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Verwandte Anmeldungen
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Diese
Anmeldung beansprucht Priorität
vor der am 21. Mai 2002 eingereichten Kanadischen Anmeldung Nr.
2,387,003 mit dem Titel „METHOD
FOR IMPROVING EFFICIENCIES IN LIVESTOCK PRODUCTION" (Verfahren zur Verbesserung
der Effizienz bei der Vieherzeugung).
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Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Verwaltung
von Vieh nach dessen Genotyp und richtet sich insbesondere auf ein
Verfahren zur Verwaltung von Vieh in Gruppen mit einer vorhersagbaren
einheitlicheren Fetteinlagerung, als dies gegenwärtig möglich ist.
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Hintergrund der Erfindung
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Leptin
und ob-Gen: Leptin, ein adipozytenspezifisches Polypeptid mit 16
kDa, ist vorwiegend im Fettgewebe der Tiere ausgedrückt, in
denen es entdeckt wurde und zu denen Vieharten, wie beispielsweise
Rinder, Schweine und Schafe, gehören.
Leptin wird durch das ob-Gen (obese-Gen) codiert und scheint bei
der Regulierung von Appetit, Grundumsatz und Fetteinlagerung beteiligt
zu sein. Erhöhte Konzentrationen
von Leptin im Plasma von Mäusen, Rindern,
Schweinen und Schafen wurden mit einer verminderten Körperfetteinlagerung
und geringerem Appetit sowie erhöhten
Grundumsatzspiegeln in Zusammenhang gebracht (Bloche et al., 2000;
Delavaud et al., 2000; Ehrhardt et al., 2000). Auch bei ähnlichen
phänotypischen
Eigenschaften stellte sich heraus, dass ein Zusammenhang zwischen
ihnen und Leptin-mRNA-Spiegeln
in Fettgewebe festzustellen war (Ramsay et al., 1998; Robert et
al., 1998). Im Einklang mit diesen Beobachtungen wurde nachgewiesen,
dass die Verabreichung von exogenem Leptin die Futteraufnahme und
die Körpermasse
von Mäusen,
Hühnern,
Schweinen und Schafen drastisch reduziert (Barb et al., 1998; Halsas
et al., 1995; Henry et al., 1999; und Raver et al., 1998).
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Das
ob-Gen, das auf Chromosom 6 bei Mäusen (Friedman und Leibel,
1992), Chromosom 7q31.3 beim Menschen (Isse et al., 1995), Chromosom
4 bei Rindern (Stone et al., 1996) und Chromosom 18 bei Schweinen
(Neuenschwander et al., 1996; Saskai et al., 1996) kartiert wurde,
((Anm.d.Ü.: Satz
im EN unvollständig)).
Für das
Gen wurden Sequenzen in Mäusen
(Zhang et al., 1994), Rindern (
US-Patent
Nr. 6,297,027 , ausgegeben an Spurlock), Schweinen (
US-Patent Nr. 6,277,592 ,
ausgegeben an Bidwell und Spurlock; Neuenschwander et al., 1996)
und Menschen (
US-Patent Nr. 6,309,857 ,
ausgegeben an Friedman et al.) ermittelt, und es gibt eine beachtliche
Aufrechterhaltung unter den Sequenzen von ob-DNAs und Leptin-Polypeptiden
aus diesen Arten (Bidwell et al., 1997; Ramsay et al., 1998).
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Mutationen
in den codierenden Sequenzen des ob-Gens, welche Veränderungen
in der Aminosäuresequenz
des Leptin-Polypeptids verursachen, wurden mit Hyperphagie, verminderter
Stoffwechselaktivität
und übermäßiger Fetteinlagerung,
also einem durch einen größeren Körperumfang
gekennzeichneten Phänotyp,
einem Fettphänotyp,
in Zusammenhang gebracht (Zhang et al., 1994).
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ob-Gen-Genotyp:
Fitzsimmons et al. (1998) erbrachten den Nachweis dreier Allele
eines proximal von dem ob-Gen in Rindern angeordneten Mikrosatellitenmarkers
((Anm.d.Ü.:
im EN „micosatellite", soll sicher „microsatellite" heißen)), der
mit signifikanter Häufigkeit
in den Bullen mehrerer Rassen auftrat (Angus, Charolais, Hereford
und Simmental) und 138, 147 und 149 Basenpaare (bp) umfasste. Die
Allele mit 138 beziehungsweise 147 Basenpaaren traten am häufigsten
auf. Ferner wurde ermittelt, dass das Auftreten des Allels mit 138
Basenpaaren eindeutig mit bestimmten Eigenschaften des Schlachtkörpers, einer
erhöhten
durchschnittlichen Fetteinlagerung, einer erhöhten mittleren Fetteinlagerung,
erhöhtem
prozentualen Rippenfett und vermindertem prozentualen Rippenmagerfleisch
zusammenhing. Somit wiesen Bullen, die im Hinblick auf das Allel
mit 138 Basenpaaren homozygot waren, eine größere durchschnittliche Fetteinlagerung
als heterozygote Tiere auf, und derartige Heterozygoten wiesen eine größere durchschnittliche
Fetteinlagerung als Bullen auf, die im Hinblick auf das Allel mit
147b Basenpaaren homozygot waren.
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In
der Folge identifizierten Buchanan et al. (2002) eine Cytosin-Thymin-Transition
(C-T-Transition)
in einem Exon (Exon 2) des ob-Gens, entsprechend einer Substitution
von Arginin (ARG) durch Cystein (CYS) im Leptin-Polypeptid. Das
Vorhandensein des thyminhaltigen Allels in Bullen stand in Zusammenhang
mit einem fetteren Schlachtkörper als
dem von Bullen mit dem cytosinhaltigen Allel.
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Einzelnukleotid-Polymorphismen
wurden außerdem
im ob-Gen von Schweinen entdeckt, und bei bestimmten dieser Polymorphismen
stellte man einen Zusammenhang zwischen der Futteraufnahme und den
Schlachtkörpereigenschaften
fest (Kennes et al., 2001; Kulig et al., 2001).
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Ermittlung
des ob-Gen-Genotyps: In
US-Patent
Nr. 6,297,027 , ausgegeben an Spurlock, sind Mittel zur
selektiven Amplifizierung des Rindergens offenbart. Es ist möglich, ob-Genotypen
durch Klonen und Sequenzieren von DNA-Fragmenten aus individuellen
Tieren oder mittels anderer in der Technik bekannter Verfahren zu
unterscheiden. Beispielsweise ist es möglich, ob-Genotypen durch Anwendung einer
Amplifizierung von ob-Genfragmenten mit synthetischem Oligonukleotid-Primer
und anschließendem
Aufschluss des amplifizierten Produkts durch Restriktionsendonuklease
mit Hilfe eines Restriktionsenzyms zu unterscheiden, das ein derartiges
Produkt aus verschiedenen ob-Allelen in diskrete Produktfragmente
unterschiedlicher Länge
schneidet. Derartige diskrete Produktfragmente könnten dann beispielsweise mittels
Elektrophorese in Agarose oder Acrylamid ((Anm.d.Ü.: im EN „acrylaminde", soll sicher „acrylamide" heißen)) unterschieden
werden. Die von Buchanan et al. (2002) identifizierten ob-Allele
wurden mit derartigen Mitteln unterschieden, und zwar mit Hilfe
einer Mismatch-PCR-RFLP-Strategie, bei der das cytosinhaltige Allel
(siehe oben) DNA-Fragmente mit 75 und 19 Basenpaaren ergibt, gefolgt
von dem Aufschluss des Amplimers mit Kpn 21, und das thyminhaltige
Allel (siehe oben) wird nicht geschnitten.
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Entwicklung des gewünschten
Körperzustands
in Vieh
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Der
Körperzustand
ist ein entscheidender Faktor für
die Marktreife von kommerziellen Viehfütterungs- und -endmastprozessen.
Der Begriff Körperzustand
wird in der Viehindustrie in Bezug auf den Entwicklungszustand eines
Stücks
Vieh als Funktion von Körperbau
oder Körpergröße und auf
die Menge des von einem Tier aufgewiesenen intramuskulären Fetts
und Rückenfetts
verwendet. Er wird typischerweise subjektiv und durch die auf Erfahrung
beruhende Sichtbeurteilung lebender Tiere ermittelt. Die Fetteinlagerung
oder die Menge des intramuskulären Fetts
und des Rückenfetts
an dem Schlachtkörper
ist Industriebeteiligten wichtig, weil Schlachtkörper, welche die gewünschten
Mengen und Proportionen derartiger Fette aufweisen, häufig zu
höheren
Preisen verkauft werden können
als Schlachtkörper,
die von derartigen gewünschten
Mengen und Proportionen abweichen. Ferner variiert die gewünschte Fetteinlagerung
im Schlachtkörper
häufig
auf den verschiedenen Märkten
und unter den verschiedenen Käufern und
verändert
sich auch häufig
im Laufe der Zeit auf einzelnen Märkten und unter bestimmten
Käufern
in Reaktion auf öffentliche
Nachfragetrends in Hinsicht auf das gewünschte Fett und die gewünschte Marmorierung
des Fleisches. Die Gewichtszunahme eines Stücks Vieh im Laufe seines Wachstums
und seiner Entwicklung folgt typischerweise einem dreiphasigen Muster,
das von kommerziellen Erzeugern und Endmastbetrieben sorgfältig verwaltet
wird. Die Effizienz der Umwandlung von Ernährungskalorien (Futter) in
Gewichtszunahme während
eines Zeitinkrements ist je nach drei Wachstumsphasen unterschiedlich;
eine erste Wachstumsphase umfasst jenen Abschnitt im Leben eines
Stücks
Vieh, der von der Geburt bis zur Entwöhnung reicht und dem kommerzielle
Fütterungs-
und Endmastbetriebe nicht viel Aufmerksamkeit schenken.
