WO2007003342A1 - Verfahren zur erkennung der brunst - Google Patents

Verfahren zur erkennung der brunst Download PDF

Info

Publication number
WO2007003342A1
WO2007003342A1 PCT/EP2006/006322 EP2006006322W WO2007003342A1 WO 2007003342 A1 WO2007003342 A1 WO 2007003342A1 EP 2006006322 W EP2006006322 W EP 2006006322W WO 2007003342 A1 WO2007003342 A1 WO 2007003342A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
vocalization
human mammal
reference value
heat
animal
Prior art date
Application number
PCT/EP2006/006322
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Peter-Christian Schön
Kathrina Hämel
Wilhelm Kanitz
Original Assignee
Forschungsinstitut Für Die Biologie Landwirtschaftlicher Nutztiere
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Forschungsinstitut Für Die Biologie Landwirtschaftlicher Nutztiere filed Critical Forschungsinstitut Für Die Biologie Landwirtschaftlicher Nutztiere
Publication of WO2007003342A1 publication Critical patent/WO2007003342A1/de

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61DVETERINARY INSTRUMENTS, IMPLEMENTS, TOOLS, OR METHODS
    • A61D17/00Devices for indicating trouble during labour of animals ; Methods or instruments for detecting pregnancy-related states of animals
    • A61D17/002Devices for indicating trouble during labour of animals ; Methods or instruments for detecting pregnancy-related states of animals for detecting period of heat of animals, i.e. for detecting oestrus

Definitions

  • the invention relates to a method for detecting the heat in a female, non-human mammal.
  • the invention further relates to a method for mating a female, non-human mammal.
  • Heat detection is one of the most important tasks in the management of dairy cattle farms. It has a great influence on the interim calving period, the pregnancy rate per unit time and the profitability of milk production.
  • the milk delivery also called lactation, starts in cattle after the birth of the first calf.
  • the daily amount of milk (power) increases after the birth of the calf, reaches its maximum after a few weeks and then decreases again.
  • successful mating and recurrence will result in subsequent calving caused a renewed lactation phase, which leads to a recovery of milk yield. For this reason, a successful mating at the optimal time after calving is crucial for a high milk yield.
  • the heat can be recognized among other things by an increase of the movement activity.
  • the motive activity of the animals in the oestrus period is about four times that of non-brothful animals (Roth, 1987, Schünsen et al., 1987, Schofild et al., 1991).
  • the measurement can be done with automated control systems, such as with a pedometer (pedometry measurement), which is attached to the fetlock or the neck of the animal.
  • Pedometry is a suitable automatic heat detection method, but it is also subject to limits. For example, pedometry can only be used in stables and false-nosed results can occur in the case of bovine cattle.
  • color-marking techniques may be used which allow the animals being jumped to be marked in color, as well as the animals that jump.
  • Various color marking systems are commercially available, e.g. Chin-Ball Mating Device (Pavour Ltd., Hamolton, New Zealand) or KaMar Heat Mount Detector (Kamar Inc., Steamboat Springs, Colo., USA).
  • Chin-Ball Mating Device Pavour Ltd., Hamolton, New Zealand
  • KaMar Heat Mount Detector Kamar Inc., Steamboat Springs, Colo., USA
  • the Heat-Wading System (DDx, Inc., Denver, Colorado, USA) is an emergence detector that includes a pressure sensor that attaches to the cow's crab leg. If the cow with the device is jumped by another cow, the sensor sends information about the jump intensity and the jump time to a stationary computer. The process leads to high heat detection rates, but is not yet approved in Germany and also costly.
  • progesterone concentration is in the yellow body produced and released into the bloodstream. It can be reliably determined in the blood and in the milk. Walker et al. (1996) and Xu et al. (1998) reported that a decrease in progesterone concentration from about 2 ng / ml to less than 0.5 ng / ml is highly likely to result in estrus. However, a low progesterone concentration may have other causes, so that such a test allows only conditionally reliable statements about the presence of heat. A high progesterone concentration, however, excludes a heat.
  • the object of the present invention is therefore to provide a method for detecting the heat, which meets the requirements mentioned and does not have the above-mentioned disadvantages of the methods known in the prior art. This object is solved by the subject matter of the present claims.
  • the present invention provides a method for detecting estrus in a female, non-human mammal comprising: a) detects the vocalization events of a female, non-human mammal;
  • step b) determines the vocalization rate on the basis of the vocalization events detected in step a);
  • estrus denotes a defined phase of the sexual cycle in non-human mammals with a cyclical, hormonally controlled pairing rhythm.
  • the physiological processes in the female genital organs are periodic in mammals. They form the sexual cycle that takes from one rage to the next.
  • the cycle length varies from species to species and also has a slight variability between races and individual animals.
  • the estrus or oestrus is externally recognizable by oestrus symptoms.
  • the duration and course of estrus itself are also species-specific with a certain variability between races and individual individuals.
  • Oestrus is the phase of the sexual cycle during which mating and fertilization can occur. With regard to the type of cycle, a distinction is made in mammals between monoöstric, diöstric and polyöstric animals.
  • Mono-ostrous animals become brute only once a year (eg deer, stag), diabolical animals twice (eg dog) and polyöstric animals several times a year (eg cattle, pig, sheep, goat and horse). Beef and pork can become hot throughout the year and are therefore termed polyecious throughout the year. Sheep, goat and horse are usually fervent only during a certain period (breeding season) and therefore show a seasonal polyelectrical cycle type. Daylight and light intensity play a major role in triggering the seasonal heat. The breeding season with the horse takes place in spring, with sheep and goats usually in autumn. Other livestock species such as rabbits, llamas or camels have induced ovulation that is triggered directly by the mating act.
  • the sexual cycle of female cattle is described in more detail.
  • the sexual cycle of cattle usually takes 21 days. In young cattle, this period is often shortened to 19-20 days. Overall, fluctuations occur between 18-27 days.
  • the sexual cycle can be divided into four phases based on various characteristics:
  • Estrus is a period of about 18 hours in which the female animal tolerates the mating. Mating behavior is largely due to the neuroendocrine system, which receives impulses that are triggered by the brain through tactile, visual, auditory, and olfactory stimuli.
  • the duration of the heat can be influenced by exogenous and endogenous factors, for example by changing the temperature and light and feeding conditions. Hammond (1927) gives the average duration of heat in the course of the year with about 17 hours. Grunert (1999) describes 18 hours (2-30 hours) in the lowland cattle as the average period of readiness for copulation.
  • the uterus contracts with the touch stimulus during rectal palpation and, for example, in connection with the manipulations during artificial insemination, often causes the escape of oily mucus from the cervix.
  • the ovary now has a distinctly hazelnut-sized follicle.
  • Post-oestrus is generally defined as the period of 2-3 days from which the patient is no longer willing to stand, and the external and internal signs of estrus disappear (eg, uterine contraction, hyperemia, and increased secretion of the cervix, vagina, and ve- locibulum). End of the cervical canal).
  • blood may be added to the mucus that leaves the vagina.
  • the blood mixes with the pharyngeal mucus.
  • Ovulation occurs in cattle in general only when the outer brining has subsided. Ovulation occurs on average 30-35 hours after onset and approximately 7.3 (0-16) hours after estrous cessation (Grunert 1999).
  • InterOstrus is the period of about 16 days characterized by sexual rest. He follows PostOstrus and usually lasts until the Pro ⁇ strus. With a duration of 16 days, the InterOstrus is the longest phase in the sexual cycle. He is characterized by the absence of any symptoms that can be considered as approaching a sexual partner. Essentially, the inter-oestrus corresponds to the luteal phase of the ovarian cycle (approximately 3rd-18th / 19th day of the cycle) and the secretion phase of the mucous membrane cycle (Grunert 1999). The inter-oestrus ends with the corpus luteum regression induced by prostaglandin F2 ⁇ formed by the uterus.
  • the Pro ⁇ strus is the period of time from the onset of behavioral changes to the first toleration readiness (duration 2-3 days).
  • the first signs are an increased nervousness.
  • the clearest indication of the approaching heat is the mutual jumping of the animals.
  • a slight swelling of the vulva, a hyperaemic and highly moist vaginal mucous membrane and an accumulation of mucus in the vulva are observed (Grunert 1999).
  • effluent mucus is already visible at the bottom of the pubic angle.
  • the mucus consistency changes during the early morning heat. She is initially moderately viscous. Towards the end of this phase (during the transition to oestrus) the clear, transparent mucus is stringy.
  • the cervix has a certain amount of relaxation.
  • the increased excitability is also evident in rectal palpation, with the uterus reacting with an already more or less pronounced willingness to contract.
  • the estrogen-related increased blood supply leads to a slight enlargement of the uterus.
  • a Graafian follicle can already be palpated on the ovaries during the formation phase (Grunert 1999).
  • the transitions of the individual cycle phases take place gradually. These relatively fluid transitions are still superimposed by individual reaction patterns. This makes it clear why the information given in the literature about the duration of the individual cycle phases does not always agree (Grunert 1999).
