Tierzüchtung

I. Klassische Tierzüchtung

Haustiere werden zur Nutzung und aus Liebhaberei gehalten, wobei das älteste Haustier vermutlich der Hund ist. Von 6 000 wildlebenden Säugern wurden nur etwa. 20 Arten domestiziert, d.h. durch Wegfall der stabilisierenden Selektion zu Haustieren gemacht. Von den 9 000 wildlebenden Vogelarten haben lediglich  Huhn, Ente, Gans, Taube und Truthahn als Haustiere Bedeutung erlangt.
Unsere Haustiere stammen meist von gesellig lebenden Wildformen ab, da diese leichter zu domestizieren sind als einzeln lebende Tierarten.
Hauptaufgabe der Tierhaltung ist die Versorgung des Menschen mit Nahrungsmitteln und Stoffen zur Bekleidung (Wolle, Felle und Leder).
Durch planmäßige Züchtung wird die Leistungsfähigkeit der Tiere für die von uns gewünschten Produkte gesteigert.
Aber:
die Ziele der Züchtung sind immer nur ansatzweise erreichbar
ständig treten neue Gesichtspunkte in den Vordergrund und andere verlieren an Wichtigkeit. So hat z. B. das Haustier seine Bedeutung als Zugtier (Rind, Pferd ) nahezu verloren während die Züchtung heute auf die starke Automatisierung in der Tierzüchtung Rücksicht nehmen muß.  Die Anpassung der Haustiere an diese steht unter dem Zwang, die preise für  die Tierprodukte so niedrig wie möglich zu halten.
- Züchtung hört nie auf

Sobald Züchtung nur auf eine bestimmte Nutzleistung hin erfolgt, entstehen bes., Rassen (z.B. Fleisch- oder Milchrassen).

- - - - -     Folie "Abstammung"   - - - - -

Nach Rensch dauert die Herausbildung einer neuen Art bei wildlebenden Säugern ca. 100 000 bis 1 Mio. Jahre.
Für die Herausbildung einer neuen Rasse kann man in etwa 50 000 Jahre oder mehr ansetzen.
Durch einen Vergleich dieser Zahlen mit dem Zeitraum, in dem die meisten Kulturrassen entstanden sind, so wird die  außergewöhnliche Beschleunigung der Artenbildung durch Domestikation und Züchtung (gezielte Auslese und Kreuzung auf gewünschte Eigenschaften hin) deutlich.
Der Tierzüchter arbeitet mit Auslese und Kreuzung und benutzt auch die Erkenntnisse der Populationsgenetik.

Die Ergebnisse der modernen Tierzüchtung wurden durch technische Neuerungen auch wesentlich verbessert:
- Die Tiefkühllagerung von Rinderspermien ermöglicht eine weitere Steigerung der Nachkommenszahl von wertvollen Bullen. Der jährliche Fortschritt in der Steigerung der Milchleistung beträgt etwa 1-2%.
- Durch Zentrifugieren können die Spermien nach Geschlecht voneinander getrennt werden, wodurch eine Erhöhung der Geburtenrate des gewünschten Geschlechts auf etwa 70% erreicht wurde.
- Durch künstliche Bebrütung der Hühnereier wirkt sich der Verlust des Brutinstinktes bei den Heutigen Legerassen nicht aus
- Ultraschallrückenmessung des Rückenspecks bei Schweinen gestattet die Selektion lebender Tiere auf Fettarmut Während man früher die Untersuchung nur bei geschlachteten Tieren durchführen konnte.
 

Beispiel für erfolgreiche Züchtung:

Beefalo, eine in den USA gezüchtete Kreuzung aus Bison und Rind, die doppelt so schnell wie das Rind wächst, als Futter nur Steppengräser benötigt und ein mageres Fleisch besitzt.
 