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Eine
zweite Wachstumsphase umfasst jenen Abschnitt im Leben eines Stücks Vieh,
der von der Entwöhnung
bis zum Erlangen der Reife des Skelettmuskelsystems reicht. Die
Effizienz der Futterumwandlung ((Anm.d.Ü.: im EN „feed conversation", was sicherlich „feed conversion" heißen soll))
ist in dieser Phase gering; Vieherzeuger beschränken gewöhnlich die Kalorienaufnahme,
was bewirkt, dass diese Phase verlängert wird, aber auch typischerweise
zu Tieren mit größerem Körper führt, was
das Ziel der Ernährungsgestaltung
in dieser Phase ist. In der zweiten Wachstumsphase hängt die
Gewichtszunahme hauptsächlich
mit einer Ansammlung von Skelettmasse und Muskelmasse zusammen.
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Nachdem
ein Tier in einer dritten Wachstumsphase die Reife des Skelettmuskelsystems
erreicht hat, ist die Effizienz der Futterumwandlung reduziert, und
zwar derart, dass mehr Futter erforderlich ist, um das Gewicht eines
Tieres zu erhöhen.
Beispielsweise kann bei Rindern ein typischer Ochse in der zweiten Wachstumsphase
5 bis 6 Pfund Futter in ein Pfund Gewichtszunahme umwandeln. Beim
Eintritt in die dritte Phase sinkt typischerweise die Effizienz
der Futterumwandlung derart, dass 7 bis 10 oder mehr Pfund erforderlich
sind, um ein Pfund Zuwachs zu erzielen. In der dritten Phase erhöhen Viehmäster deutlich
den Kaloriengehalt in den Rationen der Tiere. In der dritten Wachstumsphase
hängt die
Gewichtszunahme hauptsächlich
mit der Ansammlung von Fett zusammen. Nimmt man wieder Rinder als
Beispiel, sind bei einem Ochsen, der 900 Pfund am Ende der zweiten
Phase wiegt, von diesen 900 Pfund typischerweise 350 Pfund rotes
Fleisch. Am Ende der dritten Phase würde der Ochse typischerweise
1400 Pfund wiegen, und typischerweise sind 430 Pfund rotes Fleisch.
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Bleibt
man bei der Rinderindustrie als Beispiel, züchtet ein Kuh-/Kalb-Betrieb
anfangs Kühe aus
Bullen, leibliche Kälber
von den Kühen
und lässt dann
die Kälber
die Milch ihrer Mütter
trinken, bis sie einige Monate nach der Geburt entwöhnt sind.
Dies ist die erste Wachstumsphase des Kalbs. Nach der Entwöhnung tritt
das Kalb in die zweite Wachstumsphase ein, in der es so gefüttert wird,
dass es bis zu seiner vollen Skelettgröße wachst. Dies wird im Allgemeinen
die „Backgrounding"-Phase genannt, in der
die Reife des Skelettmuskelsystems erreicht wird.
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Sobald
das Tier seine volle Größe erreicht hat,
tritt es in die dritte Wachstumsphase ein, in der das vollständig ausgewachsene
Tier an Gewicht zulegt. Typischerweise geschieht es zu Beginn der
dritten Wachstumsphase, dass das Tier in ein Feedlot zur Endmast
kommt. Das Ziel im Feedlot ist es, das Tier mit der richtigen Ration
zu füttern,
so dass es so schnell wie möglich
die richtigen Markteigenschaften erhält, die zu dem entsprechenden
Zeitpunkt gewünscht
sind. Gegenwärtig
ist es beispielsweise wünschenswert,
gut marmoriertes Rindfleisch zur Verfügung zu haben, d. h. Rindfleisch,
welches eine beträchtliche
Menge intramuskuläres
Fett im Fleisch hat. Zu anderen Zeiten kann es wünschenswert sein, mageres Fleisch
mit sehr wenig intramuskulärem Fett
zur Verfügung
zu haben. Der Preis, den der Eigentümer des Feedlots für seine
Rinder beim Verkauf an den Großhändler erzielt,
kann je nach Marmorierung des Fleisches beträchtlich variieren.
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Gegenwärtig werden
Rinder, die in ein Feedlot kommen, in Gruppen nach geschätztem Alter, Körperbau,
Rasse, Gewicht und so weiter eingeteilt. Auf diese Weise versucht
der Eigentümer
des Feedlots die Rinder so einzuteilen, dass die Gruppen zusammengeschlossen
und mit der gleichen Ration gefüttert
werden können
und zum gleichen Zeitpunkt bereit für den Markt sein werden. Gewicht
und sichtbare Hinweise sind die einzigen Mittel, die ein Einteilen
der Rinder in Feedlot-Gruppen ermöglichen.
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Sobald
die Rinder aus dem Feedlot an den Großhändler verkauft sind, werden
sie geschlachtet; die Schlachtkörper
werden an einer Schiene aufgehängt,
wo sie nach der Fettmenge eingeteilt werden, die an bestimmten definierten
und standardisierten Punkten auf dem Schlachtkörper gemessen wird. Diese Fettmessung
gilt anerkanntermaßen
entsprechend der Menge des intramuskulären Fetts in dem Schlachtkörper. Ein
Schlachtkörper
mit einer Fettmessung entsprechend oder über einer bestimmten Standardmessung
wird in Kanada in Klasse AAA eingestuft, was der Klasse „Choice
Grade" in den Vereinigten
Staaten von Amerika entspricht. Ein Schlachtkörper mit einer Fettmessung
unter dem für
Klasse AAA festgesetzten, aber über
dem für
AA definierten Standard gehört
zur Klasse AA, während
die Schlachtkörper
mit Fettmessungen unter dem für
AA definierten Standard entsprechend niedriger in die jeweiligen
Klassen eingestuft werden.
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Auf
dem gegenwärtigen
Markt ist die wünschenswerteste
Klasse AAA, weil Fett mit Schmackhaftigkeit und der Fähigkeit,
dem Fleisch Saftigkeit und Zartheit zu verleihen, gleichgesetzt
wird und der Nachfrage seitens der Verbraucher unterliegt. Derzeit
werden erhebliche Höchstpreise
für Schlachtkörper der
Klasse AAA gezahlt. Dagegen gab es in der Geschichte auch Höchstpreise
für magereres Fleisch.
Zu jedem beliebigen Zeitpunkt wird der Verbraucher seine Präferenzen
an der Einzelhandelstheke kundtun, was Signale zurück durch
die Kette zum Großhändler, Futterbetrieb
und Kuh-/Kalb-Betrieb sendet, damit dieser nach mehr oder weniger
Fett streben kann.
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In
herkömmlicher
Weise hat die Kette auf diese Signale durch ein Wechseln der Rasse
reagiert. Allgemein gesprochen haben europäische Rassen, wie beispielsweise
Charolais und Limousin, einen größeren Körperbau
und magereres Fleisch als britische Rassen, wie beispielsweise Hereford
und Angus. Besteht eine Nachfrage nach magerem Rindfleisch, wird
das Feedlot Höchstpreise
für Rinder
zahlen, die Eigenschaften europäischer
Rassen aufweisen, und besteht eine Nachfrage nach fettem Rindfleisch,
werden Höchstpreise
für Rinder
gezahlt, die Eigenschaften britischer Rassen aufweisen.
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Ein
weiterer Hauptfaktor für
den vom Betreiber des Feedlots erzielten Preis ist die Ertragsklasse, die
dem Anteil an brauchbarem Fleisch entspricht, das aus dem Schlachtkörper gewonnen
wird. Die Ertragsklasse unterliegt einer maximalen Fettmessung, ist
aber eine Klasse, die unabhängig
vom Grad der Schmackhaftigkeit ist.
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Während die
minimale Fettmessung für
die Klasse AAA erzielt werden kann, kann dagegen ein Überschreiten
dieser Messung zu einer niedrigeren Ertragsklasse und daher zu einem
niedrigeren Preis führen.
Für jede
Ertragsklasse gibt es eine maximale Fettmessung, so dass ein Überschreiten
der maximalen Fettmessung für
die Ertragsklasse 1 den Schlachtkörper auf Ertragsklasse 2 abfallen
lässt, und
ein Überschreiten
der maximalen Fettmessung für
die Ertragsklasse 2 den Schlachtkörper auf Ertragsklasse 3 abfallen
lässt,
und so weiter. Im Wesentlichen ist die Ertragsklasse für übermäßiges Fett an
dem Schlachtkörper
verantwortlich, das vor dem Verkauf entfernt werden muss und daher
Abfall ist.
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Um
somit auf einem Markt wie dem jetzigen, auf dem eine Nachfrage nach
Klasse AAA besteht, den Höchstpreis
für einen
Schlachtkörper
zu erzielen, muss der Betreiber des Feedlots die minimale Fettmessung
für Klasse
AAA erreichen, darf dabei aber nicht die maximale Fettmessung für die Ertragsklasse
1 überschreiten.