  • a vocalization event is understood to be any acoustic device of the non-human mammal which can be detected by means of suitable technical devices and which exceeds a predetermined sound level and is bounded on both sides by phases in which no vocalization takes place or the sound level of the vocalization is below the predetermined one Sound level is.
  • the nature and duration of the vocalization events may vary. In cattle, for example, vocalization events are preferably detected lasting at least 750 ms and not longer than 3000 ms. The time intervals corresponding to the individual vocalization events are accordingly separated from one another by time intervals (relative) silence.
  • the predetermined sound level is chosen as a function of, for example, ambient noise or sounds in the vicinity of other standing animals or the economically meaningful complexity of the technical structure.
  • a detection of loudnesses of a volume which can already be heard by the human ear, takes place.
  • a preselection can be made among the individual vocalizations of the animal.
  • a further suppression of ambient noise or vocalization events of other animals can be achieved. For example, it is possible to select a frequency band that is characteristic of the lute of the animal to be examined.
  • vocalizations can be discarded which do not have a known pattern in their frequency spectrum characteristic of the likelihood of the animal to be examined in order to allow differentiation between different animal species or breeds.
  • the detection of the vocalization events is preferably accomplished by means of at least one sound sensor (e.g., a microphone) which can receive the sound of the non-human mammal's vocalizations and convert it into a sensor signal corresponding to the vocalization, which is preferably an electrical signal.
  • the sound sensor is arranged in the vicinity of the animal or by means of a suitable fastening device to the animal. It may be advantageous if a means for transmitting the sensor signal to a remote location, e.g. a central unit is provided. Such a central unit may comprise a computer which is set up for the storage, processing and / or evaluation of the sensor signals.
  • the sound sensor and the means for transmitting the sensor signal can be summarized in a device according to the invention.
  • the sensor signal is recorded by a suitable memory device for later evaluation.
  • the recording can be done for example on a magnetic tape or an electronic storage device.
  • the identification of the individual vocalization events takes place in the simplest case manually by implementing the recorded sensor signal by means of a suitable transducer in sound. In this way, it is possible to use simple electronic devices such as a tape recorder or a camcorder.
  • the recorded sensor signal may be further processed as described in connection with the following embodiments.
  • the memory device can be arranged at the location of the sound sensor or preferably at a remote location, such as in the above-mentioned central unit.
  • the sensor signal is fed to a device for automatic analysis, which is adapted to identify the individual vocalization events in the sensor signal and to output an identification signal for each identified vocalization event.
  • identification signals can for example consist of electrical, optical or acoustic pulses.
  • the subsequent determination of the vocalization rate can then be carried out in a simple manner by manual counting of the identification signals or preferably by automatic counting of the identification signals with a suitable counter.
  • a preferred device for generating such identification signals comprises a discriminator device which delivers an output pulse when the amplitude of the input signal (possibly for a predetermined period of time) exceeds an adjustable threshold value.
  • the device for identifying the vocalization events for the purpose of masking ambient noise and a more accurate allocation of the vocalization events to the animal being examined can have at its input a bandpass filter whose passband corresponds to a frequency range characteristic of the animal's vocalization.
  • the device may have a memory for storing at least one Have a reference signal that corresponds to a characteristic pattern in the time or frequency spectrum of the normal sound of the animal.
  • a means for pattern recognition which is adapted to compare the sensor signal or the frequency spectrum of the sensor signal with the at least one reference signal and in this way to detect and display the occurrence of the characteristic pattern corresponding thereto.
  • the bandpass filter, the memory for storing at least one reference signal and / or the means for pattern recognition can be realized, for example, in the above-mentioned central processing unit.
  • the method according to the invention for detecting the heat of rupture comprises the determination of the so-called vocalisation rate, ie the determination of the number of vocalizations expressed by the female, non-human mammal per unit of time.
  • the determination of the vocalisation rate comprises the counting of the detected vocalisation events. Examples for performing the count are given above.
  • the time unit used to calculate the vocalization rate is chosen in the range of one or more hours. In the context of the experiment described in the example section, the number of vocalization events per hour was determined in the examined animals. The unit of time used has been found to be suitable in order to be able to represent the increase in the vocalization rate in the course of heat treatment in a suitable manner.
  • time intervals may be chosen to determine a suitable vocalization rate.
  • time intervals of 10, 15, 20, 25, or 30 minutes, or 1-4 hours can be used to calculate the vowels. rate.
  • time intervals of less than 4 hours it is advisable to use time intervals of less than 4 hours in order to be able to initiate measures for mating the non-human mammal, even after detection, determination of the vocalization rate and subsequent comparison with the corresponding reference value for detecting an oestrus, if appropriate at an early point in time.
  • the vocalization rate determined in step b) is then compared with a previously defined reference value, which provides information about the presence of heat in the subsequently examined non-human mammal.
  • the present invention is based on the surprising discovery that the periodic recurrence of estrus in a female bovine is accompanied by a quantitative increase in the vocalization events of the animal and, consequently, the tracking of these vocalisation events over a defined period of time allows statements about the optimal mating period of the animal.
  • an "optimal mating period” is a period within the sexual cycle of the female, non-human mammal which leads to a high probability of conception. In practice, high conception rates were observed in cattle when mated in a period of 10 to 14 hours, preferably 12 hours after the onset of heat.
  • the present invention thus opens up the possibility of determining for any non-human mammals reference values for the vocalization rate which are characteristic of febrile or non-febrile animals of this genus, species or subspecies. Once these reference values have been established, it is possible to make statements about the presence of estrus in this animal with a sufficiently high probability based on the vocalization rate measured for a given animal of the same genus (preferably of the same species or subspecies). As a reference value, the respective vocalization rates of brünstigen or non-brünstigen non-human mammals serve.
  • the vocalization rate serving as a reference value according to the invention can originate from a single animal whose phoneme has been detected in a suitable manner over a defined period of time. This may be a single vowelization rate measured during heat or several averaged values. Such averaged reference values are preferable to those determined from a single value because they are less error prone.
  • the reference value can be a mean value, which is formed from vocalization rates of several animals.
  • the reference (averaged) vocalization rate is from one or more non-human mammals that are not found to be in the heat.
  • the reference value is from one or more non-confluent non-human mammals belonging to the same species or subspecies as the non-human mammal to which the oestrus is to be detected.
  • the reference value of a non-beneficial animal vocalisation rate is derived from the same non-human mammal in which the oestrus is to be detected. This means that, first of all, the cataract events in the respective animal are detected over a defined period of time, when the animal is demonstrably not in the heat.
  • the reference value is then formed from the measured vocalization events during the estrus (eg by forming the corresponding mean value or by selecting a suitable individual value). If the corresponding value for the vocalisation rate has been determined once, it can be used as a reference value for the determination of estrus in this animal at later times (if the mating of the respective animal is desired).
  • the evidence as to whether or not the particular non-human mammal used to establish a reference value is in the oestrus may be determined by one or more methods well known in the art. Preferably, this detection is based on the detection of the highest possible number of signs and biological parameters that indicate the presence of heat.
  • this detection is based on the detection of the highest possible number of signs and biological parameters that indicate the presence of heat.
  • several of the above-mentioned methods known in the art such as the measurement of progesterone concentrations in blood and milk, can be used to determine the motility of the animals, or the like. be performed.
  • the highest possible number of different measurements as well as the collection of the largest possible number of signs make it possible to prove with sufficient probability whether the respective animal is in heat.
  • a fierce animal can be uniquely identified by simultaneously performing both visual control of motility, determination of progesterone concentration in the blood, and tactile detection of the preovulatory follicle.
  • An increased motility, a low progesterone concentration and the palpation of the preovulatory follicle indicate an oestrus.
  • the vocalization rate measured in the non-human mammal to be examined is the reference value obtained from one or more of the multiple non-bronchial animals, this suggests that the non-human mammal under study is in the oestrus. It is to be expected that in such a situation the measured vocalization rate will clearly exceed the reference value.
  • “significantly higher” herein is meant that the measured value for the vocalization rate exceeds the reference value by at least 60%, preferably by 75%, 100%, 150%, 200%, 300%, 400%, 500% or more. This means that the vocalization rate in a feral animal can be many times higher compared to a non-feral animal.
  • the vocalization rate determined in step b) of the method according to the invention approximately equals (or falls short of) the reference value, this indicates that the non-human mammal in which the oestrus is to be determined is not in the oestrus.
  • “approximately corresponding” is understood to mean that the vocalization rate determined in step b) corresponds to the respective reference value or deviates insignificantly from it, the deviation preferably being less than 50%.
  • Embodiments in which the determined vocalization rate deviates at most from 35%, 30%, 25%, 20%, 15%, 10%, 5% or less from the reference value are particularly preferred, wherein the measured vocalization rate may be higher or lower than the reference value ,
  • the reference (averaged) vocalization rate is from one or more non-human mammals found to be in the oestrus.
  • the reference value is from one or more human mammalian non-human mammals belonging to the same species or subspecies as the non-human mammal to which the oestrus is to be detected.
