DE4129759C2 - Verfahren zur Herstellung eines zootechnischen Mittels für die Anwendung in der Schafzucht - Google Patents

Description

Der Erfindung betriffft ein Verfahren zum Herstellen eines zootechnischen Mittels gemäß dem Oberbegriff nach Anspruch 1.

Es ist bekannt, daß im Tierreich allgemein und so auch bei den Säugetieren (2) beiderlei Geschlechts Geruchsstoffe (Pheromone) (10, 11) in tierartspezifischer Komposition (7, 22, 24) ausgeschieden werden, die beim jeweils anderen Geschlecht der jeweiligen Tierart durch olfaktorische/ge­ ruchssinnliche Wahrnehmung als sog. "Releaserpheromone" (9) ein bestimmtes Verhalten hervorrufen, bzw. als sog. "Primerpheromone" (2) auch physiologische Abläufe auslösen (22).

Die stofflich-strukturelle Beschaffenheit der Säugetier­ pheromone ist noch weitestgehend ungeklärt (3, 5, 7). So scheidet die Tierart Schaf, geschlechtsspezifisch unter­ schiedlich, das spezifische Gemisch von Releaser- und Primerpheromonen über Hautdrüsen aus (13), welches dann an das durch die Talgdrüsen der Haut gleichfalls ausgeschie­ dene Wollfett absorptiv gebunden und im Haarkleid/Wollvlies des Tieres verteilt haftet (14). Die maximale Präsenz der Pheromone ist jahreszeitlich unterschiedlich und hängt von einigen Haltungs- und Umweltfaktoren, wie der Ernährung (8), dem Wollwachstum (20), insbesondere aber dem jahreszeitlichen Sichtregime abhängig (15) ab und konzentriert sich, rasse­ spezifisch, auf bestimmte Zeiträume. Dabei sind Zusammen­ hänge zwischen der in diesen Zeiträumen herrschenden sexuellen Aktivität und dem Blutspiegel der spezifischen Sexualhormone bekannt und statistisch gesichert (20). Bekannt ist die Auslösung einer Zuchtperiode (Brunstver­ halten - Eisprung/Ovulation - Konzeptionsbereitschaft) an Mutterschafen, die zuvor über einen bestimmten Zeitraum in Abwesenheit von männlichen Tieren gehalten wurden und denen plötzlich sexuell aktive Schafböcke zugeführt werden, als sog. "Bock-" oder "ram-effect" (1, 10, 21, 26).

Eine diesen "Bockeffekt" unterstützende bzw. ähnliche Wir­ kung wird nach medikamenteller Anwendung von Hormonen von der Art der Prostaglandine (16, 17, 27) oder Progesteron (4, 6, 19, 23, 25), bzw. der Kombination von beiden Hormonen bei Mutterschafen beschrieben.

Die im vorstehenden Text angeführten und in Klammern () gesetzten Fundstellen sind am Ende der Beschreibung zusammengestellt!

Allerdings ist für das Wirksamwerden der Pheromone in der Regel die Nähe, und damit auch die Haltung, lebender und physiologisch aktiver Tiere als Träger und Ausscheider der Pheromone notwendig. Für die Auslösung gar einer nach­ folgenden, zusätzlichen Zuchtperiode müssen sogar Tiere einer fremden Rasse eingesetzt werden, welche gerade zu diesem speziellen Zeitpunkt am fortpflanzungsaktivsten sind und die Pheromone in effizienten Mengen ausscheiden. Hinzu kommt, daß eine unterstützende bzw. zusätzliche medikamentelle Beeinflussung einen künstlichen Eingriff in den natürlichen Hormonhaushalt bedeutet und damit die Zieltiere sowie die von ihnen gewinnbaren tierischen Pro­ dukte, wie Fleisch, Milch und Käse mit Hormonen belasten kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das die natürlichen Pheromone enthaltende biologische Wirksubstrat vom lebenden Herkunftstier zu trennen - wobei auf Grund der stofflich-strukturellen Unklarheiten über die Pheromone und der in diesem Zusammenhang nicht verfügbaren analyti­ schen Kontrolle der durch physiologische Verhaltensparameter und biochemische Kriterien determinierte Gewinnungszeitraum relativ sicher eine hohe Wirksamkeit des biologischen Wirk­ substrates gewährleistet und das erhaltene biologische Wirksubstrat in stabile und anwendungsfertige Formulierungen zu bringen, mit denen die Zieltiere zu jedem beliebigen Zeitpunkt des Jahres zur geruchs­ sinnlichen Wahrnehmung der Pheromone veranlaßt werden können.