Gegenwärtige
zur Erreichung dieses Zieles eingesetzte Verfahren umfassen die Sichteinteilung
der Rinder nach Körperbau,
geschätztem
Alter und geschätztem
Gewicht zu dem Zeitpunkt, zu dem die Rinder in das Feedlot kommen. Die
Tiere einer bestimmten Gruppe werden gefüttert und ansonsten im Wesentlichen
einheitlich gehalten, bis wieder auf der Grundlage einer auf Erfahrung
beruhenden Sichtprüfung
geschätzt
wird, dass der mittlere Körperzustand
der Tiere in der Gruppe derart ist, dass die Messung des Fetts über dem
für die
Klasse AAA erforderlichen Mindestwert, aber unter dem für die Ertragsklasse
1 zulässigen
Höchstwert
liegt.
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Neben
Schmackhaftigkeit und Ertragsklassen beeinflussen weitere Faktoren
den für
einen Schlachtkörper
erzielten Preis. Beispielsweise sollte das Gewicht des Schlachtkörpers in
einen gewünschten
Bereich fallen, der die gefragteste Größe von Fleischstücken liefert.
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Unabhängig von
den jeweiligen zu einem gegebenen Zeitpunkt auf dem Markt herrschenden
Präferenzen
wird der Betreiber eines Feedlots versuchen, seine Rinder so zu
gestalten, dass sie einem ähnlichen
Standard entsprechen, der einen Fleischgroßhändler oder ähnlichen kommerziellen Einkäufer veranlassen
wird, den höchsten
Preis entsprechend der jeweils vorherrschenden Marktpräferenzen
zu zahlen.
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Einige
Schlachtkörper
der Tiere aus einer Gruppe fallen immer in den gewünschten
Bereich, während
sich viele außerhalb
des gewünschten
Bereiches befinden. Somit werden einige der Schlachtkörper den
Höchstpreis
erzielen, weil sie sich in dem gewünschten Bereich befinden, aber
viele werden einen niedrigeren Preis erzielen, weil sie sich außerhalb
des gewünschten
Bereiches befinden. Die Preisreduzierung steigt gewöhnlich schrittweise
mit dem Anstieg der Abweichung von dem gewünschten Bereich an.
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Die
Kosten des Betreibers des Feedlots umfassen die Kosten für den Betrieb
des Feedlots, wie beispielsweise Arbeits-, Kapital-, Erhaltungs-
und andere Kosten sowie Kosten für
die Fütterung
der Rinder. Während
sich die Kosten für
den Erwerb jedes Tieres in einer Gruppe geringfügig unterscheiden können, sind
die Kosten des Betreibers des Feedlots für jedes Tier in der Gruppe
die gleichen, weil sie die gleiche Menge Futter bekommen und Platz
in dem Feedlot für
die gleiche Zeitdauer beanspruchen. Somit fallen die Preisreduzierungen
für Schlachtkörper, die
sich außerhalb
des gewünschten
Bereiches befinden, direkt auf den Endgewinn des Betreibers des Feedlots
und vermindern den Gewinn.
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Der
Betreiber des Feedlots muss eine sehr komplexe Gruppe von Faktoren
berücksichtigen, wenn
er Entscheidungen über
die Fütterung
und Vermarktung von Rindern fällt.
Je länger
sich das Tier vor dem Verkauf in dem Feedlot befindet, desto mehr hat
es den Betreiber des Feedlots gekostet. Zu manchen Zeiten kann es
eine attraktive Möglichkeit
sein, die Tiere länger
zu behalten, wenn dadurch eine profitablere Klasse erzielt werden
kann. Besteht zum Beispiel eine Nachfrage nach Körperfett, können die Tiere länger in
dem Feedlot gehalten werden, damit sie fetter werden und mehr Rinder
die Klasse AAA erreichen können.
Dies gilt insbesondere dann, wenn Abzüge bei der Ertragsklasse für überschüssiges Fett
unter den Höchstpreisen
für ausreichendes
Fett liegen; und ganz besonders gilt dies für Zeiten, in denen keine ausreichende
Zahl an Tieren verfügbar
ist, die in das Feedlot gebracht werden können, oder wenn der Preis für dieselben
hoch ist. Die Schwankungen in der Neigung von Rindern, Fett einzulagern, reduziert
die Wirtschaftlichkeit und Rentabilität von Feedlots beträchtlich.
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Gegenwärtig sagen
Großhändler die Schlachtkörperklasse
der Tiere, die sie kaufen, auf der Grundlage sichtbarer Hinweise
und ihrer Erfahrung vorher. Großhändler nehmen
Aufträge
für assortierte
Mengen von Rindfleisch der Klasse AAA und anderer Klassen entgegen,
die sie dann mit den Rindern erfüllen
müssen,
die sie von den Feedlots kaufen. Die Klassenmischung dieser Tiere
kann erheblich variieren, so dass sich der Großhändler beträchtlichen Schwierigkeiten bei
der Vorhersage dahingehend gegenübersieht,
wie seine Versorgung mit den verschiedenen Klassen an Schlachtkörpern zu einem
beliebigen gegebenen Zeitpunkt sein wird. Der Großhändler muss
häufig
hinausgehen und kurzfristig mehr Rinder kaufen, um einen Auftrag
für eine
bestimmte Klasse zu erfüllen,
und dabei wieder seine Entscheidung, welche Rinder er kaufen soll,
auf der Grundlage von sichtbaren Hinweisen darüber fällen, in welche Klasse der
Schlachtkörper
fallen wird, wenn er schließlich
an der Schiene in seiner Anlage hängt.
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Nachdem
die Rinder geschlachtet worden sind, werden die Schlachtkörper in
einen Kühlraum gebracht,
wo sie vor der Einteilung in Klassen 20 Stunden oder langer hängen, um
eine richtige Fettmessung zu ermöglichen.
Nach der Einteilung in Klassen werden die Schlachtkörper typischerweise 14
bis 21 Tage lang hängen
gelassen. Der Kühlraum enthält somit
zu jedem beliebigen gegebenen Zeitpunkt eine beachtliche Anzahl
von noch nicht in Klassen eingeteilten Schlachtkörpern. Während die Schlachtkörper in
Klassen eingeteilt werden, muss der Großhändler ständig seine Bestände gegen
seine Aufträge
abschätzen
und entsprechend Rinder kaufen. Abhängig von seinen Beständen und
Aufträgen
wird ein Großhändler typischerweise
versuchen, fettere oder magerere Rinder zu kaufen. Ein Überschuss
an dem einen oder anderen Bestand wird typischerweise eine Preisminderung
erfordern, damit der Überschuss
auf zeitlich günstiger
Grundlage aus dem Kühlhaus
entfernt werden kann. Solche Preisminderungen verringern den Gewinn
des Großhändlers.
Eine größere Genauigkeit
bei der Vorhersage der Schlachtkörperklasse
der eingekauften Rinder würde
das Vorkommen von Überschüssen reduzieren
und den Gewinn des Großhändlers erhöhen.
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Wie
oben erörtert,
züchten
Kuh-/Kalb-Betriebe Bullen zu Kühen
und wählen
dabei die Paarung auf der Grundlage von Signalen, die sie über die
Lieferkette von Verbrauchern in Bezug auf jene Eigenschaften erhalten,
nach denen eine Nachfrage besteht, beispielsweise nach fettem Rindfleisch
oder nach magerem Rindfleisch. Europäische Rassen liefern Schlachtkörper, die
typischerweise magerer als britische Rassen sind, weshalb sich der Kuh-/Kalb-Betrieb
typischerweise je nach Veränderung
der Nachfrage dem einen oder dem anderen zuwenden wird. Auch diese
Betriebe wählen
Zuchttiere auf der Grundlage von sichtbaren Eigenschaften, wie beispielsweise
Körperbau,
und von anekdotischen Eigenschaften, wie beispielsweise einer leichten
Abkalbungsgeschichte, aus. Auch hier ist das Ziel wieder, Rinder
bereitzustellen, die den höchsten
Preis vom Endkäufer
erzielen, wie beispielsweise dem Betreiber eines „Background"-Betriebs oder eines Feedlots.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Es
ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Verbesserung
der Effizienz bei der Vieherzeugung bereitzustellen. Bei einer Ausgestaltung
der vorliegenden Erfindung umfasst ein derartiges Verfahren, Vieh,
wie beispielsweise Rinder und Schweine, während ihrer Haltung in einer
Fütterungseinrichtung
gemäß des Genotyps
individueller Stücke
Vieh für
die Einlagerung von Fett in Gruppen einzuteilen und die Tiere in
jeder Gruppe anschließend
einheitlich zu füttern.
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Es
ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren
bereitzustellen, das die Erfüllung
bestimmter Erwartungen in Bezug auf den Zuwachs an Körperfett
umfasst. Bei einer Ausgestaltung wird die Homozygosität oder die
Heterozygosität
jedes Tiers im Hinblick auf Allele eines Gens ermittelt, welches
ein adipozytenspezifisches Polypeptid, genannt Leptin, codiert und
das im Folgenden mit ob bezeichnet wird und derartige Tiere auf
der Grundlage des Genotyps, z. B. des ob-Genotyps, oder wahlweise
des Phänotyps
in Gruppen einteilt. Bei einer Ausgestaltung werden die Tiere nach
dem Phänotyp,
z. B. dem Körperbau,
und dem Genotyp, z. B. der Homozygosität im Hinblick auf ein erstes
ob-Allel, der Homozygosität
im Hinblick auf ein zweites ob-Allel oder der Heterozygosität im Hinblick
auf das erste und zweite ob-Allel,
eingeteilt. Die Fütterung
und sonstige Zusammenhaltung von Tieren in einer Gruppe getrennt
von anderen Gruppen von Tieren und die gleichzeitige Beendigung
der Fütterung
der Tiere in der Gruppe wird aufrechterhalten, bis der mittlere Körperfettzustand
der Tiere dieser Gruppe ein gewünschter
Körperfettzustand
ist.