  • the vocalization rate serving as a reference value is one of brushless animal from the same non-human mammal in which the oestrus is to be detected. This means that, first, the vocalisation events in the respective animal are detected over a defined period of time, when the animal is demonstrably in the oestrus.
  • the reference value After the reference value has been established, it can be used at later times for the determination of the oestrus of that animal (or other animals), for example if it is to be decided on the time of adaptation of the animal concerned.
  • Evidence of whether the animal from which the reference value is obtained is fusible can be uniquely determined as described above by a combination of the methods known in the art.
  • the animal to be examined may be considered to have a degree of rupture if the determined vocalization rate of this animal approximates the reference value, the term "approximately corresponding" meaning that the vocalization rate determined in step b) corresponds to the respective reference value or deviates insignificantly from it, the deviation preferably being less than 50%.
  • Embodiments in which the determined vocalization rate deviates at most from 35%, 30%, 25%, 20%, 15%, 10%, 5% or less from the reference value are particularly preferred, wherein the measured vocalization rate may be higher or lower than the reference value , If the determined vocalization rate falls below the respective reference value, this is a sign that the non-human mammal is not in the osteitis. As can be seen in the example section, it can be expected that the measured vocalization rate will be significantly below the reference value.
  • the term "significantly below” is understood herein to mean that the measured value for the vocalization rate the reference value falls below by at least 60%, preferably by 75%, 100%, 150%, 200%, 300%, 400%, 500% or more.
  • the non-human mammal to be detected for oestrus is a cloven-hoofed animal.
  • the taxonomic group of the cloven-hoofed animals (Artiodactyla) or the pair-toed hoofed animals form an order within the higher mammals (Placentalia).
  • This taxonomic group includes about 220 different species, including camels, deer, gazelles and giraffes, as well as the major farm animals, including cattle, goats, pigs, horses and sheep.
  • the order of the cloven-hoofed animals is subdivided into the suborder of the non-ruminants (Suina), which include, for example, the pigs, and the suborder of the ruminants (Ruminantia), which includes cattle, sheep and goats.
  • the non-human mammal is selected from the group consisting of bovine, porcine, horse, goat and sheep.
  • the female non-human mammal is a bovine.
  • the cow belongs to the genus "Bos".
  • the bovine animal may further belong to any breed, it being preferred that the bovine is an animal of a breed of importance in the context of milk and / or meat production.
  • Such breeds are well known to those skilled in the art of livestock and include Charolais, Fleckvieh, Gelbvieh, Blonde d 1 Aquitaine, German Angus, Limousin, Pinzgauer, Hereford, Galloway, Holstein Friesian, Schwarzbunt, Rotbunt, Limburger or Highland.
  • the cattle to be examined for oestrus are a young cattle.
  • young cattle refers to a sexually mature female cattle before the first pregnancy.
  • the present invention provides a method for mating a female non-human mammal, comprising first, as described above, the oestrus in the female non-human mammal by detecting the vocalization events, then determining the vocalization rate and comparing the vocalization rate a reference value and, if there is an estrus, feeding the female non-human mammal to the mating.
  • the term "mating" is understood to mean any process resulting in insemination of the female, non-human mammal.
  • the mating is performed by artificial insemination.
  • the artificial insemination takes place several times. Thus, for example, in the presence of an estrus at intervals of a few hours, several inseminations take place in order to increase the probability of fertilization.
  • the mating takes place after detecting the heat by natural jump.
  • the mating of the female, non-human mammal occurs naturally by a corresponding male animal.
  • the mating of the animal occurs in a period of 8-14 hours after detection of the heat.
  • the mating follows the mating in a period of 10-12 hours after the onset of heat.
  • FIG. 1 shows the number of vocalizations per hour over a recording period of 7 days for the test animal DE1301729866.
  • BB marks the visualization of the onset of estrus.
  • Figure 2 shows the number of vocalizations per hour over a Aufnähmezeit syndromem of 5 days for the test animal DE1301729876.
  • BB marks the visualization of the onset of estrus.
  • FIG. 3 shows the number of vocalisations per day and the course of the progesterone concentration over the recording period of 7 days for the test animal DE1301729866.
  • FIG. 4 shows the number of vocalizations per day and the course of the progesterone concentration over the intake period of 5 days for the test animal DE1301729876.
  • mice The animals used were in the experimental animal facility of the research institute for the biology of livestock animals Dummerstorf.
  • the animals were positioned at a distance of approximately 15 meters from one another.
  • the vocalization was measured with a microphone that transmitted the recorded sounds directly into a computer via a transmitter.
  • the microphone was attached in close proximity to the head of the animal.
  • Each recorded sound was stored as a waveform, consisting of individual files, in the computer. In this way, between 200 and 600 individual files were created per animal, with the respective sound, the date, the time, the length of the sound and the time interval to the previous sound.
  • the recording was thus composed of a large number of juxtaposed individual buildings, recorded recorded noise and sounds of other animals were deleted.
  • the experiments showed a significant increase in the rate of ozone in the oestrus.
  • the result of the detection is shown graphically in FIGS. 1 and 2.
  • the Y-axis shows the number of vocalization events, while the X-axis shows the multi-day detection period in hours.
  • tervals shows (the distance from 13:00 to 1:00 in Figure 1 corresponds to that according to a 12-hour interval).
  • the displayed bars represent the measured number of occultation events per hour for each animal.
  • time of estrus (BB) determined by visual observation is shown. It can be clearly seen that at the time of the rupture there is a strong increase in the vocalizations and thus in the vocalization rate.
  • the maximum vocalization rates were in the range of 115 vocalizations in the first hour and 200 vocalizations in the second hour (see Figure 1). 200 vocalisations means that the animal has vocalized on average more than 3 times per minute. It is therefore to be expected that the vocalization rate of a brute of beef according to the invention is in the order of 100-200 vocalizations per hour.
  • FIGS. 3 and 4 show the corresponding representation of the results for the test animals investigated in FIGS. 1 and 2. It can be seen that the increase in the vocalization rate correlates with a low progesterone concentration in the blood of the respective animal. This increase was also consistent with the day of manual oestrus observation. bibliography

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Pregnancy & Childbirth (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Animal Husbandry (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Nachweis der Brunst bei einem nicht-humanen Säugetier. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Anpaarung eines weiblichen, nichthumanen Säugetiers.

Description

Verfahren zur Erkennung der Brunst
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erkennung der Brunst bei einem weiblichen, nicht-humanen Säugetier. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Anpaarung eines weiblichen, nicht-humanen Säugetiers.
Die Brunsterkennung ist eine der wichtigsten Aufgaben im Management von Milchviehbetrieben. Sie hat einen großen Einfluss auf die Zwischenkalbezeit , die Trächtigkeitsrate pro Zeiteinheit und die Wirtschaftlichkeit der Milchproduktion. Die Milchabgabe, auch Laktation genannt, beginnt bei Rindern nach der Geburt des ersten Kalbes. Die tägliche Milchmenge (Leistung) steigt nach der Geburt des Kalbes an, erreicht nach wenigen Wochen ihr Maximum und sinkt anschließend wieder ab. Durch eine erfolgreiche Wiederanpaarung und Eintreten einer erneuten Trächtigkeit mit nachfolgender Abkalbung wird jedoch eine erneute Laktationsphase hervorgerufen, die zu einem Wiederanstieg der Milchleistung führt. Aus diesem Grund ist eine erfolgreiche Wiederanpaarung zum optimalen Zeitpunkt nach erfolgter Abkalbung entscheidend für eine hohe Milchleistung.
Der wichtigste Faktor für den Erfolg einer Anpaarung ist die Realisierung eines optimalen Intervalls zwischen Insemination und Ovulation, wobei letztere beim Rind etwa 10-12 Stunden nach dem Ende der Brunst erfolgt. In der Praxis ließen sich hohe Konzeptionsraten feststellen, wenn die Rinder in einem definierten Zeitintervall nach Einsetzen der Brunst angepaart wurden (etwa 10-14 Stunden nach Beginn der Brunst) . Dem gemäß wird der AnpaarungsZeitpunkt für eine künstliche Besamung oder Natursprung in der Regel ausgehend vom Auftreten der ersten Brunstanzeichen berechnet. Die subjektiv vom Tierhalter zu beurteilenden BrunstSymptome sind demnach entscheidend für die Festlegung eines günstigen Zeitpunkts für die Anpaarung. Werden die BrunstSymptome nicht richtig erkannt, so ist eine erfolgreiche Anpaarung erst wieder bei der nächsten Brunst möglich. Dies führt zu einer Verminderung der Trächtigkeitsrate und somit zu einer verringerten Milchleistung in Milchproduktionsbetrieben .