Gelöst wird dies durch die im Anspruch 1 enthaltenen Verfahrensschritte. Die Ansprüche 2-8 haben vorzugsweise Ausgestaltungen des Verfahrens nach Anspruch 1 zum Gegenstand.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbe­ sondere darin, daß die Pheromone in natürlicher Zusam­ mensetzung und in natürlichen Mengen zu jedem beliebigen Zeitpunkt des Zuchtjahres verfügbar sind, und auch unter den Bedingungen der in der Schafzucht üblichen Massenhaltung jedes Einzeltier zur intensiven geruchssinnlichen Wahr­ nehmung der Pheromone veranlaßt werden kann, wodurch in der Folge die saisonale Zuchtperiode in den für die Fortpflan­ zung typischen Leistungsparametern, wie Brunst, Ovulation, Trächtigkeit nach Erstbesamung und Ablammergebnis inten­ siviert bzw. saisonunabhängig eine Zuchtperiode ausgelöst wird.

Die Anwendung des erfindungsgemäß vom Schafbock gewonnenen und erfindungsgemäß formulierten Mittels an weiblichen Schafen gestattet die Gestaltung einer saisonunabhängigen, durchgängigen Reproduktion von Schafen und bei gleichzeitiger Gewährleistung der fortpflanzungstypischen zootechnischen Maßnahmen eine kontinuierliche Erzeugung gleichbleibend großer Partien tierischer Produkte aus der Schafzucht.

Ein gleichzeitiger Vorteil der Erfindung besteht darin, daß auf Grund der natürlichen Herkunft der Pheromone und deren Anwendung in natürlichen Mengen keinerlei toxische Belastungen weder für die Zieltiere, noch für den Anwender und den Konsumenten der tierischen Produkte, und auch nicht für die Umwelt bestehen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist im folgenden näher beschrieben:

Ein Schafbock der Rasse Merino-Fleischschaf mit einem Alter von 3 Jahren, der bereits 2 Zuchtperioden als aktiver Deckbock absolviert hatte, zeigte in der 2. Septemberhälfte seiner dritten, von August bis Dezember/Januar währenden Zuchtperiode eine sehr aktive Paarungsbereitschaft - von der geruchlichen Kontaktaufnahme zum brünstigen Mutterschaf bis zur Ejakulation/Spermaausstoß - von weniger als 3 Minu­ ten. Gleichzeitig wurde im Blutserum dieses Bockes ein um etwa 96% (rel.) höherer Testosteronspiegel gegenüber dem sexuell inaktiven Zeitraum Mai/Juni des gleichen Zuchtjahres (17,8 zu 9,1 nmol Testosteron/Liter) ermittelt. Von diesem Schafbock wurde zu diesem Zeitpunkt das Wollvlies abgeschoren. Dieses Wollvlies ist so in ein einlagiges, grob­ maschiges Baumwollgewebe (Verbandmull) verpackt worden, daß die natürliche Faserrichtung des gewachsenen Vlieses in seiner natürlichen Lage und Anordnung nicht wesentlich zerstört wurde.

Dieses "Packet" wurde durch bis zu 10fach wiederholtes Durchspülen mit etwa der doppelten Masse an Petrolether extraktiv ausgewaschen. Das mit dem pheromonhaltigen Wollfett beladene Petrolethergemisch ist dann nach Hindurchdrücken durch eine einlagige Klärfilterschicht aus Zellulosepapier von Schmutzpartikeln grob gereinigt und anschließend portionsweise im warmwasserbeheizten 2-l-Vakuumrotationsverdampfer vom Petrolether getrennt worden. Zurück blieb die als biologisches Wirksubstrat bezeichnete dunkelgelbe bis hellbraune Substanz von fettiger Beschaffenheit und Konsistenz mit einem inten­ siven charakteristischem Schafbockgeruch.