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Bei
einer weiteren Ausgestaltung stellt die vorliegende Erfindung ein
Verfahren für
die Verwaltung von Rindern, die in ein Feedlot gehen, bereit, bei dem
die Homozygosität
oder die Heterozygosität
von Tieren im Hinblick auf Allele des ob-Gens ermittelt wird und
die Rinder entsprechend in drei Gruppen eingeteilt werden, von denen
eine Gruppe homozygot im Hinblick auf ein erstes ob-Allel ist und
daher die größte Neigung,
Fett einzulagern, hat, eine zweite Gruppe homozygot im Hinblick
auf ein zweites ob-Allel ist und daher die geringste Neigung, Fett
einzulagern, hat, und eine dritte Gruppe heterozygot im Hinblick
auf das erste und das zweite ob-Allel ist und daher eine zwischenliegende
Neigung, Fett einzulagern, hat. Es ist eine weitere Aufgabe der
vorliegenden Erfindung, ein derartiges Verfahren bereitzustellen,
wobei die drei Gruppen weiter nach Gewicht oder Körpergröße unterteilt
sind.
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Es
ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren
bereitzustellen, welches für Gruppen
von Tieren, die die geringste genetische Prädisposition haben, Fett zu
erzeugen, eine Fütterung
umfasst, mit der ein Tierschlachtkörper erzielt wird, der ein
niedriges mittleres Körperfett
hat.
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Eine
weitere Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung stellt ein Verfahren
für Großhändler bereit, mit
dem die Vorhersagbarkeit der Fetteinlagerung in Gruppen von eingekauftem
Vieh erhöht
werden kann. Insbesondere ermöglicht
es diese Ausgestaltung den Kuh-/Kalb-Betrieben, genauer auf Marktsignale
aus den Feedlots zu reagieren, indem sie Tiere erzeugen, die eine
größere oder
geringere genetische Prädisposition
zur Fetteinlagerung haben.
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Bei
dem Verfahren nach der vorliegenden Erfindung werden individuelle
Tiere aus Gruppen von Tieren, die in Fütterungseinrichtungen aufgenommen werden,
in Gruppen eingeteilt, herkömmlicherweise auf
der Grundlage von Gewicht und Körperbau
und zusätzlich
auf der Grundlage des ob-Genotyps. Vorzugsweise und am effizientesten
werden die Tiere getestet, um eine Homozygosität oder Heterozygosität im Hinblick
auf Allele des ob-Gens bei ihrer Aufnahme in der Fütterungseinrichtung
zu ermitteln, und werden dann mit geringfügiger Unterbrechung des normalen
Stroms von Tieren durch die Einrichtung in Gruppen eingeteilt. Werden
Tiere aus derartigen Gruppen unter einheitlicher Ernährung zusammengehalten,
weisen sie eine größere Einheitlichkeit
in Bezug auf den Körperfettzustand
zu jedem beliebigen bestimmten Zeitpunkt nach einer derartigen Einteilung
auf, als sie Tiere aufweisen, die mittels gegenwärtiger Praktiken in Gruppen
eingeteilt werden.
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Individuelle
Tiere innerhalb einer derartigen Gruppe erreichen einen gewünschten
Körperzustand näher an dem
Zeitpunkt, zu dem andere individuelle Tiere innerhalb der gleichen
Gruppe den gewünschten
Körperzustand
erreichen. Eine derartige zeitliche Einheitlichkeit übersteigt
diejenige, die Gruppen von ansonsten ähnlich angeordneten Tieren
aufweisen, die mittels gegenwärtiger
Praktiken zur Einteilung in Gruppen zusammen gehalten und gefüttert werden.
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Es
ist vorteilhaft, Rinder zum Erreichen einer hohen Fettklasse zu
füttern,
wenn sie genetisch am stärksten
für die
Einlagerung von Fett prädisponiert sind
(im Folgenden TT-Rinder genannt, d. h. Rinder, die homozygot im
Hinblick auf den T-SNP sind). Was die Rinder betrifft, die genetisch
am wenigsten für
die Einlagerung von Fett prädisponiert
sind (im Folgenden CC-Rinder genannt, d. h. Rinder, die homozygot im
Hin blick auf den C-SNP sind), so ist es vorteilhaft, diese Rinder
so zu füttern,
dass sie eine niedrigere Fettklasse oder eine magere Klasse erreichen,
als sie länger
zu füttern,
um eine hohe Fettklasse zu erreichen. Die Rinder, die mit ihrer
genetischen Prädisposition
für die
Einlagerung von Fett dazwischenliegen (im Folgenden CT-Rinder genannt,
d. h. Rinder, die heterozygot im Hinblick auf den SNP sind), können länger gefüttert werden,
um eine hohe Fettklasse zu erreichen, oder kürzer, um eine magere Klasse
zu erreichen, je nach Überlegungen,
wie Marktpreise, Preistendenzen, Futterkosten, Verfügbarkeit
weiterer Mastrinder, die zu dem Feedlot gebracht werden können, und
anderen ähnlichen
externen Überlegungen. Gelegentlich
können
derartige externe Überlegungen vorschreiben,
dass CC-Rinder im Hinblick auf eine Fettklasse gefüttert werden
sollten, jedoch wird dies meistens so ineffizient sein, dass eine
derartige Fütterung
nicht kostengünstig
wäre.
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Ein
weiterer Vorteil der Fütterung
von CC-Rindern im Hinblick auf eine magere Klasse würde von
dem Großhändler, der
die Rinder kauft, in die Realität
umgesetzt werden. Großhändler erhalten Aufträge für fettes
Rindfleisch und für
mageres Rindfleisch. Gegenwärtig
sind Großhändler, die
einen Auftrag für
Rindfleisch der Fettklasse AAA erhalten, sehr häufig gezwungen, eine beträchtlich
höhere
Anzahl an Rindern zu kaufen, als sie tatsächlich benötigen, um zu gewährleisten,
dass sie über
eine ausreichende Anzahl an Schlachtkörpern der hohen Fettklasse
AAA verfügen,
um den Auftrag zu erfüllen. Folglich
verfügen
sie über
einen Überschuss
an Rindfleisch der mageren Klasse AA oder A, das sie zu ermäßigten Preisen
verkaufen. Wäre
ein Großhändler zuversichtlich,
dass er beim Kauf einer bestimmten Anzahl von marktreifen TT-Rindern 55% bis 65%
Prozent der Klasse AAA erhalten würde, könnte er den Auftrag für die Klasse
AAA mit weniger Rindern erfüllen
und den Bedarf an Rindfleisch der mageren Klasse AA ordnungsgemäß aus CT-
oder CC-Tieren decken, die für
eine magerere Klasse gefüttert
worden sind. CT-Rinder waren ein wenig gemischter, jedoch ist es
vorhersehbar, dass CC-Rinder derart effizient gefüttert werden
könnten,
dass 80% oder mehr eine magere Klasse erreichen würden.
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Es
ist anzumerken, dass in dieser Offenbarung und insbesondere in den
Ansprüchen
Begriffe, wie „(er/sie/es)
umfasst", „(ist)
umfasst", „umfassend" und dergleichen,
die ihnen nach US-Patentrecht zugewiesene Bedeutung haben können; z.
B. können sie „(er/sie/es)
enthält", "(ist) enthalten", „einschließlich" und dergleichen
bedeuten; und Begriffe, wie „im Wesentlichen
bestehend aus" und „(er/sie/es)
besteht im Wesentlichen aus",
haben die ihnen nach US-Patentrecht zugeschriebene Bedeutung, z.
B. berücksichtigen
sie Elemente, die nicht ausdrücklich genannt
werden, schließen
aber Elemente aus, die dem Stand der Technik entsprechen oder die
eine grundlegende oder neuartige Eigenschaft der Erfindung betreffen.
-
Diese
und andere Aufgaben, Eigenschaften und Vorteile der Erfindung werden
in der nachfolgenden detaillierten Beschreibung der Erfindung noch
offensichtlicher, wenn sie in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen
und Ansprüchen
gesehen werden, die beispielhaft die Grundsätze dieser Erfindung veranschaulichen.
-
Kurzbeschreibung der Zeichnung
-
Eine
vollständige
und befähigende
Offenbarung der vorliegenden Erfindung, einschließlich der besten
Ausführung
derselben, ist für
den Fachmann insbesondere im Rest der Spezifikation niedergelegt, einschließlich der
Bezugnahme auf die beiliegenden Figuren, wobei:
-
1 die
Wachstumskurve von Produktionstieren, wie beispielsweise Geflügel, Schweinen, Schafen
und Rindern, veranschaulicht, wobei die Wachstumsphase gegen das
Gewicht des Tieres aufgetragen ist.