Aus diesem Grund ist die Effektivität der Brunstbeobachtung und die daraus resultierende Brunsterkennungsrate (Prozentzahl der korrekt als brünstig erkannten Tiere) von großer wirtschaftlicher Bedeutung. Eine mangelhafte Fruchtbarkeit eines Bestandes liegt häufig an einer unzureichenden Brunsterkennung. Bei der Bestimmung der Brunst werden häufig Fehler gemacht, die dazu führen, dass eine zu frühe oder zu späte Anpaarung durchgeführt wird. Für Deutschland berichteten Heuwie- ser und Mansfeld (1995) über Brunsterkennungsraten von etwa lediglich 50%. Esslemont (1992) ermittelte für britische Herden eine durchschnittliche Brunsterkennungsrate von 51,9%. Weitere Quellen berichten für den US-Bundesstaat Minnesota von einer durchschnittlichen Brunsterkennungsrate von weniger als 40%. In milcherzeugenden Betrieben mit gutem Fruchtbarkeits- mangement sollte die Brunsterkennungsrate bei über 70% liegen (Esslemont 1992, Ferguson und Galligan 1993) .
Im Stand der Technik sind gegenwärtig verschiedene Verfahren bekannt, die zur Brunsterkennung verwendet werden. Eine Übersicht über diese Verfahren ist der Veröffentlichung von Bek- ker et al . (2005) zu entnehmen. So können die Tiere beispielsweise einer regelmäßigen visuellen Kontrolle (mindestens zwei Mal pro Tag für mindestens 30 Minuten) unterworfen werden. Dabei werden die Tiere in Bezug auf das von ihnen gezeigte Verhalten beurteilt. Als deutlichstes Zeichen im Verhalten der Tiere, das für eine Brunst spricht, ist ein Verhalten zu bewerten, bei dem ein geschlechtsreifes Rind das Aufspringen eines anderen Rindes duldet. Diese Duldungsbereitschaft (engl.: standing heat) gilt als primäres Brunstanzeichen. Dabei ist das Tier, das besprungen wird, mit einer Wahrscheinlichkeit von 90-95% in der Brunst; das Tier, welches andere Tiere bespringt, ist mit einer Wahrscheinlichkeit von 65-70% in der Brunst (Heuwieser 1997) .
Die Brunst kann u.a. über einen Anstieg der Bewegungsaktivität erkannt werden. Im Durchschnitt ist die Bewegungsaktivität der Tiere in der Brunstperiode im Vergleich zu nicht-brünstigen Tieren etwa viermal so hoch (Roth, 1987; Schünsen et al . , 1987; Schofild et al . , 1991). Die Messung kann dabei mit automatisierten Kontrollsystemen erfolgen, wie beispielsweise mit einem Schrittzähler (Pedometrie-Messung) , der am Fesselgelenk oder am Hals des Tiers befestigt wird. Die Pedometrie ist ein geeignetes automatisches Brunsterkennungsverfahren, das aber auch Grenzen unterliegt. So ist die Pedometrie nur in Lauf- ställen anwendbar und bei klauenkranken Rindern können falsch negative Ergebnisse auftreten. Eine Übersicht über das Verfahren der Aktivitätsmessung geben Wangler et al . (2005) . Ein alternatives Verfahren der Brunsterkennung beruht auf dem Einsatz von befruchtungs- oder deckunfähigen Suchbullen, die brünstige weibliche Tiere durch wiederholtes Aufreiten erkennen lassen. Suchbullen sind jedoch unter dem Aspekt des Arbeitsschutzes bedenklich. Der Einsatz von Suchbullen widerspricht zudem der Zielsetzung des deutschen Tierschutzgesetzes .
Ferner können zur Brunsterkennung Farbmarkierungstechniken angewendet werden, die es erlauben, die Tiere, die besprungen werden, als auch die Tiere, die bespringen, farblich zu markieren. Verschiedene Farbmarkierungssysteme sind kommerziell erhältlich, z.B. das Chin-Ball Mating Device (Paviour Ltd., Hamolton, New Zealand) oder der KaMar Heat Mount Detector (Kamar Inc., Steamboat Springs, Colorado, USA). Die relative Ungenauigkeit in Verbindung mit rein praktischen Schwierigkeiten, die Apparaturen an den Kühen zu befestigen, limitieren ihre Anwendungsmöglichkeiten jedoch sehr stark.
Darüber hinaus existieren automatische Verfahren zur Brunsterkennung. So handelt es sich bei dem Heat- Waten System (DDx. Inc. Denver, Colorado, USA) um einen Aufsprungdetektor, der einen Drucksensor umfasst, welcher auf dem Kreutzbein der Kuh befestigt wird. Wird die mit dem Gerät versehene Kuh von einer anderen Kuh besprungen, sendet der Sensor Informationen über die Aufsprungintensität und die Aufsprungdauer an einen stationären Computer. Das Verfahren führt zu hohen Brunsterkennungsraten, ist jedoch in Deutschland bisher nicht zugelassen und darüber hinaus kostenintensiv.
Alternativ sind Verfahren vorgeschlagen worden, bei denen die Messung bestimmter biochemischer Parameter Aussagen über die Brunst ermöglicht. Ein Beispiel bietet die Messung der Progesteronkonzentration. Das Hormon Progesteron wird im Gelbkörper produziert und in den Blutkreislauf abgegeben. Es kann im Blut und in der Milch zuverlässig bestimmt werden. Walker et al . (1996) und Xu et al . (1998) berichteten, dass bei einem Abfallen der Progesteronkonzentration von etwa 2 ng/ml auf unter 0,5 ng/ml mit hoher Wahrscheinlichkeit mit einer Brunst gerechnet werden kann. Allerdings kann eine niedrige Progesteronkonzentration auch andere Ursachen haben, sodass ein solcher Test nur bedingt verlässliche Aussagen über das Vorliegen einer Brunst erlaubt. Eine hohe Progesteronkonzentration hingegen schließt eine Brunst aus.
Auch andere Verfahren, wie beispielsweise die Bestimmung der elektrischen Leitfähigkeit des Vaginalschleims von Rindern, führen nur bedingt zu verläßlichen Aussagen über das Vorliegen einer Brunst. Ein geeignetes Verfahren zum Nachweis der Brunst sollte eine permanente Überwachung sowie eine sichere und eindeutige Identifikation des zu überwachenden Tiers ermöglichen. Ferner sollte das Verfahren zu hohen Brunsterkennungsraten führen und mit geringem Arbeitsaufwand und geringen Kosten verbunden sein.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist deshalb die Bereitstellung eines Verfahrens zum Nachweis der Brunst, das den erwähnten Anforderungen entspricht und die oben erwähnten Nachteile der im Stand der Technik bekannten Verfahren nicht aufweist. Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand der vorliegenden Ansprüche gelöst.
Beschreibung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung stellt ein Verfahren zum Nachweis der Brunst bei einem weiblichen, nicht-humanen Säugetier bereit, bei dem man a) die Vokalisationsereignisse eines weiblichen, nichthumanen Säugetiers detektiert;
b) ausgehend von den in Schritt a) detektierten Vokali- sationsereignissen die Vokalisationsrate bestimmt;
c) die Vokalisationsrate mit einem Referenzwert vergleicht, wobei der Vergleich AufSchluss über das Vorliegen einer Brunst bei dem weiblichen, nicht-humanen Säugetier gibt.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung bezeichnet der Begriff "Brunst" eine definierte Phase des Sexualzyklus bei nichthumanen Säugetieren mit zyklischem, hormonell gesteuertem Paa- rungsrhythmus . Die physiologischen Vorgänge in den weiblichen Geschlechtorganen laufen bei Säugetieren periodisch ab. Sie bilden den Sexualzyklus, der von einer Brunst zur nächsten dauert. Die Zykluslänge ist von Tierart zu Tierart unterschiedlich und weist darüber hinaus auch eine geringfügige Variabilität zwischen Rassen und einzelnen Tieren auf. Die Brunst bzw. der Östrus ist äußerlich durch Brunstsymptome erkennbar. Dauer und Ablauf der Brunst selbst sind ebenfalls artspezifisch mit einer gewissen Variabilität zwischen Rassen und einzelnen Individuen. Die Brunst ist die Phase des Sexualzyklus, während der Begattung (Belegung) und Befruchtung erfolgen können. Hinsichtlich des Zyklustyps wird bei Säugetieren zwischen monoöstrischen, diöstrischen und polyöstri- schen Tieren unterschieden. Monoöstrische Tiere werden nur einmal im Jahr brünstig (z.B. Reh, Hirsch), diöstrische Tiere zweimal (z.B. Hund) und polyöstrische Tiere mehrmals im Jahr (z.B. Rind, Schwein, Schaf, Ziege und Pferd) . Rind und Schwein können während des ganzen Jahres brünstig werden und werden deshalb als ganzjährig polyöstrisch bezeichnet. Schaf, Ziege und Pferd werden in der Regel nur während einer bestimmten Periode brünstig (Decksaison) und zeigen deshalb einen saisonal polyöstrischen Zyklustyp. Für die Auslösung der saisonalen Brunst spielen Tageslänge und Lichtintensität eine große Rolle. Die Decksaison beim Pferd findet im Frühling, bei Schaf und Ziege üblicherweise im Herbst statt. Andere Nutztierarten wie Kaninchen, Lamas oder Kamele weisen eine induzierte Ovulation auf, die unmittelbar durch den Deckakt ausgelöst wird.