45,00 g des so gewonnenen biologischen Wirksubstrates wurden in etwa 100 ml Methylenchlorid (Dichlormethan, D) unter Rühren aufgelöst und anschließend auf ein Volumen von 160 ml aufgefüllt. In einem laborüblichen Ultraschallreinigungsbad, vergleichbar mit einem zur Homogenisierung von Mischmedien verwendbarem Sonotron, wurde dieses Volumen über eine Zeit von 4 bis 8 Sekunden beschallt. Dabei entstand eine klare und stabile Lösung. Diese wurde in eine Spray-Dose (⌀=55, h=185 mm) gefüllt, mit etwa 120 ml Teibgas befüllt und dann mit einem Ventilkopf vom Typ 640/5 versehen.

Eine rechnerische Auswertung von Sprühversuchen ergab eine durchschnittliche Emission von 0,15 g des gelösten Wollfettes pro Sekunde.

Im Zeitraum von 1987 bis 1989 wurde das beschriebene Mittel an insgesamt 3659 Mutterschafen erprobt. Die Anwendung erfolgte an zwei aufeinanderfolgenden Vormittagen, jeweils fünf- bzw. viermaliges Sprühen über einen Zeitraum von 30 bis 33 Sekunden in einstündigen Intervallen, an etwa 100 Schafen der Rasse Merino-Fleischschaf, die etwa drei Wochen vor und zwei Wochen nach der Behandlung getrennt von Schafböcken gehalten waren. Bei der Applikation kamen 9·33 Sekunden·0,15 g Biol. Wirksubstrat = 45 g zur Anwendung, d. h. daß eine Packung mit einem Gehalt von 45 g biol. Wirksubstrat für die Behandlung von etwa 100 Schafen ausreicht.

Im Vergleich zu Kontrollgruppen ohne Behandlung kam es nach Erstbesamung der behandelten Herden zu einer um 20% höheren Trächtigkeit und in der zeitlichen Folge durch das bei Schafen typische Verhältnis von Einfach- und Zwillingsgeburten zu einer um 50% höheren Ablamm­ rate. Durch die gleichzeitige Verkürzung der Besamungs­ periode (70% behandelter Tiere/Monat gegenüber 60%/2 Monaten) verkürzt sich in der Folge auch die Ablamm­ periode, wodurch große, einheitliche Lämmerpartien ent­ stehen.

Die Anwendung des erfindungsgemäßen zootechnischen Mittels gestattet in der Schafzucht die Gestaltung eines Repro­ duktionsregimes, welches über den Wirtschaftszeitraum hinweg die kontinuierliche Erzeugung einheitlich großer Partien von Schaf- und Lammprodukten ermöglicht, wobei das mit der Anwendung des zootechnischen Mittels verbundene Verfahren weder für das Zieltier noch für den Menschen noch für die Umwelt mit Risiken verbunden ist.

Fundstellen:

