburg und Osterreich.

J. Hahn, C. Leiding und H.P. N o h a

Nachdem sich in den genannten Gebieten eigene ET-Teams etabliert hatten und der ET zu einer Routinemethode entwickelt worden war, kam es erwartungsgemafl zu einer regionalen Beschrankung auf das BVN-eigene Besamungsgebiet, was sich auch in der Anzahl der Spiilungen niederschlagt.

Gegenwartig kommen im Rahmen des kommerziellen ETs drei verschiedene Programme zum Einsatz:

1. MOET-Programme 2. Service-Programme 3. Export-Programme

1. Die MOET-Programme stellen die enge Verknupfbng des Besamungsvereins Neustadt a.d. Aisch e.V. mit den nordbayerischen Zuchtverbanden dar. Sowohl in der Rasse Fleckvieh wie Gelbvieh wird versucht, mit Kilfe des ETs die nachste Jungbullengeneration zu produzieren. In diesem Programm ist die Mtiglichkeit nach strengen zuchthygienischen Kriterien zur Selektion der geeigneten Spenderkuh herauszustellen, was sich in den uberdurchschnittlich guten Stimulationsergebnissen niederschlagt .

2. Service-Programme, die ausschlieBlich vom Landwirt finanziert werden, stehen naturlich zahlenm&l3ig im Vordegrund. Sie sind stets ein Spiegelbild der Kosten-Nutzen-Analyse des Landwirts. Trotz relativ giinstiger Tarife zeigte sich in den zuriickliegenden Jahren, d& sich der ET beim Fleckvieh offensichtlich nur bei der absoluten Spitze der Zuchtbetriebe lohnend einsetzen l&t. Der Absatz der mannlichen Nachkommen mul3 sehr genau mit den Zuchtverbanden abgesprochen werden. Ein weiteres Risiko besteht im Verkauf tiefgefiorener Embryonen. Der Markt ist klein, beim Export ins Ausland sind haufig Vatertiere aktuell, die fiir die heimische Zuchtpopulation weniger gefragt sind.

3. Export-Programme mit Gelbvieh- und Fleckviehembryonen entwickelten sich, nachdem die Methoden des Einfrierens und Aufiauens praxisreif waren. Sie erwiesen sich auch als Motor f i r den Verkauf von Samen. In groBem Umfang konnten z.B. Exportgeschae mit Brasilien, Kolumbien, Siidafrika und Namibia abgewickelt werden, wobei der Embryonenexport die Alternative zum Verkauf lebender Tiere darstellt - eine Alternative, die durch unefillbare hygienische Vorschriften oft erschwert wird. Da die

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Voraussetzungen f i r eine erfolgreiche ijbertragung tiefgefrorener Embryonen im Ausland nicht immer erfiillt wurden (Mtingel bei der Fruchtbarkeit und der Synchronitat der Empfangertiere), variierten die Trachtigkeitsergebnisse bei gleicher Ausgangsqualitat der Embryonen. Das hat z.T. zu Enttauschungen auf Verkaufer- und Kauferseite gefihrt. DaB eine erf'olgreiche ijbertragung von gefrorenentaufgetauten Embryonen unter tropischen Bedingungen bei optimaler Vorbereitung moglich ist, zeigen die Ergebnisse vom Januar 1993 in sechs verschiedenen brasilianischen Betrieben.

Transferergebnisse mit gefrorenedaufgetauten Embryonen

Anzahl Anzahl Anzahl Trachtigkeit aufgetauter Transfers trachtig in%

Embryonen

91 91 56 61,6

Zur gegenwartigen Lage des kommerziellen ETs ist festzustellen, daB nach anfanglicher Euphorie die Durchfiihrung des ETs mehr an die Entwicklung des Einkommens landwirtschaftlicher Betfiebe gekoppelt wird. Im Zuge der Verunsicherung der Landwirte iiber die Auswirkungen von Agrarreformen, Milchquotenverkhufen und Milchpreisgefahrdungen hat eine gewisse Stagnation bei der Durchfihrung des ETs eingesetzt. Ohne Zweifel ist dabei die Kostenfrage von wesentlichster Bedeutung.