-
Detaillierte Beschreibung
-
Weitere
Aufgaben, Eigenschaften und Aspekte der vorliegenden Erfindung sind
in der nachfolgenden detaillierten Beschreibung offenbart oder werden
aus dieser offensichtlich. Für
den Fachmann versteht es sich, dass die vorliegende Erörterung
lediglich eine Beschreibung von beispielhaften Ausgestaltungen ist
und nicht die weiter reichenden Aspekte der vorliegenden Erfindung
einschränken
soll, die in der beispielhaften Konstruktion verkörpert sind.
In der Tat wird es für
Fachleute offensichtlich sein, dass verschiedene Modifizierungen
und Abänderungen bei
der vorliegenden Erfindung vorgenommen werden können, ohne dass der Umfang
oder Geist der Erfindung verlassen wird. Beispielsweise können Eigenschaften,
die als Teil einer Ausgestaltung veranschaulicht oder beschrieben
sind, bei einer anderen Ausgestaltung verwendet werden, um eine
weitere Ausgestaltung zu ergeben. Die vorliegende Erfindung soll
derartige Modifizierungen und Abänderungen
abdecken, die innerhalb des Umfangs der im Anhang aufgeführten Ansprüche und
deren Äquivalente liegen.
-
Der
Einfachheit halber sind Begriffe, die in der Spezifikation, den
Beispielen und den im Anhang aufgeführten Ansprüchen verwendet werden, im vorliegenden
Dokument wie folgt zusammengefasst:
Der Begriff „Tier" wird im vorliegenden
Dokument so verwendet, dass er alle Wirbeltiere, ausschließlich Menschen,
einschließt.
Er schließt
außerdem
ein individuelles Tier in allen Stadien der Entwicklung, einschließlich der
embryonalen und fötalen
Stadien, ein.
-
Im
vorliegenden Dokument wird der Begriff „Produktionstiere" austauschbar mit „Vieh" verwendet; er bezieht
sich im Allgemeinen auf Tiere, die in erster Linie zu Nahrungszwecken
aufgezogen werden. Solche Tiere umfassen beispielsweise Rinder (Bovidae),
Schafe (Ovidae), Schweine ((Anm.d.Ü.: keine Unterscheidung zwischen „porcine" und „swine" im Deutschen)),
Geflügel
(aviär)
und dergleichen, sind jedoch nicht darauf beschränkt.
-
Im
vorliegenden Dokument wird der Begriff „Kuh" oder „Rind" im Allgemeinen verwendet, um auf ein
Tier mit Bovidae-Abstammung jeglichen Alters zu verweisen. Austauschbare
Begriffe umfassen „Rind", „Kalb", „Ochse", „Bulle", „Färse" und dergleichen.
-
Der
Begriff „aviär" wird im vorliegenden
Dokument als Verweis auf jegliche Art, Unterart oder Rasse von Organismen
der taxonomischen Klasse der Vögel
(Ava) verwendet, einschließlich,
aber nicht ausschließlich
solcher Organismen wie Hühner,
Truthähne,
Enten, Gänse,
Schnepfen, Fasane, Papageien, Finken, Falken, Krähen und Laufvögel, einschließlich Strauße, Emus
und Kasuare.
-
Im
vorliegenden Dokument wird der Begriff „Schwein" oder ((Anm.d.Ü.: entsprechende Ergänzung fehlt
im EN)) im Allgemeinen verwendet, um auf ein Tier mit schweinischer
Abstammung jeglichen Alters zu verweisen. Austauschbare Begriffe
umfassen „Ferkel", „Sau" oder dergleichen.
-
Im
vorliegenden Dokument wird der Begriff „Genom" verwendet, um auf das gesamte genetische Material
in den Chromosomen eines bestimmten Organismus zu verweisen. Seine
Größe wird
im Allgemeinen als die Gesamtanzahl der Basenpaare angegeben. Innerhalb
des Genoms bezieht sich der Begriff „Gen" auf eine geordnete Sequenz von Nukleotiden,
die an einer bestimmten Stelle auf einem bestimm ten Chromosom angeordnet
sind, das ein spezifisches funktionelles Produkt (z. B. ein Protein
oder ein RNA-Molekül)
codiert. Beispielsweise ist es bekannt, dass das Protein Leptin
von dem ob-Gen (obese-Gen) codiert wird und bei der Regulierung
von Appetit, Grundumsatz und Fetteinlagerung beteiligt zu sein scheint.
Im Allgemeinen sind die genetischen Eigenschaften eines Tieres,
wie sie durch die Nukleotidsequenz seines Genoms definiert sind,
als „Genotyp" bekannt, während die
physischen Eigenschaften des Tieres als „Phanotyp" beschrieben werden.
-
Im
vorliegenden Dokument wird der Begriff „Locus" oder „Loci" verwendet, um auf den Ort eines Gens
auf einem Chromosom zu verweisen. Genpaare, die auch als „Allele" bekannt sind, steuern
Erbeigenschaften jeweils an der gleichen Stelle auf einem Chromosomenpaar.
Diese Allele, die auch als „Allelotyp" eines Tieres beschrieben
werden können,
können
in der Expression dieser Eigenschaft sowohl dominant als auch rezessiv
sein. In jedem Fall heißt
es, dass das Individuum im Hinblick auf die von diesem Genpaar gesteuerte
Eigenschaft homozygot ist. Besteht das Genpaar (Allele) aus einer
dominanten und einer rezessiven Eigenschaft, ist das Individuum
im Hinblick auf die von dem Genpaar gesteuerte Eigenschaft heterozygot.
-
Der
Begriff „Nukleotid" bezieht sich im
Allgemeinen auf eine DNA- oder RNA-Untereinheit, die aus einer Stickstoffbase
(Adenin, Guanin, Thymin oder Cytosin bei der DNA, Adenin, Guanin,
Uracil oder Cytosin bei der RNA), einem Phosphatmolekül und einem
Zuckermolekül
(Desoxyribose bei der DNA und Ribose bei der RNA) besteht. Tausende von
Nukleotiden sind miteinander verknüpft, um ein DNA-((Anm.d.Ü.: im EN
hier „NDA")) oder RNA-Molekül zu bilden.
Ein „Einzelnukleotid-Polymorphismus" oder SNP wird im
vorliegenden Dokument verwendet, um auf den am weitesten verbreiteten
Typ der genetischen Variation in einem Gen zu verweisen, die in
einer Veränderung
an einer einzelnen Base in einem DNA-Molekül besteht. Ein Beispiel für ein SNP
ist die Cytosin-Thymin-Transition (C-T-Transition) im Exon 2 des
ob-Gens, entsprechend einer Substitution von Arginin (ARG) durch
Cystein (CYS) im Leptin-Polypeptid (Buchanan et al. (2002)).
-
Im
vorliegenden Dokument wird der Begriff „Protein" verwendet, um auf ein großes Molekül zu verweisen,
das aus einer oder mehreren Ketten von Aminosäuren in einer spezifischen
Reihenfolge besteht. Die Reihenfolge wird durch die Basensequenz von
Nukleotiden in dem Gen, welches das Protein codiert, bestimmt. Proteine
werden für
den Aufbau, die Funktion und die Regulierung der Zellen, Gewebe und
Organe des Körpers
benötigt.
Jedes Protein hat eine einzigartige Funktion.
-
Eine
typische Wachstumskurve für
Produktionstiere ist in 1 veranschaulicht. Gegenwärtige Produktionspraktiken
unterscheiden sich in den speziellen Industrien in Bezug auf den
Punkt in der Kurve, an dem das Tier als schlachtreif gilt. Nach
gegenwärtiger
Praxis werden Geflügel
und Schweine beispielsweise am Anfang von Phase drei geschlachtet, wo
die Wachstumskurve anfängt,
flach zu werden. In diesem Abschnitt der Kurve steigt der Betrag
an Zeit und Futter, der erforderlich ist, um ein Pfund Zuwachs zu
erzeugen, an, so dass ökonomische
Aspekte vorschreiben, dass das Tier zu diesem Zeitpunkt geschlachtet
und in der Fütterungseinrichtung
durch ein Tier in der zweiten Phase ersetzt werden sollte, wo die
Gewichtszunahme sehr viel schneller und effizienter in Bezug auf
die Futterumwandlung erfolgt. Rinder werden nach gegenwärtiger Praxis
dagegen weit in Phase drei geschlachtet. In Phase 3 lagern Rinder Fett
ein, was dem Fleisch Schmackhaftigkeit verleiht. Gegenwärtig werden
Rinder nach Gewicht und sichtbaren Anzeichen, wie beispielsweise
Körpergröße und Zuchtmerkmalen,
in Gruppen eingeteilt. Die Gruppe wird dann zusammen eingeschlossen,
und von diesem Zeitpunkt an wird jedes Tier im Wesentlichen einheitlich
gefüttert
und anderweitig gehalten. Sobald ermittelt wird, dass der durchschnittliche
Körperzustand
der Gruppe ein gewünschter
Körperzustand
ist, werden alle Tiere in der Gruppe geschlachtet.