 

Zuchtziele der Tierzüchtung:

Im Vordergrund steht nicht das Einzeltier als Züchtungsobjekt, sondern viel mehr die gesamte Population, da durch künstliche Besamung von einem Vatertier eine große Anzahl Nachkommen erzeugt werden kann. Die Massentierhaltung beim Huhn ermöglicht sogar eine konsequente Anwendung der Populationsgenetik, wodurch die durchschnittliche Legeleistung wesentlich erhöht wurde (250 Eier/Jahr).
Im Gegensatz zu früher (Erhöhung einzelner Eigenschaften des Tieres) liegt das heutige Ziel der Züchtung darin, die erwarteten Leistungen des Tiers möglichst rationell zu erhalten sowie die Bewältigung der Ernährungsprobleme der Menschheit.
Bei der Kreuzung versch. Rassen von Haustieren beobachtete man oft eine gesteigerte Wüchsigkeit und eine größere Vitalität bei Bastarsen der Tochtergeneration.  Dieser sog. Heterosiseffekt ist um so ausgeprägter, je mehr homozygote Allelpaare bei den Eltern vorliegen.  Bei der Heterosiszüchtung, die auch "Gebrauchskreuzung" heißt, erzeugt man durch Inzucht zwei reine Linien.  Hierbei zeigen die Bastarde/Hybriden den Heterosiseffekt, die man allerdings immer wieder aus reinen Linien gewinnen muß.  Hierbei sind die Hybriden die Nutztiere und die Reinerbigen die Zuchttiere.
Durch diese Verfahren sind die Arbeits- und Stallkosten für die Rentabilität der Tierzüchtung von entscheidender Bedeutung geworden, da für die Hybridzüchtung zwei versch. Reinzuchtlinien getrennt gehalten werden müssen.
Die Hybridzüchtung wird von Tierzüchtern auch "Verdrängungszüchtung" genannt, da sie in der Regle dazu dient, unerwünschte Merkmale durch andere zu ersetzen.
Inzuchtverfahren sind bei Tieren vor allem im Bereich der Erhaltungszüchtung sehr wichtig.
Rinderzucht ist der Wichtigste Zweig der landwirtschaftlichen Tierhaltung in Mitteleuropa.  Rund 45 % (1982) aller Verkaufserlöse entfallen auf Mich und Rinderfleisch. 1991 betrug der Weltbestand an Rindern ca. 1 Milliarden Tiere.
Zuchtziele:
- hohe Milchmenge
- hoher Fett- und Eiweißgehalt der Milch
- rasches Wachstum
- hoher Fleischanteil am Schlachtkörper

Auch die Schweinezucht ist in der BRD von großer Bedeutung: es werden jährlich ca. 30 Mio. Schweine geschlachtet, was etwa 25% der Einnahmen der Landwirtschaft entspricht (1982).
- Abfallverwerter (frißt alles)
- Haltung auch in Betrieben ohne landwirtsch. Fläche als Futtergrundlage
- heutiges Landschwein hat 4 Rippen mehr als vor dem Krieg
Zuchtziele:
- hoher Fleischanteil
- geringer Fettanteil im Schlachtkörper
- hohe Ferkelzahl
- gute Futterverwertung
- rasche Gewichtszunahme

Bei Schafzucht werden 90% der Einnahmen Durch Fleisch gewonnen, der Rest durch Wolle, Felle und Milch. In einigen Gebieten dienen Schafe der Erhaltung wertvoller Biotope (z.B. Lüneburger Heide).
Zuchtziele:
- hohe Lämmerzahl
- gute Ammeneigenschaftendes Mutterschafes
- hoher Fleischanteil im Schlachtkörper
- rasch Gewichtszunahme

Ziegenzucht geht in BRD stark zurück im Gegensatz zu Mittelmeerländern. Die Ziege liefert zw. 1 000 und 2 000 l Milch/Jahr für Käseherstellung und Säuglingsnahrung

Geflügelzucht erlebte vor einiger Zeit einen raschen Aufschwung. Pro Kopf der Bevölkerung liegt der Verbrauch bei 300 Eiern und 10 kg Geflügelfleisch/Jahr (1982).
Für Legehennenhaltung werden zu bester Ausnutzung des Heterosiseffektes Doppelhybriden gezüchtet.  Hierbei werden aus zwei Inzuchtlinien eine Einfachkreuzung gewonnen, die dann mit einer anderen Einfachkreuzung kombiniert wird
Zuchtziele:
- Erhöhung der Eizahl, des Eigewichtes, der Schalenfestigkeit, Der Krankheitsresistenz und des Schlupfes (Prozentsatz der Bruteier, aus denen Küken schlüpfen)
 
 