Zum ex~erimentellen Embrvotransfer sind die Forschungsarbeiten zu rechnen, die im wesentlichen auf der Transferstation des BVN in Hambiihl bis zum heutigen . Tag durchgefihrt werden. Zwischen 1976 und 1993 wurde von der Dr.Dr.h.c. Karl Eibl-Stiftung die Durchfihrung von 23 Doktorarbeiten finanziell unterstutzt, die bisher zu 20 Promotionen an der Tierlrztlichen Hochschule Hannover fihrten, drei weitere Arbeiten sind noch nicht abgeschlossen. Diese umfangreiche praxisorientierte Forschungstatigkeit brachte zahlreiche neue Erkenntnisse auf dem Gebiet des ETs beim Rind. Durch die enge Verknuphng von experimentellen und kommerziellen Programmen konnten neue wissenschaflliche Erkenntnisse sofort in die Praxis umgesetzt werden (Hahn, 1990). Die Forschungstatigkeit hatte f i r den Besamungsverein immer einen hohen Stellenwert. Dabei hat sich die enge Zusammenarbeit mit der Tierarztlichen Hochschule Hannover stets bewahrt.

Im einzelnen wurden von den Doktoranden folgende Fragestellungen behandelt: Fiitterung und Haltung von Spendertieren, Auswahlkriterien fur Spendertiere, Zyklussynchronisation

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von Spender- und Empfangertieren, Probleme der Superovulation, Teilung der Embryonen durch Mikromanipulation, Tiefgefrierkonservierung von Embryonen, Geschlechtsbestimmung, In-vitro-Befruchtung und Kerntransfer (Abb. 2).

J. Hahn, C. hiding und H.P. Nohner

Abbildung 2: Geklontes Kalb nach erfolgreichem Kerntransfer in Neustadt. Kalb ist seit der Geburt vor 12 Monaten seinen gleichaltrigen Gefahrtinnen konstant um 30% Gewicht voraus. Einflul3 des Kerntransfers?

Neben den Dissertationen flihrten die Forschungsergebnisse zu zahlreichen Publikationen in Fachzeitschriften und zu regelmanigen Vortragen auf nationaler und internationaler Ebene. Zahlreiche Besucher aus dem In- und Ausland kommen regelmanig zur ET-Station nach Hambuhl und konnen sich von dem hohen Stand der dortigen wissenschaftlichen und praktischen Arbeiten auf dem Gebiet des ETs uberzeugen.

Literaturveneichnis

Baumgartner, G., J. Hahn, R. Hahn & U. Schneider, 1977: Erfahrungen mit der unblutigen Eigewinnung. Zuchthygiene 12, 39

Hahn, J . , 1978: Die unblutige Eigewinnung beim Rind unter Beriicksichtigung der Vorbereitung der Spendertiere und der Entwicklung der Eizellen in Eileiter und Gebarmutter. Dtsch. tierarztl. Wschr. 60, 174-184

Hahn, J., 1990: Embryotransfer beim Rind - derzeitiger Stand und Ausblick. Dtsch. tierarztl. Wschr. 97, 258-263

Hahn, J., R. Hahn, G. Baumgartner, W. Lorrmann & H.F. Zoder, 1975: Erfolgreiche unblutige Eitransplantation beim Rind. Dtsch. tierarztl. Wschr. 82, 429-43 1

Hahn, J. & R. Hahn, 1976: Experiences with non-surgical transfer techniques. In: L.E.A. Rowson (Ed,), Eggtransfer in Cattle. Published by the Commission of the European Communities, 199-207

Anschrift der Autoren: Tierarztl. Hochschule, Bischofsholer Damm 15, 30173 Hannover u. Besamungsverein Neustadt a.d. Aisch, 91413 Neustadt a.d. Aisch.