-
Bei
der Rindererzeugung ist es beispielsweise bekannt, Ultraschallvorrichtungen
zu verwenden, um das Rückenfett
an einigen lebenden Tieren in dem Versuch zu messen, das intramuskuläre Fett vorherzusagen,
um so besser beurteilen zu können, wann
der gewünschte
Körperfettzustand
erreicht ist. Während
es möglich
ist, genaue Messungen des Rückenfetts
am lebenden Tier vorzunehmen, ist es bekannt, dass Rückenfett
nicht mit irgendeinem Grad an Genauigkeit in Bezug auf intramuskuläres Fett übereinstimmt,
das durch das Fleisch marmoriert ist und das anerkanntermaßen zur
Schmackhaftigkeit beiträgt
und somit einen Höchstpreis
einbringt. Das tatsächliche
intramuskuläre
Fett kann erst genau geschätzt
werden, nachdem das Tier geschlachtet worden ist und der Schlachtkörper des
Tieres in Klassen eingestuft wird. Somit ist der Erfolg beschränkt, den Rindermäster bei
der Bereitstellung von Schlachttieren, die die gewünschte Schmackhaftigkeitsklasse AAA
erfüllen,
erzielen können.
Gegenwärtig
füttert der
Betreiber eines Feedlots alle Rinder in dem Versuch, auf die wirtschaftlichste
Weise zu gewährleisten,
dass die maximale Anzahl die optimalste Klasse, beispielsweise Klasse
AAA, erzielt.
-
Der
Genotyptest der Mastrinder in einer typischen Feedlot-Situation,
der von dem vorliegenden Erfinder durchgeführt wurde, zeigte eine direkte Wechselbeziehung
zwischen Genotyp und Fetteinlagerung. Die Rinder waren in herkömmlichen
Pferchen eingeschlossen, wurden mit herkömmlichen Rationen gefüttert und
wurden geschlachtet, sobald mit herkömmlichen Mitteln festgestellt
wurde, dass sie marktreif waren. Die Rinder wurden getestet, um den
Genotyp zu ermitteln, und wurden zum Versandort verfolgt, um die
erzielte Schmackhaftigkeitsklasse zu ermitteln. Jeder Pferch enthielt
eine Mischung aus nicht eingeteilten CC-, CT- und TT-Rindern.
-
Die
Ergebnisse des ersten Tests (Test 1) zeigten, dass von den 73 auf
den Genotyp getesteten Hereford-Ochsen 36 CT-Tiere, 37 TT-Tiere
und keine CC-Tiere waren. Bei der Schlachtung der 73 Rinder wurden
48,5% der TT-Schlachtkörper
in die Klasse AAA eingestuft und 19,4% der CT-Schlachtkörper wurden
in die Klasse AAA eingestuft.
-
In
Test 2 wurden 50 gekreuzte Charolais-Angus-Ochsen auf den Genotyp
getestet; es wurde ermittelt, dass 9 CC-Tiere, 28 CT-Tiere und 13
TT-Tiere waren. Bei der Schlachtung wurden 62% der TT-Schlachtkörper in
die Klasse AAA eingestuft, 29% der CT-Schlachtkörper wurden in die Klasse AAA eingestuft,
und 11% der CC-Schlachtkörper
wurden in die Klasse AAA eingestuft.
-
In
Test 3 wurden 13 Charolais-Rinder in jeweils 5 Pferchen oder insgesamt
65 Tiere auf den Allelotyp getestet. Von den 65 Rindern waren 29 CC-Tiere,
24 waren CT-Tiere, und 12 waren TT-Tiere. Der Züchtungsgrad bei den 65 Rindern
war hoch. Bei der Schlachtung wurden 58,3% der TT-Schlachtkörper in
die Klasse AAA eingestuft, 45,5% der CT-Schlachtkörper wurden
in die Klasse AAA eingestuft, und 38,5% der CC-Schlachtkörper wurden in die Klasse AAA
eingestuft.
-
Bei
dem Verfahren nach der vorliegenden Erfindung ist es denkbar, Produktionstiere
nach ihrem Genotyp oder insbesondere ihrem Allelotyp in Gruppen
einzuteilen, zusätzlich
zu der Verwendung von phänotypischen
Kriterien, die gegenwärtig
bei der Feedlot-Praxis eingesetzt werden. Beispielsweise würden bei
einer Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung Betreiber eines Feedlots,
die gegenwärtig Rinder
neben anderen phänotypischen
Eigenschaften nach Größe und Körperbau
in Gruppen einteilen, Tiere nach ihrem Allelotyp, d. h. CC, TC oder
TT, einteilen, der der Neigung des Tiers, Fett einzulagern, entspricht,
um die Erzeugung effizienter zu verwalten. Somit verfügt der Viehmäster über Möglichkeiten für beachtliche ökonomische
Faktoren bei der Vieherzeugung.
-
Gegenwärtig gibt
der Viehmäster
allen seinen Rindern das gleiche Futter, wobei die gleichen Kosten
für jedes
Tier anfallen, und typischerweise werden bei hervorragenden Verwaltungspraktiken vielleicht
40% eine optimale Klasse, wie beispielsweise AAA, erreichen und
den Höchstpreis
für die Schmackhaftigkeitsklasse
erzielen. Unter diesen wird eine signifikante Anzahl überschüssiges Fett aufweisen
und somit eine niedrigere Ertragsklasse erreichen.
-
Der
Rest der Rinder, also 60%, wird eine niedrigere Klasse als AAA erreichen
und somit einen niedrigeren Preis erzielen, obwohl die Feedlot-Kosten,
die für
den Viehmäster
anfallen, im Wesentlichen für
diese Rinder, die eine niedrigere Klasse erreichen, die gleichen
sind. Die Einteilung und Fütterung der
Rinder nach dem Genotyp und insbesondere dem Allelotyp ermöglicht es
dem Viehmäster,
jede Gruppe im Hinblick auf eine Optimierung der Verwaltungsstrategien
und eine Erhöhung
des Gewinns unterschiedlich zu behandeln.
-
Beispielsweise
hat nach einer Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung eine Gruppe
CC-Rinder die geringste Neigung, Fett einzulagern, so dass es profitabler
sein könnte,
diese Gruppe früher
in der Wachstumskurve, am Anfang von Phase 3, wo die Wachstumskurve
flach wird, zu schlachten, da sie die geringste Chance haben, die
Fettanforderungen für die
beste Klasse oder Klasse AAA zu erfüllen. Eine derartige frühzeitig
geschlachtete Gruppe hätte
einen sehr hohen Anteil an mageren Schlachtkörpern, und diese Vorhersagbarkeit
könnte
selbst Höchstpreise von
Großhändlern erzielen,
die versuchen, Aufträge für magere
Schlachtkörper
zu erfüllen.
Andererseits wird eine Gruppe TT-Rinder die größte Neigung, Fett einzulagern,
aufweisen, so dass es profitabler wäre, diese länger im Futter stehen zu lassen,
da es vorhersagbar ist, dass ein hoher Anteil ausreichend intramuskuläres Fett
einlagern würde,
so dass der Schlachtkörper
die Klasse AAA erreichen und somit einen Höchstpreis erzielen würde. Ebenso
wird der Betreiber des Feedlots, der weiß, dass CT-Rinder Fett mit
einer zwischenliegenden Geschwindigkeit einlagern, diese Gruppe
auch effizienter und profitabler verwalten können.
-
Es
ist denkbar, dass ungeachtet der Erwünschtheit und des für einen
bestimmten Körperfettzustand
zu einem beliebigen gegebenen Zeitpunkt gezahlten Höchstpreises
die Bereitstellung einer einheitlicheren Gruppe, die vorhersagbar
fett oder mager ist, für
den Großhändler dem
Viehmäster die
Möglichkeit
geben wird, in Relation zu den weniger einheitlichen Gruppen von
gegenwärtigen
erhältlichen
Rindern einen Höchstpreis
zu fordern und zu erhalten. Der Großhändler wird in der Lage sein,
eine größere Anzahl
von Rindern mit einem Körperfettzustand,
den er tatsächlich
benötigt,
zu kaufen, während
er insgesamt weniger Rinder kauft. Der Großhändler kann somit sehr viel
besser seine Bestände verwalten
und die Überschüsse an Schlachtkörpern mit
weniger erwünschten
Körperfettzuständen reduzieren,
die normalerweise zu einem ermäßigten Preis verkauft
würden.
-
Somit
stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren bereit, das bei einer
Ausgestaltung die Bestände
an Schlachtkörpern
bei Rindfleischverpackungsprozessen durch eine Verringerung der
Gesamtanzahl der Rinder reduziert, die gekauft wurden, um eine gewünschte Anzahl
an Schlachtkörpern
mit einer gewünschten
Klasse zu erhalten. Das Verfahren umfasst die Ermittlung, ob die
für den
Einkauf zur Verfügung
stehenden Tiere TT-Tiere (d. h. homozygot im Hinblick auf das T-Allel
des ob-Gens), CC-Tiere (d. h. homozygot im Hinblick auf das C-Allel
des ob-Gens) oder CT-Tiere (d. h. heterozygot im Hinblick auf das
T-Allel und das C-Allel des ob-Gens) sind. Werden für die gewünschte Klasse
fette Schlachtkörper
benötigt,
kauft der Großhändler TT-Tiere
ein, und werden für
die gewünschte
Klasse magere Schlachtkörper
benötigt,
kauft der Großhändler CC-Tiere
ein.
-
Die
Vorhersagbarkeit der Fetteinlagerung ermöglicht es dem Betreiber des
Feedlots, die für
fette oder magere Schlachtkörper
verfügbaren
Höchstpreise
zu berücksichtigen
und seine Entscheidungen so zu fällen,
dass er seine Erträge
maximieren kann. Bei hohen Produktionskosten, beispielsweise bei
hohen Futterkosten, kann der Betreiber des Feedlots von einer frühzeitigen
Schlachtung profitieren. Bei niedrigen Kosten könnte es profitabler sein, später zu schlachten.