Exemplarisch wird der Sexualzyklus beim weiblichen Rind näher beschrieben. Der Sexualzyklus beim Rind dauert im Regelfall 21 Tage. Bei Jungrindern ist diese Zeitspanne häufig auf 19-20 Tage verkürzt. Insgesamt kommen Schwankungen im Zeitraum zwischen 18-27 Tagen vor. Der Sexualzyklus lässt sich anhand verschiedener Merkmale in 4 Phasen unterteilen:
1. Östrus (Haupt- oder Hochbrunst)
Als Östrus wird ein Zeitraum von etwa 18 Stunden bezeichnet, in dem das weibliche Tier die Begattung duldet. Für das Paarungsverhalten ist weitgehend das neuroendokrine System verantwortlich, das Impulse erhält, die über das Gehirn durch taktile, visuelle, akustische und olfaktorische Reize ausgelöst werden. Die Brunstdauer kann durch exogene und endogene Faktoren beeinflusst werden, zum Beispiel durch Änderung der Temperatur- und Licht- und Fütterungsverhältnisse. Hammond (1927) gibt die durchschnittliche Dauer der Brunst im Laufe des Jahres mit etwa 17 Std. an. Grunert (1999) beschreibt 18 Std. (2-30 Std.) beim Niederungsrind als durchschnittlichen Zeitraum der Kopulationsbereitschaft . Neben einigen in der Vorbrunst bereits vorhandenen Symptomen wie Brüllen, Unruhe, Einbiegen des Rückens usw. ist der Abgang von glasklarem, fadenziehenden Brunstschleim sowie eine deutlich geschwollene Vulva ein zuverlässiges Brunstanzeichen. Brünstige Rinder in einer freien Herde zeigen auf dem Kreuzbein frische Hautabschürfungen infolge der AufSprünge durch andere Tiere. Das Ve- stibulum vaginae ist rosafarben und mit Schleim behaftet, die Portio vaginalis cervicis zeigt ebenfalls Schleimabsonderungen und ist bleistiftstark geöffnet. Der Uterus ist während der Brunst aufgerollt und von derber, fester Beschaffenheit. Auf den Berührungsreiz bei der rektalen Palpation kontrahiert sich der Uterus im Regelfall und bewirkt z.B. im Zusammenhang mit den Manipulationen bei der künstlichen Besamung des öfteren den Abgang von Brunstschleim aus der Cervix. Am Ovar ist nunmehr ein deutlich ausgebildeter etwa haselnussgroßer Follikel fühlbar .
2. PostÖstrus (Nachbrunst oder Metöstrus)
Der PostÖstrus wird im allgemeinen als die Zeitspanne von 2-3 Tagen definiert, ab dem die Duldungsbereitschaft nicht mehr besteht und die äußeren und inneren BrunstSymptome verschwinden (z.B. ausklingende Uteruskontraktion, Abklingen der Hyperämie und der verstärkten Sekretion an Zervix, Vagina und Ve- stibulum, Schluss des Zervikalkanals) . Während der Nachbrunst, circa 2 Tage nach Ende der Brunst kann dem Schleim, der aus der Scheide austritt, Blut beigemengt sein. Durch kapilläre Blutungen in das Uteruslumen, bedingt durch die östrogenbe- dingte Hyperämie vermischt sich das Blut mit dem Nachbrunst- schleim. Die Ovulation erfolgt beim Rind im allgemeinen erst, wenn die äußeren Brunsterscheinungen bereits abgeklungen sind. Die Ovulation erfolgt durchschnittlich 30-35 Stunden nach Beginn und etwa 7,3 (0-16) Stunden nach Ende des Östrus (Grunert 1999) .
3. InterÖstrus (Zwischenbrunst oder Diöstrus)
Als InterÖstrus bezeichnet man den von sexueller Ruhe geprägten Zeitraum von etwa 16 Tagen. Er folgt auf den PostÖstrus und dauert in der Regel bis zum ProÖstrus. Mit eine Dauer von 16 Tagen ist der InterÖstrus die längste Phase im Sexualzy- klus . Er zeichnet sich durch das fehlen von jeglichen Symptomen aus, die als Annäherung an einen Sexualpartner gewertet werden können. Im wesentlichen entspricht der InterÖstrus der Gelbkörperphase des ovariellen Zyklus (etwa 3. -18. /19. Zyklustag) und der Sekretionsphase des Schleimhautzyklus (Grunert 1999) . Der InterÖstrus endet mit der Gelbkörperregression, die durch vom Uterus gebildetes Prostaglandin F2α eingeleitet wird.
4. ProÖstrus (Vorbrunst)
Der ProÖstrus ist die Zeitspanne vom Einsetzen der Verhaltensänderungen bis zur ersten Duldungsbereitschaft (Dauer 2-3 Tage) . Die ersten Anzeichen sind eine erhöhte Nervosität. Das deutlichste Anzeichen der nahenden Brunst ist das gegenseitige Bespringen der Tiere. Bei der speziellen gynäkologischen äußeren und inneren Untersuchung werden eine leichte Schwellung der Vulva, eine hyperämische und stark feuchte Scheidenschleimhaut sowie eine Ansammlung von Schleim in der Vulva beobachtet (Grunert 1999) . Vereinzelt ist bereits abgeflossener Schleim am unteren Schamwinkel sichtbar. Die Schleimkonsistenz ändert sich während der Vorbrunst. Sie ist zunächst mäßig viskos. Gegen Ende dieser Phase (beim Übergang zum Östrus) ist der klare transparente Schleim fadenziehend. Die Zervix weist eine gewisse Erschlaffung auf. Die gesteigerte Erregbarkeit zeigt sich auch bei der rektalen Palpation, wobei der Uterus mit einer bereits mehr oder weniger stark ausgeprägten Kontraktionsbereitschaft reagiert. Die östrogenbedingte vermehrte Blutfülle führt zu einer leichten Vergrößerung des Uterus. An den Ovarien kann neben dem in Rückbildung befindlichen kleinen und derben Corpus luteum bereits ein Graafscher Follikel in der Anbildungsphase palpiert werden (Grunert 1999) . Mit Ausnahme der zeitlich strikt abzugrenzenden Brunst erfolgen die Übergänge der einzelnen Zyklusphasen allmählich. Diese relativ fließenden Übergänge werden noch überlagert durch individuelle Reaktionsmuster. Das macht verständlich, warum die in der Literatur aufgeführten Angaben über die Dauer der einzelnen Zyklusphasen nicht immer übereinstimmen (Grunert 1999) .
Als Vokalisationsereignis wird vorliegend jede mittels geeigneter technischer Vorrichtungen detektierbare akustische Laut- gebung des untersuchten nicht-humanen Säugetieres verstanden, die einen vorbestimmten Schallpegel überschreitet und zeitlich beidseitig durch Phasen begrenzt ist, in denen keine Lautge- bung stattfindet oder der Schallpegel der Lautgebung unter dem vorbestimmten Schallpegel liegt. In Abhängigkeit des jeweils zu untersuchenden Säugetiers können Art und Dauer der Vokali- sationsereignisse variieren. Bei Rindern werden beispielsweise vorzugsweise Vokalisationsereignisse erfasst, die mindestens 750 ms und nicht länger als 3000 ms andauern. Die den einzelnen Vokalisationsereignissen entsprechenden Zeitintervalle sind demnach durch Zeitintervalle (relativer) Stille voneinander getrennt. Der vorbestimmte Schallpegel wird als Funktion von z.B. Umgebungsgeräuschen bzw. Lauten in der Nähe stehender anderer Tiere oder der wirtschaftlich sinnvollen Komplexität des technischen Aufbaus gewählt. Vorzugsweise erfolgt eine De- tektion von Lautgebungen einer Lautstärke, die bereits vom menschlichen Ohr vernommen werden kann. Je nach Einzelfall kann es vorteilhaft sein, den Begriff des Vokalisationsereig- nisses in der Weise enger zu fassen, dass eine Lautgebung nur dann als Vokalisationsereignis gewertet wird, wenn sie zusätzliche Bedingungen erfüllt. So kann es beispielsweise sinnvoll sein, zu fordern, dass der vorbestimmte Schallpegel für eine vorbestimmte Mindestzeitdauer überschritten werden muss (beispielsweise 1000 ms oder 1500 ms) , dass die Lautgebung zumindest teilweise innerhalb eines gewählten Frequenzbandes er- folgt und/oder dass das Frequenzspektrum ein gewähltes Frequenzmuster enthält. Auf diese Weise kann eine Vorauswahl unter den einzelnen Lautgebungen des Tieres erfolgen. Auf die gleiche Weise kann dabei auch eine weitere Ausblendung von Umgebungsgeräuschen bzw. Vokalisationsereignissen anderer Tiere erreicht werden. So kann etwa ein Frequenzband gewählt werden, das für die Lautgebung des zu untersuchenden Tieres kennzeichnend ist. Ferner können Lautgebungen verworfen werden, die nicht ein bekanntes, für die Lautgebung des zu untersuchenden Tieres charakteristisches Muster in ihrem Frequenzspektrum aufweisen, um eine Unterscheidbarkeit zwischen verschiedenen Tierarten oder -rassen zu ermöglichen.