1. Al-Merestani, R.: Experimentelle Untersuchungen zur Beeinflussung der endokrinen Reproduktionsfunktion des Schafes durch Anwendung von Pheromonen innerhalb und außerhalb der Zuchtsaison. - 1989 - Leipzig, Univ., Sektion Tierprod./Veter.-Med., Diss. A
2. Blüm, V.: Vergleichende Reproduktionsbiologie der Wirbeltiere/ Volker Blüm, Berlin, Heidelberg, New York, Tokyo: Springer, 1985. - S. 216-220
3. Booth, W. D.: Endocrine and exocrine factors in the reproductive behaviour of the pig. - In: Symp. zool. Soc. Lond. 45 (1980), S. 289-311
4. Chemineau, P.: Effects of a progestagen on buck-induced short ovarian cycles in the Creole meat goat. - In: Anim. Reprod. Sci. 9 (1985). - S. 87-94
5. Claus, R.: Pheromone bei Säugetieren unter besonderer Berücksichtigung des Ebergeruchsstoffes und seiner Beziehung zu anderen Hodensteroiden. - München: Verlag Paul Parey, 1979
6. Cognie, Y.: Gayerie, F.: Oldham, C. M.; Poindrom, P.; Increased ovulation rate at the ram-induced ovulation and its commercial application. - In: Proc. Austral. Soc. Animal Prod. 13 (1980). - S. 80-81
7. Denhard, M.; Claus, R.: Pheromone bei landwirtschaftlichen Nutztieren. - In: Der Tierzüchter 10 (1988). - S. 194-195
8. Hari, J.; Schwander, B.; Weilenmann, R.; Pliska, V.: Umwelteinflüsse auf die Reproduktionszyklen beim weißen Alpenschaf. - In: Zuchthygiene 21 (1986) 4. - S. 170
9. Izard, M. K.: Pheromones and reproduction in domestic animals. - In: Pheromones and reproduction in mammals/ Vandenbergh, J. G. New York, Londen etc.: Academic Press 1983. - S. 253-287
10. Karlson, P.; Lüscher, M.: Pheromone - Ein Nomenklaturvorschlag für eine Wirkstoffklasse. - In: Naturwissenschaften 46 (1959) 2. - S. 63-64
11. Karlson, P.; Schneider, D.: Sexualhormone der Schmetter­ linge als Modell der chemischen Kommunikation. - In: Naturwissenschaften 60 (1973). - S. 113-121
12. Kennaway, D. J.; Gilmore, T. A.; Dunston, E. A.: Pinealektomy delays puberty ewe lambs. - In: Nature 296 (1982) 5853. - S. 148-150
13. Knight, T. W.: Pheromones in farm animals. - In: Trends in Pharmacological Sciences 6 (1985) 4. - S. 171-173
14. Knight. T. W.; Lynch, P. R.: The pheromone from rams that stimulates ovulation in the ewe. - In: Proc. Austral. Soc. Animal Prod. 13 (1980 a). - S. 74-76
15. König, K.-H.; Göhler, H.: Schafzucht, 2. Lehrbrief, 1. veränderte Ausgabe - Polygraf. Bereich des Wiss. Informationszentrums der Bergakademie Freiberg, 1983
16. Lopez, Sebastian, A.: Inskeep, E. K.: Effects of progesterone treatment and duration of ram exposure an synchronization of estrus, conception and pregnancy by prostaglandin during seasonal anestrus. - In: Animal Reprod. Sci. 17 (1988 a) 3-4. - S. 185-195
17. Lopez, Sebastian, A.; Inskeep, E. K.: Effects of lactation status, progestagenand ram exposure on response to cloprostenol in ewes during the anestrous season. - In: Theriogenology 30 (1988 b) 2. - S. 279-289
18. Martin, G. B.; Oldham, C. M.; Cognie, Y.; Pearce, D. T.: The physiological response of anovulatory ewes to the introduction of rams - a review. - In: Livestock Reprod. Sci. 15 (1986). S. 219-247
19. McMillan, W. H.: The male effect - a comparison of rams and bucks introductions on ewe fertility. - In: Proceed. of the New Zealand Soc., of Animal prod. 47 (1987 b). - S. 139-141
20. Montgomery, G. W.; Hawker, H.: Seasonal reproductions in ewes selected on seasonal changes in wool growth. - In: J. Reprod. Fert. 79 (1987). - S. 207-213
21. Notter, D.R.: Effects of continuous ram exposure and early spring lambing on initiation of the bree­ ding season in yearling crossbred ewes. - In: Anima Reprod. Sci. 19 (1989). - S. 265-272
22. Oettel, M.: Pheromone. - In: Veterinärmedizinische Endokrinologie/Döcke, F. - Jena: Gustav-Fischer- Verlag, 1981. - S. 633-646
23. Oldham, C. M.; Pearce, D. T.; Gray, S. J.: Progesterone priming and age of ewe affect the life-span of corpora lutea induced in the seasonally anovulatory Merino ewe by the "ram-effect". - In: J. Reprod. Fert. 75 (1985)). S. 29-33
24. Over, R.; Denhard, M.; Claus, R.: Beeinflussung des Zyklus von Schaf und Ziege durch Bockpheromone der jeweils anderen Spezies. - In: Vortragstagung der DGfZ und GfT; Gießen, 20. - 21.9.1990. C 16(1990)
25. Pearce, D. T.; Oldham, C. M.; Haresign, W.; Gray, S. J.: Effects of duration and timing of Progesterone priming on the incidence of corpora lutea with a normal life-span in Merino ewes induced to ovulate by the introduction of rams. - In: Animal Reprod. Sci. 13 (1987). - S. 81-89
26. Signoret, J. P.; Cognie, Y.: The use of the male effect in the management of sheep reproduction. - In: The reproductive potential of cattle and sheep. Joint Israeli-French Symp. Rehovot (Israel), 21.-23. Febr. 1984; Paris: Inst. Nat. Rech. Agronom., (1984). - S. 191-205
27. Smith, M. F.; Swartz, H. A.; Kiesling, D. O.; Warren jr., J. E.: Effect of ram exposure and prostaglandin f 2 alpha on the reproductive performance of anoestrous ewes, - In: Theriogenology 26 (1986) 6. - S. 829-835
28. Liebscher, D.: Untersuchungen zur Libido sexualis, zum Testosteronstatus und zum Absamtraining von Jungschafböcken der Rassen Merinofleischschaf und Merinolangwollschaf unter besonderer Berücksichtigung der Applikation von Morphium hydrochlorium. - 1990 - Univ. Leipzig, Sektion Tierprod./Veter.-Med., Diss. A