Der Betreiber des Feedlots kann den jeweiligen Körperfettzustand einer Gruppe
von Tieren zu einem beliebigen gegebenen Zeitpunkt auf der Wachstumskurve
genauer vorhersagen und somit seine Entscheidungen darüber, wann
er eine bestimmte Gruppe schlachten soll, wirkungsvoller fällen.
-
Es
ist außerdem
mit dem Verfahren nach der vorliegenden Erfindung denkbar, dass
Futterrationen so maßgeschneidert
werden könnten,
dass ein gewünschter
Körperfettzustand
für jede
Gruppe spezifischer erreicht wird, indem im Allgemeinen der Genotyp
und insbesondere der TT-/CC-/CT-Allelotyp der Produktionstiere verwaltet
wird.
-
Bei
Tieren der gleichen Art, die im Wesentlichen das gleiche Alter und
das gleiche Gewicht haben und bei denen weitere entscheidende Wachstumsfaktoren,
wie beispielsweise Gesundheitszustand und Ernährung, gleichwertig sind, erreichen Tiere
mit kleinerem Körperbau
ein Reifestadium, wie es durch den Beginn der dritten Wachstumsphase beispielhaft
dargestellt ist, zu einem früherem
Zeitpunkt als Tiere mit größerem Körperbau.
Daher zeigen sich wesentliche Leptineffekte in derartigen Tieren
mit kleinerem Körperbau
früher
als bei Tieren mit größerem Körperbau.
-
Sind
weitere entscheidende Wachstumsfaktoren, wie beispielsweise Gesundheitszustand
und Ernährung,
gleichwertig, erreicht eine Gruppe von Tieren der gleichen Art,
die im Wesentlichen das gleiche Alter, das gleiche Gewicht und den
gleichen Körperbau
haben, das Reifestadium, das durch den Beginn der dritten Wachstumsphase
beispielhaft dargestellt ist, zu einem im Wesentlichen einheitlicheren Zeitpunkt
als eine ansonsten gleichwertige Gruppe von Tieren, deren individuelle
Mitglieder nicht im Wesentlichen den gleichen Körperbau haben. Sind also andere
entscheidende Wachstumsfaktoren gleichwertig, beginnen wesentliche
Leptineffekte sich zu einem einheitlicheren Zeitpunkt in Tieren
einer Gruppe zu zeigen, die auf der Grundlage des Körperbaus
eingeteilt sind, als in Tieren einer Gruppe, die nicht auf diese
Weise eingeteilt ist.
-
Es
ist wichtig zu bemerken, dass die Einteilung ansonsten ähnlicher
Tiere auf der Grundlage der Körpergröße ein genaueres
Mittel zur Erreichung der Einheitlichkeit des Körperzustands ist als die Einteilung
ansonsten ähnlicher
Tiere auf der Grundlage des Körpergewichts.
Gegenüber
Tieren mit großem Körperbau
erreichen Tiere mit kleinem Körperbau, die
im Wesentlichen das gleiche Alter und Gewicht haben, die dritte
Wachstumsphase früher,
beginnen signifikante Körperfettmengen
früher
einzulagern und erreichen somit einen gewünschten Körperfettzustand früher. Haben
individuelle auf diese Weise in Gruppen eingeteilte Tiere unterschiedliche
ob-Genotypen, werden sich wesentliche Zeichen eines derartigen Unterschieds
zu im Wesentlichen einheitlichen Zeitpunkten zeigen. Bei Tieren,
die im Wesentlichen das gleiche Gewicht und den gleichen Körperbau
haben, werden TT-Tiere in der dritten Wachstumsphase Fett schneller
einlagern als CT-Tiere, und ob-Heterozygoten werden in der dritten
Wachstumsphase Fett schneller einlagern als CC-Tiere.
-
Eine
Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung stellt ein Verfahren bereit,
welches es ermöglicht,
in einer kommerziellen Viehfütterungs-
und -endmasteinrichtung eine größere Effizienz
zu erreichen, indem ein Verfahren bereitgestellt wird, das die Ermitt lung
der genetischen Prädisposition
jedes Tiers, Fett einzulagern, umfasst, indem der ob-Genotyp ermittelt
wird und individuelle Tiere auf der Grundlage des ob-Genotyps in
Untergruppen eingeteilt werden. Somit ermöglicht es die Verwendung des Verfahrens
nach der vorliegenden Erfindung einem Betreiber, eine Viehgruppe
zu erzeugen, die eine Vielzahl von individuellen Tieren der gleichen
Art umfasst, wobei ein mittlerer Körperfettzustand der individuellen
Tiere ein gewünschter
Körperzustand
ist und wobei die tatsächlichen
Körperfettzustände der
individuellen Tiere einheitlich verbessert werden.
-
Das
Verfahren nach der vorliegenden Erfindung stellt außerdem für einen
Großhändler eine
einheitlichere Gruppe bereit, die vorhersagbar fett oder mager ist,
wodurch der Betreiber des Feedlots zuverlässig die Möglichkeit erhält, in Relation
zu weniger einheitlichen Gruppen von gegenwärtig erhältlichen Rindern einen Höchstpreis
zu verlangen und zu erhalten. Beispielsweise wird der Großhändler nach
einer Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung in der Lage sein,
eine größere Anzahl
Rinder mit einem Körperfettzustand,
den er tatsächlich
benötigt,
zu kaufen, während
er insgesamt weniger Rinder kauft. Der Großhändler kann somit viel besser
in der Lage sein, seine Bestände
zu verwalten, indem er Überschüsse an Schlachtkörpern mit
weniger wünschenswerten
Körperfettzuständen reduziert,
die normalerweise zu einem ermäßigten Preis
verkauft würden. Die
Vorhersagbarkeit der Fetteinlagerung ermöglicht es dem Betreiber des
Feedlots, die für
fette oder magere Schlachtkörper
erzielbaren Höchstpreise
zu berücksichtigen
und seine Entscheidungen so zu fällen, dass
er die Erträge
für jede
Gruppe maximieren kann. Bei hohen Kosten in dem Feedlot, beispielsweise
bei hohen Futterkosten, kann der Betreiber von einer frühzeitigen
Schlachtung profitieren. Bei niedrigen Kosten könnte es profitabler sein, später zu schlachten.
Der Betreiber des Feedlots kann mit Hilfe des Verfahrens nach der
vorliegenden Erfindung den jeweiligen Körperfettzustand einer Gruppe
von Tieren zu einem beliebigen gegebenen Zeitpunkt auf der Wachstumskurve
genauer vorhersagen und somit seine Entscheidungen darüber, wann
er eine bestimmte Gruppe schlachten soll, wirkungsvoller fällen.
-
Es
ist außerdem
denkbar, dass bei einer starken Nachfrage nach Rindfleisch der höchsten Klasse,
wie beispielsweise AAA, die Betreiber des Feedlots einen ersten
Preis für
Rinder zahlen, die im Hinblick auf des T-Allel des ob-Gens homozygot
sind, und einen unter dem ersten Preis liegenden zweiten Preis für Rinder
zahlen, die im Hinblick auf das T-Allel und das C-Allel des ob-Gens
heterozygot sind, und einen unter dem zweiten Preis liegenden dritten
Preis für
Rinder zahlen, die im Hinblick auf das C-Allel des ob-Gens homozygot
sind. Darüber
hinaus können Großhändler für Rinder
auf der Grundlage von nach Genotyp vorhergesagten Schlachtkörperklassen Höchstpreise
festsetzen.
-
Die
oben angegebenen Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung werden
erreicht, indem eine Gruppe von individuellen Tieren mit im Wesentlichen gleichem
Gewicht und gleichem Körperbau
erfasst wird, die einen niedrigeren Anteil an Körperfett aufweisen, als es
für die
beispielhafte Darstellung des gewünschten Körperfettzustands nötig ist.
Vor oder bei der Erfassung einer derartigen Gruppe am Standort der
Viehfütterungseinrichtung
wird ermittelt, ob das Tier im Hinblick auf das T-Allel des ob-Gens
homozygot, im Hinblick auf das C-Allel des ob-Gens homozygot oder
im Hinblick sowohl auf das T-Allel als auch das C-Allel heterozygot
ist.
-
Es
kann eine Gewebeprobe, die chromosomale DNA enthält, von jedem individuellen
Tier genommen werden, um den ob-Genotyp zu ermitteln. Es können bekannte
Mittel verwendet werden, um die Tierzellen aufzubrechen und die
Tiergewebeproben unter Aufrechterhaltung der Unversehrtheit der chromosomalen
DNA in derartigen Gewebeproben zu verarbeiten. Standardwerke der
Molekularbiologie, wie beispielsweise Sambrook et al., Hrsg. „Molecular
Cloning: A Laboratory Manual",
2. Ausg., Cold Spring Harbor Press (1989), können für die Erstellung geeigneter
Protokolle zur Isolierung der DNA-Proben aus den bevorzugten Geweben
herangezogen werden. Es sollte jedoch beachtet werden, dass die
Wahl eines geeigneten Gewebes oder einer geeigneten Probe für die Isolierung
von DNA, die für die
Ermittlung des ob-Genotyps geeignet ist, von mehreren Faktoren abhängt, einschließlich der Leichtigkeit,
die Probe aus dem Tier und die in der Probe vorhandene DNA-Menge
zu erhalten. Bevorzugte Gewebe umfassen Haare, Epithelzellen, Blut, Abstriche
aus Nase und Vagina und dergleichen, sind aber nicht darauf beschränkt.