Die Detektion der Vokalisationsereignisse erfolgt bevorzugt mit Hilfe mindestens eines Schallsensors (z.B. eines Mikrophons) , der den Schall der Lautgebungen des nicht-humanen Säugetiers empfangen und in ein der Lautgebung entsprechendes Sensorsignal umwandeln kann, das bevorzugt ein elektrisches Signal ist. Zu diesem Zweck ist der Schallsensor in der Nähe des Tieres bzw. mit Hilfe einer geeigneten Befestigungseinrichtung an dem Tier angeordnet. Dabei kann es von Vorteil sein, wenn ein Mittel zum Übertragen des Sensorsignals an einen entfernten Ort, wie z.B. eine Zentraleinheit, vorgesehen ist. Eine solche Zentraleinheit kann einen Computer umfassen, der für die Speicherung, Verarbeitung und/oder Auswertung der Sensorsignale eingerichtet ist. Der Schallsensor und das Mittel zum Übertragen des Sensorsignals können erfindungsgemäß in einer Vorrichtung zusammengefasst sein.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird das Sensorsignal zur späteren Auswertung durch eine geeignete Speichereinrichtung aufgezeichnet. Die Aufzeichnung kann beispielsweise auf einem Magnetband oder einer elektronischen Speichereinrichtung erfolgen. Die Identifizierung der einzelnen Vokalisationsereignisse erfolgt im einfachsten Fall manuell durch Umsetzung des aufgezeichneten Sensorsignals mittels eines geeigneten Wandlers in Schall. Auf diese Weise ist es möglich, einfache elektronische Vorrichtungen, wie z.B. einen Kassettenrekorder oder einen Camcorder zu verwenden. Alternativ kann das aufgezeichnete Sensorsignal weiterverarbeitet werden, wie es in Zusammenhang mit den folgenden Ausführungsformen beschrieben ist. Die Speichereinrichtung kann am Ort des Schallsensors oder bevorzugt an einem entfernten Ort, wie etwa in der oben angegebenen Zentraleinheit, angeordnet sein.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird das Sensorsignal zur automatischen Analyse einer Einrichtung zugeführt, die angepasst ist, um die einzelnen Vokalisationsereignisse in dem Sensorsignal zu identifizieren und für jedes identifizierte Vokalisationsereignis ein Identifikationssignal auszugeben. Diese Identifikationssignale können beispielsweise aus elektrischen, optischen oder akustischen Impulsen bestehen. Die spätere Bestimmung der Vokalisationsrate kann dann in einfacher Weise durch manuelle Zählung der Identifikationssignale oder bevorzugt durch automatische Zählung der Identifikationssignale mit einem geeigneten Zähler erfolgen. Eine bevorzugte Einrichtung zur Erzeugung derartiger Identifikationssignale umfasst eine Diskriminatoreinrichtung, die einen Ausgangsimpuls liefert, wenn die Amplitude des Eingangssignals (ggf. für eine vorgegebene Zeitdauer) einen einstellbaren Schwellenwert überschreitet .
Wie oben bereits angedeutet, kann die Einrichtung zur Identifizierung der Vokalisationsereignisse zum Zwecke der Ausblendung von Umgebungsgeräuschen und einer genaueren Zuordnung der Vokalisationsereignisse zu dem gerade untersuchten Tier an ihrem Eingang einen Bandpassfilter aufweisen, dessen Durchlassbereich einem für die Lautgebung des Tieres charakteristischen Frequenzbereich entspricht. Zusätzlich oder alternativ kann die Einrichtung einen Speicher zur Speicherung mindestens ei- nes Referenzsignals aufweisen, das einem charakteristischen Muster in dem Zeit- oder Frequenzspektrum der normalen Lautge- bung des Tieres entspricht. In diesem Fall ist ferner ein Mittel zur Mustererkennung vorgesehen, das angepasst ist, um das Sensorsignal oder das Frequenzspektrum des Sensorsignals mit dem mindestens einen Referenzsignal zu vergleichen und auf diese Weise das Auftreten des diesem entsprechenden charakteristischen Musters zu erkennen und anzuzeigen. Auf diese Weise ist es beispielsweise möglich, auch dann sicher die Vokalisa- tionsereignisse von Kühen zu detektieren, wenn diese mit anderen Tierarten in einem Stall gehalten werden. Der Bandpassfilter, der Speicher zur Speicherung mindestens eines Referenzsignals und/oder das Mittel zur Mustererkennung können beispielsweise in der oben angegebenen Zentraleinheit verwirklicht sein.
Das erfindungsgemäße Verfahren der Brunsterkennung umfasst in einem der Detektion nachfolgenden Schritt die Bestimmung der sogenannten Vokalisationsrate, d.h. die Bestimmung der Anzahl der von dem weiblichen, nicht-humanen Säugetier geäußerten Lautgebungen pro Zeiteinheit. Die Bestimmung der Vokalisationsrate umfasst die Zählung der detektierten Vokalisationser- eignisse. Beispiele zur Durchführung der Zählung sind oben angegeben. Vorzugsweise wird die Zeiteinheit, die zur Berechnung der Vokalisationsrate dient, im Bereich von einer oder mehreren Stunden gewählt. Im Rahmen des im Beispielteil beschriebenen Experiments wurde bei den untersuchten Tieren die Anzahl der Vokalisationsereignisse pro Stunde bestimmt. Die verwendete Zeiteinheit hat sich als geeignet erwiesen, um den Anstieg der Vokalisationsrate im Verlaufe der Brunst in geeigneter Weise darstellen zu können. Dem Fachmann ist selbstverständlich bekannt, dass auch andere Zeitintervalle gewählt werden können, um eine geeignete Vokalisationsrate zu bestimmen. So können beispielsweise Zeitintervalle von 10, 15, 20, 25 oder 30 Minuten, oder von 1-4 Stunde für die Berechnung der Vokali- sationsrate zu Grunde gelegt werden. Es empfiehlt sich jedoch, Zeitintervalle von weniger als 4 Stunden zu verwenden, um auch nach Detektion, Bestimmung der Vokalisationsrate und anschließendem Vergleich mit dem entsprechenden Referenzwert bei Feststellen einer Brunst gegebenenfalls zu einem frühen Zeitpunkt Maßnahmen zur Anpaarung des nicht-humanen Säugetiers einleiten zu können.
Die in Schritt b) bestimmte Vokalisationsrate wird anschließend mit einem zuvor definierten Referenzwert verglichen, der Aufschluss über das Vorliegen einer Brunst bei dem daraufhin untersuchten nicht-humanen Säugetier gibt. Die vorliegende Erfindung beruht auf der überraschenden Erkenntnis, dass das periodische Wiederkehren der Brunst bei einem weiblichen Rind mit einer quantitativen Zunahme der Vokalisationsereignisse des Tieres einhergeht und folglich das Verfolgen dieser Vokalisationsereignisse über einen definierten Zeitraum Aussagen über den optimalen AnpaarungsZeitraum des Tieres erlaubt. Als "optimaler AnpaarungsZeitraum" gilt in diesem Zusammenhang ein Zeitraum innerhalb des Sexualzyklus des weiblichen, nichthumanen Säugetiers, der mit einer hohen Wahrscheinlichkeit zur Konzeption führt. In der Praxis wurden bei Rindern hohe Konzeptionsraten festgestellt, wenn die Anpaarung in einem Zeitraum von 10 bis 14 Stunden, vorzugsweise 12 Stunden nach Brunstbeginn erfolgte. Die vorliegende Erfindung eröffnet somit die Möglichkeit, für beliebige nicht-humane Säugetiere Referenzwerte für die Vokalisationsrate zu ermitteln, die charakteristisch für brünstige bzw. nicht-brünstige Tiere dieser Gattung, Spezies oder Subspezies sind. Sobald diese Referenzwerte etabliert worden sind, ist es möglich, anhand der bei einem bestimmten Tier derselben Gattung (vorzugsweise derselben Spezies oder Subspezies) gemessenen Vokalisationsrate mit hinreichend hoher Wahrscheinlichkeit Aussagen über das Vorliegen einer Brunst bei diesem Tier zu treffen. Als Referenzwert können die jeweiligen Vokalisationsraten von brünstigen oder nicht-brünstigen nicht-humanen Säugetieren dienen. Es handelt sich bei den nicht-humanen Säugetieren, deren Brunst mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens bestimmt werden soll, und bei den nicht-humanen Säugetieren, von denen die jeweiligen Referenzwerte erhalten werden, um Tiere derselben Gattung, vorzugsweise um Tiere derselben Spezies oder Subspezies (Rasse) , wobei in manchen Fällen auch Tiere naher verwandter Spezies oder Subspezies miteinander verglichen werden können. Die erfindungsgemäß als Referenzwert dienende Vokali- sationsrate kann von jeweils einem einzelnen Tier stammen, dessen Lautgebung in geeigneter Weise über einen definierten Zeitraum hinweg detektiert wurde. Dabei kann es sich um eine einzelne während der Brunst gemessenen Vokalisationsrate oder um mehrere gemittelte Werte handeln. Solche gemittelten Referenzwerte sind gegenüber denen, die ausgehend von einem einzelnen Wert bestimmt wurden, zu bevorzugen, da sie weniger fehlerträchtig sind. Alternativ kann als Referenzwert ein ge- mittelter Wert dienen, der aus Vokalisationsraten von mehreren Tieren gebildet wird.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung stammt die als Referenzwert dienende (gemittelte) Vokalisationsrate von einem oder mehreren nicht-humanen Säugetieren, die sich nachweislich nicht in der Brunst befinden. Vorzugsweise stammt dabei der Referenzwert von einem oder mehreren nicht-brünstigen nicht-humanen Säugetieren, die derselben Spezies oder Subspezies angehören wie das nicht-humane Säugetier, bei dem die Brunst nachgewiesen werden soll. Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform stammt die als Referenzwert dienende Vokalisationsrate eines nicht-brünstigen Tieres vom selben nicht-humanen Säugetier, bei dem die Brunst nachgewiesen werden soll. Dies bedeutet, dass zunächst die Vo- kalisationsereignisse bei dem jeweiligen Tier über einen definierten Zeitraum hinweg detektiert werden, wenn sich das Tier nachweislich nicht in der Brunst befindet. Aus den gemessenen Vokalisationsereignissen während der Brunst wird anschließend der Referenzwert gebildet (z.B durch Bildung des entsprechenden Mittelwerts oder durch Wahl eines geeigneten Einzelwerts) . Sofern der entsprechende Wert für die Vokalisationsrate einmalig festgestellt wurde, kann dieser zu späteren Zeitpunkten (wenn die Anpaarung des jeweiligen Tieres gewünscht wird) als Referenzwert für die Bestimmung der Brunst bei diesem Tier verwendet werden.