II.  Genetische Tierzüchtung

1984 wurde an der Uni Cambridge eine "Schiege" gezüchtet; ein Tier, das halb Schaf und halb Ziege ist.  Dabei wurden Embryonalzellen von Ziege und Schaf zusammengeführt und der Kombi-Embryo dann einem Schaf implantiert.
Das entstandene Tier war aus genetischer Sicht eine Aggregations-Chimäre (Ch. = Ungeheuer aus der gr. Mythologie).  Aggregations-Chimären sind Zufälle, da nicht zu steuern ist, welche Gene aus versch. Arten oder Rassen zusammenkommen.
- Ziel der Genetiker ist die Implantation von gewünschten Genen an genau der richtigen Stelle im fremden Genom

Genetik in der Tierzucht dient

a) Steigerung der Produktion durch Hormone und Förderung der Krankheitsresistenz

Rinderwachstumshormon BST ( Bovines Somatotropin)
Schlüsselhormon, d.h. es steuert vielfältige Funktionen wie Wachstum und Milchbildung.  Das entspr. Gen ist aus Kernen von Rinderzellen isolierbar und in das Erbgut von E.-coli-Bakterien einbaubar.  Diese produzieren dann BST, wodurch das Hormon in großen Mengen gewonnen werden kann.
Wenn man Rindern regelmäßig BST spritzt, so erhöht sich die Milchproduktion um 15 %.

Wenn fremde Wachstumsgene in das Genom von Schweinen eingebaut werden, so wachsen diese wesentlich schneller.
Aber:
- Überschreitung der Grenzen der Gentechnik (artfremdes Gen vom Menschen)
- Genmanipulation erkauft mit Stoffwechselerkrankungen des Schweins
- kein voller Erfolg des Gentransfers 

Die Vorteile des Gentransfers allg. Liegen in der Erhöhung der Resistenz gegen klass. Krankheiten, wodurch widerstandsfähigere Rassen erhalten werden.  Allerdings wird jedes veränderte oder übertragbare Gen von vielen, individuell versch. Faktoren reguliert, die noch weitgehend unerforscht sind.
 
b) Tiere als genetische Produktionsstätten

T-PA (tissue-Plasminogen Activator) ist eine körpereigene Substanz, die durch Aktivierung der Protease Plasmin Blutgerinnsel auflösen kann.
Wenn bei einem Herzinfarkt ein Blutpfropf die Herzkranzgefäße verschließt, so reicht die t-PA Produktion des Körpers nicht zur Auflösung aus.
Mäuse, denen das Gen für die Produktion von t-PA ins Erbgut eingeschleust wurde, produzieren t-PA in ihrer Milch.

Man hofft, daß es bald möglich ist, den Blutgerinnungsfaktor IX, den Bluter mit Hämophilie B dringend brauchen, durch Schafsmilch zu produzieren.  Falls das Experiment erfolgreich ist und die Verluste bei der Isolierung von Faktor IX aus der Milch nicht über 90 % liegen, so könnten 10  Schafe den Weltjahresbedarf von 1 kg decken.

Allg. wäre die Produktion pharmazeutisch bedeutender Stoffe durch Kühe und Schafe wahrscheinlich billiger als bakterielle Produktion, da aufwendige Reinigungsprozesse entfallen würden.

c) Optimierung von Zuchtergebnissen durch Klonung

Ursprüngliche Def. von Klon: Population von Zellen oder Organismen, die alle durch asexuelle Vermehrung aus einer Zelle oder einem Organismus hervorgegangen sind.

Höhere Tiere vermehren sich nur geschlechtlich.  Um sie dennoch zu klonen, werden fremde Zellkerne in zuvor entkernte Eizellen eingeführt.  Aus diesen Zellen entwickeln sich dann Organismen, die dem urspr. Kernspender genau gleichen.
Voraussetzung:
Es müssen Zellkerne früher embryonaler oder larvaler Stadien verwendet werden, da die Zellen mit zunehmender Differenzierung ("Spezialisierung") die Fähigkeit verlieren, den Kern einer befruchteten Eizelle zu ersetzen.  Implantationen von Kernen aus differenzierten Zellen haben bisher noch nie zu einem voll entwickelten Lebewesen geführt.

