3. Haustierbesamung 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 Der Halbgott Theseus erschlägt den Minotaurus Das Monster verzehrte Jungfrauen, anstatt sie zu begatten Römisches Fußbodenmosaik, ca. 150 A.D.Kunsthistorisches Museum, Wien

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 Karl-Ernst von Baer (1729-1799) 1780 erste erfolgreiche Besamung bei einem Säugetier an einer Hündin Mitte 18. Jahrhundert erste Erfolge beim Fisch Eizelle war noch nicht entdeckt, Alles Leben in den Samenzellen Geburt von zwei Welpen nach 62 Tagen Spallanzani war Ordenspriester und Professor an der Universität von Pavia – Erkenntnisse verschwanden für mehr als 100 Jahren in wissenschaftlichen Archiven Die Entwicklung der künstlichen Vagina verhilft der instrumentellen Samenübertragung und Spermatologie zum Durchbruch – vorher Schwämmchen, Kondome usw. 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 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 20 40 % der Kühe und Färsen 60 80 100 1955 1960 1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 1Arbeitsgemeinschaft Deutscher Rinderzüchter e.V. -ADR- 2007

Rinderbesamung in Deutschland 2006 Arbeitsgemeinschaft Deutsche Rinderzüchter e.V.-ADR-2007

Schweinebesamung in Deutschland 20061 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 % 1Zentralverband der Deutschen Schweineproduktion e.V. -ZDS- 2007

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

Gesetzliche Vorschriften für die künstliche Besamung in der Europäischen Union 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

Aufnahme-Untersuchungen für die Einstellung in EU-Stationen Bulle Eber Hengst Brucellose Leukose Tuberkulose BVD-Ag+Ak BHV1 Spülprobe auf: Trichomonas fetus u. Campylobacter fetus/venerealis ESP (Europ. Schweinepest) AK (Aujeszkysche Krankheit) In BRD zusätzlich: Leptospirose PRRS Infektiöse Anämie CEM (kontag. equine Metritis) Beschälseuche Equine Virusarteriitis

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 der Rassenvielfalt bei Nutztieren verhindern Heute nicht mehr konkurrenzfähige Rassen können über bislang unerkannte, genetisch fundierte Eigenschaften verfügen, die unter geänderten Marktanforderungen und Umweltbedingungen wertvoll sind. 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. Nach Simon (1992)

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.