Der Nachweis darüber, ob das jeweilige nicht-humane Säugetier, welches zur Ermittlung eines Referenzwertes dient, sich in der Brunst befindet oder nicht, kann mit Hilfe eines oder mehrerer im Stand der Technik hinreichend bekannten Verfahren bestimmt werden. Vorzugsweise erfolgt dieser Nachweis anhand der Erfassung einer möglichst hohen Zahl von Anzeichen und biologischen Parametern, die auf das Vorliegen einer Brunst hinweisen. Beim Rind können beispielsweise mehrere der oben erwähnten im Stand der Technik bekannten Verfahren, wie beispielsweise die Messung von Progesteronkonzentrationen in Blut und Milch, die Bestimmung der Motilität der Tiere, o.a. durchgeführt werden. Eine möglichst hohe Anzahl verschiedener Messungen sowie die Erfassung einer möglichst großen Zahl von Anzeichen ermöglicht es, mit ausreichend hoher Wahrscheinlichkeit nachzuweisen, ob das jeweilige Tier in der Brunst ist. Ein brünstiges Tier kann beispielsweise eindeutig identifiziert werden, indem man gleichzeitig sowohl eine visuelle Kontrolle der Motilität, eine Bestimmung der Progesteronkonzentration im Blut sowie einen taktilen Nachweis des präovulatorischen Follikels durchführt. Eine erhöhte Motilität, eine niedrige Progesteronkonzentration und die Ertastung des präovulatorischen Follikels weisen dabei auf eine Brunst hin.
Wenn die bei dem zu untersuchenden nicht-humanen Säugetier gemessene Vokalisationsrate den Referenzwert, der von einem oder mehreren nicht-brünstigen Tieren stammt, übersteigt, so lässt dies darauf schließen, dass sich das der Messung unterworfene nicht-humane Säugetier in der Brunst befindet. Es ist zu erwarten, dass in einer solchen Situation die gemessene Vokali- sationsrate den Referenzwert deutlich übersteigt. Unter "deutlich übersteigen" ist vorliegend zu verstehen, dass der gemessene Wert für die Vokalisationsrate den Referenzwert mindestens um 60%, vorzugsweise um 75%, 100%, 150%, 200%, 300%, 400%, 500% oder mehr übersteigt. Dies bedeutet, dass die Vokalisationsrate bei einem brünstigen Tier im Vergleich zu einem nicht-brünstigen Tier um ein Vielfaches höher sein kann. Sofern hingegen die in Schritt b) des erfindungsgemäßen Verfahrens bestimmte Vokalisationsrate dem Referenzwert annähernd entspricht (oder diesen unterschreitet) , lässt dies darauf schließen, dass sich das nicht-humane Säugetier, bei dem die Brunst bestimmt werden soll, nicht in der Brunst befindet. Unter "annähernd entsprechen" wird vorliegend verstanden, dass die in Schritt b) bestimmte Vokalisationsrate dem jeweiligen Referenzwert entspricht oder unwesentlich davon abweicht, wobei die Abweichung vorzugsweise unter 50% liegt. Besonders bevorzugt werden Ausführungsformen, bei denen die bestimmte Vokalisationsrate maximal zu 35%, 30%, 25%, 20%, 15%, 10%, 5% oder weniger vom Referenzwert abweicht, wobei die gemessene Vokalisationsrate höher oder niedriger sein kann als der Referenzwert .
Gemäß einer alternativen Ausführungsform stammt die als Referenzwert dienende (gemittelte) Vokalisationsrate von einem oder mehreren nicht-humanen Säugetieren, die sich nachweislich in der Brunst befinden. Vorzugsweise stammt dabei der Referenzwert von einem oder mehreren brünstigen nicht-humanen Säugetieren, die derselben Spezies oder Subspezies angehören wie das nicht-humane Säugetier, bei dem die Brunst nachgewiesen werden soll. Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform stammt die als Referenzwert dienende Vokalisationsrate eines brünstigen Tieres vom selben nicht-humanen Säugetier, bei dem die Brunst nachgewiesen werden soll. Dies bedeutet, dass zunächst die Vokalisationsereignisse bei dem jeweiligen Tier über einen definierten Zeitraum hinweg detektiert werden, wenn sich das Tier nachweislich in der Brunst befindet. Nach Bildung des Referenzwerts kann dieser zu späteren Zeitpunkten für die Bestimmung der Brunst bei diesem Tier (oder anderen Tieren) verwendet werden, beispielsweise, wenn über den Anpaa- rungsZeitpunkt des jeweiligen Tieres entschieden werden soll. Der Nachweis darüber, ob das Tier, von dem der Referenzwert erhalten wird, brünstig ist, kann wie oben beschrieben durch eine Kombination der im Stand der Technik bekannten Verfahren eindeutig ermittelt werden.
Sofern der im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens verwendete Referenzwert von einem oder mehreren brünstigen Tieren stammt, kann bei dem zu untersuchenden Tier auf eine Brunst geschlossen werden, wenn die bestimmte Vokalisationsrate dieses Tieres dem Referenzwert annähernd entspricht, wobei der Begriff "annähernd entsprechen" bedeutet, dass die in Schritt b) bestimmte Vokalisationsrate dem jeweiligen Referenzwert entspricht oder unwesentlich davon abweicht, wobei die Abweichung vorzugsweise unter 50% liegt. Besonders bevorzugt werden Ausführungsformen, bei denen die bestimmte Vokalisationsrate maximal zu 35%, 30%, 25%, 20%, 15%, 10%, 5% oder weniger vom Referenzwert abweicht, wobei die gemessene Vokalisationsrate höher oder niedriger sein kann als der Referenzwert. Sofern die bestimmte Vokalisationsrate den jeweiligen Referenzwert unterschreitet, ist dies ein Zeichen dafür, dass sich das nicht-humane Säugetier nicht in der Brunst befindet. Wie im Beispielteil deutlich wird, ist zu erwarten, dass die gemessene Vokalisationsrate den Referenzwert deutlich unterschreitet. Unter dem Begriff "deutlich unterschreiten" wird vorliegend verstanden, dass der gemessene Wert für die Vokalisationsrate den Referenzwert mindestens um 60%, vorzugsweise um 75%, 100%, 150%, 200%, 300%, 400%, 500% oder mehr unterschreitet.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung handelt es sich bei dem nicht-humanen Säugetier, bei dem der Nachweis einer Brunst erfolgen soll, um einen Paarhufer. Die taxonomische Gruppe der Paarhufer (Artio- daktyla) oder paarzehigen Huftiere bildet eine Ordnung innerhalb der höheren Säugetiere (Placentalia) . Diese taxonomische Gruppe umfasst etwa 220 verschiedene Arten, unter anderem Kamele, Hirsche, Gazellen und Giraffen, sowie die wichtigsten Nutztiere, einschließlich Rinder, Ziegen, Schweine, Pferde und Schafe. Die Ordnung der Paarhufer ist unterteilt in die Unterordnung der Nichtwiederkäuer (Suina) , zu denen beispielsweise die Schweine gehören, und die Unterordnung der Wiederkäuer (Ruminantia) , zu denen Rinder, Schafe und Ziegen gehören. Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist das nichthumane Säugetier ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Rind, Schwein, Pferd, Ziege und Schaf. Besonders bevorzugt handelt es sich bei dem weiblichen nicht-humanen Säugetier um ein Rind. Vorzugsweise gehört das Rind der Gattung „Bos" an.