Die erste Kerntransplantation wurde 1952 an Frosch-Eizellen durchgeführt.
Heute können Mediziner und Biologen künstlich Mehrlinge von Nutztieren erzeugen.  Durch Hormonbehandlung reifen bei einer preisgekrönten Hochleistungskuh statt einer mehrere Eizellen heran. Dieses Verfahren wird "Superovulation" genannt.  Die Kuh wird mit dem Sperma eines ebenfalls preisgekrönten Bullen besamt.  Nachdem die Embryonen aus jeweils 32 Zellen bestehen, werden sie aus der Gebärmutter herausgespült und entweder tiefgefroren zwischengelagert oder gleich weiter verwendet.  Durch chromosomale Geschlechtsbestimmung identifiziert man z.B. einen Embryo als männlich, der nun für die weitere Prozedur verwendet wird (Sexing).  In einer Mikrooperation trennt man nun 16 der 32 Zellen ab und isoliert deren Zellkerne.  Diese 16 Kerne sind gen. völlig gleich.  Man setzt sie nun in Eizellen von Durchschnittskühen, denen die eigenen Zellkerne entfernt wurden.  Mit mehreren Kernen versehen wachsen diese zu Embryonen heran, die anschließend in die Gebärmütter ihrer "Leihmütter" eingesetzt werden.
- Aus einer männlichen Embryo werden über den Umweg von entkernten und unbefruchteten Eizellen mehrere männliche Embryonen
Bei einem derartigen Versuch entstanden 1988 sieben Bullenkälber.
Aber:
Die Kosten der Klonierung sind enorm, so daß das Verfahren unrentabel und nicht in großen Mengen nutzbar ist.
 

Erlaubte und unerlaubte Stoffe in der Tierzüchtung

Stereoidhormone wie Östrogene sind Sexualhormone, die auch eine anabole Wirkung haben, d.h. sie kurbeln die Eiweißproduktion an.
- Schnelles Muskelwachstum
- schnellere und größere Fleischproduktion
- in kurzer Zeit mit weniger Futter mehr marktreife Nutztiere

Das synthetische Hormon DES (Diethylstilböstrol) ist 10x wirksamer als das bisher übliche Östradiol und verbleibt viel länger im Organismus, so daß es seine Wirkung als Anabolikum viel besser entfalten kann.

Die Gefahr der Östrogene liegt darin, daß sie Tumore und Mißbildungen auslösen können.  Daher sind in der BRD derartige Hormone und hormonwirksame Synthetika für alle Anwendungsgebiete bei lebensmittelliefernden Nutztieren verboten.

Die Hälfte der Weltproduktion an Antibiotika wird für die Nutztierproduktion verwendet.  Antibiotika sind nicht nur Bakteriostatika, sondern fördern auch das Wachstum von Kälbern und Ferkeln, da sie eine 10-prozentige Steigerung der Futterverwertung bewirken.  Bei Hühnern bewirken Antibiotika eine bessere Legeleistung und beschleunigtes Wachstum des geschlüpften Kükens.
Der offizielle Nachweis (sog. Hemmstofftest) ist problematisch
- nur Muskelfleisch und Niere werden überprüft
- Chloramphenicol oder Sulfonamid ist nicht nachweisbar
- weitverbreitete Arzneimittel in der Massentierhaltung

Das Hauptproblem der Massentierhaltung ist das gehäufte Auftreten von Resistenzen von Bakterien, wodurch immer mehr Antibiotika-Therapien "verpuffen".

In der Geflügelproduktion sind zur Verbesserung der Lege- und Mastleistung nur zwei Antibiotika erlaubt.

Seit 1975 sind in der Rindermast Wachstumsförderer (d.h. Zusatzstoffe, die die Futterverwertung verbessern) erlaubt.  Die mengenmäßige Verabreichung ist gesetzlich festgelegt, und auch das sog. Mischfutter mit Wachstumsförderern unterliegt staatlicher Kontrolle.  Nur zugelassene Betriebe dürfen es produzieren.

Die Antibiotika Flavophospholipol ("Flavomycin") und Monesin-Natrium ("Rumesin") sind zwei zugelassene Wachstumsförderer.  Sie führen bei der Stallmast von Bullen zu einer Verbesserung der Futterverwertung von 5 - 10 %, wodurch bei geringerer Grundfutteraufnahme eine höhere Gewichtszunahme erreicht wird.

Der Einsatz von Wachstumsförderern verursacht relativ geringe Kosten, so daß sich deren positiver Effekt vermutlich auch wirtsch. In der Bullenmast niederschlagen wird.  Allerdings ist noch unklar, ob Probleme durch das Phänomen der Resistenz von Bakterien entstehen werden.