Claims (8)

1. Verfahren zur Gewinnung und Herstellung eines zootechnischen Mittels für die Anwendung in der Schafzuchtauf der Basis von Pheromonen, die aus der Wolle von Schafen mittels organischen Lösungsmitteln extrahiert werden, gekennzeichnet durch die folgenden Verfahrensschritte:

• a) Auswahl von Schafböcken, die sich in hoch aktiver Paarungsbereitschaft befinden und einen entsprechend hohen Testosteronspiegel im Blut aufweisen,
• b) Abscheren des Wollvlieses dieser Tiere zu diesem Zeitpunkt,
• c) Einbringung des erhaltenen Wollvlieses in grobmaschiges Baumwollgewebe, ohne die ntürliche Faserrichtung des gewachsenen Vlieses in seiner natürlichen Lage und Anordnung wesentlich zu zerstören,
• d) mehrfaches Auswaschen der so verpackten Vliese mit Petrolether mit anschließender Grobreinigung des mit pheromonhaltigem Wollfett beladenen Petrolethergemisches durch Filtration und anschließende Vakuumverdampfung des Petrolethers,
• e) Aufnehmen des so erhaltenen pheromonhaltigen Wollfetts in einem organischen Lösungsmittel unter Homogenisierung zu einer beständigen Lösung und
• f) Aufbereitung der nach e) erhaltenen Lösung in eine vernebelbare Form.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die gemäß Stufe a) auszuwählenden Böcke einen um 96% höheren Testosteronspiegel im Blutserum aufweisen, gegenüber dem sexuell inaktiven Zeitraum.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in Stufe c) als Baumwollgewebe einlagiger Verbandmull eingesetzt ist.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in Stufe d) das Auswaschen des verpackten Vlieses bis zu zehnmal erfolgt.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in Stufe d) die Filtration durch eine Klärfilterschicht aus Zellulosepapier und daß die Abtrennung des Petrolethers mittels Vakuumrotationsverdampfung erfolgt.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in Stufe e) als organisches Lösungsmittel Methylenchlorid oder ein anderes indifferentes Lösungsmittel mit analogen physikalisch-chemischen Eigenschaften eingesetzt wird.

7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in Stufe e) das nach d) erhaltene pheromonhaltige Wollfett in Anteilen zwischen 30 und 65 Teilen von Hundert in dem organischen Lösungsmittel zu einer stabilen Lösung eingemischt wird.

8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die in Verfahrensstufe f) die nach e) erhaltene stabile Lösung auf mechanische Weise in der Raumluft vernebelbar gemacht wird.