-
Jede
Probe wird mit herkömmlichen
Verfahren so verarbeitet, dass die chromosomale DNA gereinigt oder
teilweise gereinigt wird. Die gereinigte DNA wird anschließend analysiert,
um mit Hilfe von Verfahren, die dem Fachmann in Molekularbiologie bekannt
sind, in derselben das Vorhandensein eines Wildtypallels des ob-Gens und eines mutierten
Allels des ob-Gens zu unterscheiden. Jedes beliebige Verfahren zur
Ermittlung des Genotyps kann für
die Ermittlung des ob-Genotyps bei der vorliegenden Erfindung verwendet
werden. Derartige Verfahren umfassen, sind aber nicht beschränkt auf
DNA-Sequenzierung, RFLP-Analyse, Mikrosatellitenanalyse, Polymerasekettenreaktion
(PCR), Ligasekettenreaktion (LCR), Amplimersequenzie rung, Nukleinsäurehybridisierung,
FREI-basierte Hybridisierungsanalyse, Größenchromatographie (z. B. Kapillar-
oder Gelchromatographie), Hochdurchsatz-Screening, Massenspektroskopie
und Fluoreszenzspektroskopie, wobei diese Verfahren dem Fachmann
alle bekannt sind. Insbesondere sind Verfahren für die Ermittlung von Nukleotid-Polyphormismen,
speziell Einzelnukleotid-Polymorphismen, in den
US-Patenten
Nr. 6,514,700 ,
6,503,710 ,
6,468,742 ,
6,448,407 ,
6,410,231 ,
6,383,756 ,
6,358,679 ,
6,322,980 ,
6,316,230 und
6,287,766 beschrieben und von Chen und
Sullivan, Pharmacogenomics J 2003;3(2): 77–96 im Überblick dargestellt.
-
Ein
herkömmliches
Mittel zur Erkennung von Allelen ist die Mismatch-PCR-RFLP-Strategie.
Beispielsweise führt
bei Anwendung auf eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung
die Amplifizierung des Exon 2 des ob-Gens mit synthetischem Oligonukleotid-Primer
und anschließendem
Aufschluss des amplifizierten DNA-Produkts durch Restriktionsendonuklease
mit Hilfe von Kpn 21 zu einem Schnitt des dem C-Allel des ob-Gens
entsprechenden Amplimers, aber das dem T-Allel entsprechende Amplimer
wird nicht geschnitten. Die Genotypisierung des Genotyps kann durch
Tests bei der Aufnahme in einer Fütterungseinrichtung oder zu
jedem beliebigen Zeitpunkt im Leben des Tiers durchgeführt und
aufgezeichnet werden, bequemerweise auf einer Ohrmarke oder dergleichen,
die sich mit dem Tier bewegt, so dass sie ohne Weiteres verfügbar ist.
-
Nach
Ermittlung des Genotyps werden individuelle Tiere nach dem Verfahren
der vorliegenden Erfindung in Gruppen eingeteilt, wobei jedes Tier
den gleichen ob-Genotyp
hat, d. h. ob– (ein
TT-Tier), ob (ein CT-Tier) oder ob+ (ein
CC-Tier). Die Tiere jeder Gruppe werden so zusammen gehalten und
gefüttert,
dass die Umwelt-, Gesundheits-, Ernährungs- und anderen Bedingungen
und Bedürfnisse
aller derartigen Tiere in einem im Wesentlichen gleichwertigen Ausmaß und durch
im Wesentlichen gleichwertige Mittel aufrechterhalten und erfüllt werden.
Da ein TT-Tier eine erhöhte
Geschwindigkeit der Körperfetteinlagerung
im Vergleich zu einem CT-Tier aufweist, welches wiederum eine erhöhte Geschwindigkeit
der Körperfetteinlagerung
im Vergleich zu einem CC-Tier aufweist, sind Betreiber von Feedlots
in der Lage, jede Gruppe in Hinsicht auf eine Optimierung von Verwaltungsstrategien
und eine Erhöhung
des Gewinns unterschiedlich zu behandeln.
-
Die
Erfindung stellt außerdem
ein Verfahren zur Züchtung
von Vieh mit einer Neigung bereit, Körperfett proportional zu dem
Gesamtkörpergewicht
mit einer Geschwindigkeit einzulagern, die (i) vorhersagbar ist,
(ii) entweder über
oder unter derjenigen anderer Stücke
Vieh der gleichen Art liegt, wenn ein derartiges individuelles Stück Vieh
und derartige anderen individuellen Stücke Vieh unter im Wesentlichen gleichartigen
Bedingungen gefüttert
und gehalten werden, und (iii) einen im Wesentlichen ähnlichen Zeitverlauf
wie bei Tieren gleicher oder ermittelbar ähnlicher Abstammung besitzt.
Diese Aufgabe wird gelöst,
indem männliches
und weibliches Vieh der gleichen Art und mit dem gleichen bekannten
Körperbau
oder Keimgewebe davon erfasst wird, von jedem oben erwähnten Tier
eine Gewebeprobe entnommen wird, die chromosomale DNA enthält, und
jede Gewebeprobe mit den oben beschriebenen Mitteln oder mit gleichwertigen
in der Technik bekannten Mitteln genotypisiert wird. Individuelle
männliche
und weibliche Stücke
Vieh werden zur Züchtung
miteinander auf der Grundlage von Körperbau und Genotyp so ausgewählt, dass:
- (a) für
Nachkommenschaftstiere mit großem,
zwischenliegendem oder kleinem Körperbau,
die relativ zueinander bei Reife ein höheres, zwischenliegendes oder
niedrigeres Gesamtkörpergewicht aufweisen,
mit einem brauchbaren Grad an Sicherheit vorhergesagt werden kann,
dass sie durch Paarung von Elterntieren mit großem, zwischenliegendem beziehungsweise
kleinem Körperbau
erzeugt werden können,
- (b) CC- oder TT- oder CT-Nachkommenschaft (für die mit einem brauchbaren
Grad an Sicherheit vorhergesagt werden kann, dass sie relativ zueinander
niedrigere, höhere
oder zwischenliegende Geschwindigkeiten der Körperfetteinlagerung in der
dritten Wachstumsphase einer derartigen Nachkommenschaft aufweisen)
durch Paarung von Elterntieren mit bekannten ob-Genotypen nach bekannten
Vererbungsgrundsätzen
erzeugt werden kann, und
- (c) durch Auswählen
von Elterntieren auf der gemeinsamen Grundlage von Körperbau
und ob-Genotyp eine Vielfalt an Nachkommenschaft erzeugt werden
kann, für
die mit einem brauchbaren Grad an Sicherheit nach bekannten Vererbungsgrundsätzen vorhergesagt
werden kann, dass sie, wenn sie im Wesentlichen unter im Wesentlichen
gleichwertigen Bedingungen gefüttert und
gehalten werden, einen gewünschten
Körperfettzustand
mit einer relativ größeren zeitlichen Einheitlichkeit
als Tiere erreichen, die nach bestehenden Zuchtprotokollen ausgewählt werden.
-
Die
Nachkommenschaft von TT- oder CT-Elterntieren wird eine Neigung
haben, während
des Wachstums Körperfett
mit einer höheren
Geschwindigkeit als der durchschnittlichen Geschwindigkeit der Körperfetteinlagerung
bei anderen individuellen Stücken
Vieh der gleichen Art und des gleichen Alters einzulagern, die unter
im Wesentlichen gleichwertigen Bedingungen gehalten, aber nach anderen Protokollen
gezüchtet
werden, unter die CC-Tiere fallen würden. Mit Ansteigen des Vorkommens
des T-Alleis bei der Nachkommenschaft steigt auch die Neigung der
Nachkommenschaft, Fett einzulagern, an.
-
Ferner
kann, nachdem einmal der ob-Genotyp einer bestimmten Nachkommenschaft
auf der Grundlage des ob-Genotyps der Eltern bekannt ist, was durch
Ermittlung des ob-Genotyps der Nachkommenschaft bestätigt werden
kann, eine weitere Nachkommenschaft eines bestimmten Genotyps nach
den erfindungsgemäßen Verfahren
propagiert werden. Somit ist ein zusätzlicher Nutzen der vorliegenden
Erfindung die selektive Züchtung
eines bestimmten ob-Genotyps, nachdem die ob-Genotypen der Eltern ermittelt worden
sind, d. h. nach den Grundsätzen
der Mendelschen Vererbungslehre.
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Die
vorstehenden Äußerungen
sind nur als die Grundsätze
der Erfindung veranschaulichend zu verstehen. Da ferner für Fachleute
leicht zahlreiche Änderungen
und Modifizierungen denkbar sind, ist es nicht wünschenswert, die Erfindung
auf den genauen aufgezeigten und beschriebenen Vorgang zu beschränken, und
dementsprechend sollen alle derartigen geeigneten Änderungen
oder Modifizierungen des Vorgangs, auf die zurückgegriffen werden kann, unter
den Umfang der in den Ansprüchen
niedergelegten Erfindung fallen.
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