Das Rind kann ferner einer beliebigen Rasse angehören, wobei bevorzugt wird, dass es sich bei dem Rind um ein Tier einer Rasse handelt, die Bedeutung im Rahmen der Milch- und/oder Fleischproduktion hat. Solche Rassen sind dem auf dem Gebiet der Viehzucht tätigen Fachmann hinreichend bekannt und umfassen beispielsweise Charolais, Fleckvieh, Gelbvieh, Blonde d1 Aquitaine, Deutsch Angus , Limousin, Pinzgauer, Hereford, Galloway, Holstein Friesian, Schwarzbunt, Rotbunt, Limburger oder Highland.
Ferner wird es erfindungsgemäß bevorzugt, dass es sich bei dem Rind, das auf eine Brunst hin untersucht werden soll, um ein Jungrind handelt. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird unter dem Begriff "Jungrind" ein geschlechtsreifes weibliches Rind vor der ersten Trächtigkeit bezeichnet.
Gemäß eines weiteren Aspektes stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Anpaarung eines weiblichen nicht-humanen Säugetiers bereit, bei dem man zunächst wie oben beschrieben die Brunst bei dem weiblichen nicht-humanen Säugetier durch Detektion der Vokalisationsereignisse, nachfolgende Bestimmung der Vokalisationsrate und Vergleich der Vokalisationsrate mit einem Referenzwert bestimmt und, sofern eine Brunst vorliegt, das weibliche nicht-humane Säugetier der Anpaarung zuführt.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird unter dem Begriff der "Anpaarung" jedes Verfahren verstanden, das zu einer Besamung des weiblichen, nicht-humanen Säugetiers führt. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird die Anpaarung durch künstliche Besamung durchgeführt. Dem auf dem Gebiet der Viehzucht tätigen Fachmann sind Verfahren der künstlichen Besamung von verschiedenen Säugetieren, insbesondere von Nutztieren, hinlänglich bekannt und werden beispielsweise in Busch, W. , K. Löhle, W. Peter: Künstliche Besamung bei Nutztieren. 2. Auflage, Gustav Fischer Verlag Jena Stuttgart, 1991, beschrieben. Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform erfolgt die künstliche Besamung mehrfach. So kann beispielsweise bei Vorliegen einer Brunst im Abstand von wenigen Stunden mehrere Besamungen erfolgen, um die Wahrscheinlichkeit der Befruchtung zu erhöhen. Gemäß einer alternativen Ausführungsform erfolgt die Anpaarung nach Feststellen der Brunst durch Natursprung. Dies bedeutet, dass die Anpaarung des weiblichen, nichthumanen Säugetiers auf natürliche Weise durch ein entsprechendes männliches Tier erfolgt. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung erfolgt die Anpaarung des Tiers in einem Zeitraum von 8-14 Stunden nach Erkennen der Brunst. Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung er- folgt die Anpaarung in einem Zeitraum von 10-12 Stunden nach Brunstbeginn.
Beschreibung der Figuren;
Figur 1 zeigt die Anzahl der Vokalisationen pro Stunde über einen Aufnahmezeitraum von 7 Tagen für das Versuchstier DE1301729866. BB markiert den durch visuelle Kontrolle ermittelten Zeitpunkt des Eintretens der Brunst.
Figur 2 zeigt die Anzahl der Vokalisationen pro Stunde über einen Aufnähmezeiträum von 5 Tagen für das Versuchstier DE1301729876. BB markiert den durch visuelle Kontrolle ermittelten Zeitpunkt des Eintretens der Brunst .
Figur 3 zeigt die Anzahl der Vokalisationen pro Tag sowie den Verlauf der Progesteronkonzentration über den AufnähmeZeitraum von 7 Tagen für das Versuchstier DE1301729866.
Figur 4 zeigt die Anzahl der Vokalisationen pro Tag sowie den Verlauf der Progesteronkonzentration über den Aufnahmezeitraum von 5 Tagen für das Versuchstier DE1301729876.
BEISPIELE
Die nachfolgend beschriebenen Experimente zeigen, dass es bei Rindern zu einem signifikanten Anstieg der Vokalisationsrate während der Brunst kommt.
Versuchstiere : Die verwendeten Tiere standen in der Versuchstieranlage des Forschungsinstituts für die Biologie landwirtschaftlicher Nutztiere Dummerstorf .
Für den Versuch standen 10 Tiere der Rasse Deutsche Holstein (DH) zur Verfügung.
Ohrmarke Geboren Aufnahmebeginn Aufnahmeende Brunstbeobachtung
DE1301729866 19.06.2002 29.03.2004 13:15 05.04.2004 15:00 02.04.2004 DE1301729852 24.04.2002 13.04.2004 10:55 19.04.2004 07 : 00 16.04.2004 DE1301729876 13.08.2002 19.04.2004 07:30 24.04.2004 14:15 22.04.2004 DE1301928559 20.09.2002 24.04.2004 14:15 30.04.32004 13:30 28.04.2004 DE1301585731 12.06.2002 30.04.2004 13:30 06.05.2004 09:45 05.05.2004 DE1301928557 14.09.2002 07.05.2004 07:30 12.05.2004 07:00 keine Beobachtung DE1301729861 14.06.2002 12.05.2004 07:30 17.05.2004 13:00 16.05.2004 DE1301729884 18.09.2002 24.05.2004 07:30 29.05.2004 13:20 28.05.2004 DE1301928556 15.08.2002 29.05.2004 13:20 07.06.2004 10:00 keine Beobachtung DE1301928555 27.08.2002 05.07.2004 10:00 13.07.2004 12:00 10.07.2004
Tabelle 1: Verwendete Tiere, AufnähmeZeitraum und visuelle Brunstbeobachtung
Versuchsablauf :
Es erfolgte eine lückenlose Aufnahme aller Laute des jeweiligen Tiers über einen Zeitraum von mindestens 5 Tagen. Die Aufnahme der Vokalisationsereignisse wurde jeweils am Tag 11 des Zyklus (vom Tag 0 = Hochbrunst des vorherigen Zyklus an gerechnet) begonnen. Am Tag 12 des Zyklus erfolgte eine intramuskuläre Injektion von 0,5 mg PGF (animedica, Deutschland), um eine Brunst auszulösen.
Bei allen Tieren wurde die Brunst von erfahrenem Fachpersonal durch tägliche Brunstbeobachtung festgestellt. Bei der täglichen Brunstbeobachtung wurden per Bonitur folgende Symptome beurteilt: Verhalten des Tiers, Rötung und Schwellung der Scham und Schleimabgang . Es wurde zusätzlich an jedem Morgen (08:00 Uhr) des Beobachtungszeitraums Blut abgenommen um die Progesteronkonzentration des jeweiligen Tiers zu bestimmen. Zur Bestimmung der Progesteronkonzentration wurde ein Radioimmunoassay eingesetzt. Eine Beschreibung des Assays und der Assay-Kriterien sind in Schneider et al . (2002) wiedergegeben.
Um eine Zuordnung der einzelnen Vokalisationsereignisse dem jeweiligen Tier eindeutig zuordnen zu können, wurden die Tiere in einem Abstand von ungefähr 15 Metern zueinander positioniert. Die Vokalisation wurde jeweils mit einem Mikrofon gemessen, das mittels eines Senders die aufgenommenen Laute direkt in einen Computer überspielte. Das Mikrofon wurde in direkter Nähe des Kopfes des Tieres befestigt. Mittels einer Aufnahmeschwelle konnten Falschaufnahmen (Laute anderer Tiere) zum größten Teil verhindert werden. Die Detektion erfolgte für einen Zeitraum von mindestens 5 Tagen.
Jeder aufgenommene Laut wurde als Signalverlauf, bestehend aus Einzeldateien, im Computer gespeichert. Auf diese Weise entstanden pro Tier zwischen 200 und 600 Einzeldateien, mit dem jeweiligen Laut, dem Datum, der Uhrzeit, der Länge des Lautes und des zeitlichen Abstandes zum vorherigen Laut. Die Aufnahme setzte sich also aus einer Vielzahl aneinander gereihten Einzellauten zusammen, wobei aufgenommene Nebengeräusche sowie Laute anderer Tiere gelöscht wurden.
Ergebnisse :
Durch die Versuche ließ sich ein signifikanter Anstieg der Vo- kalisationsrate in der Brunst nachweisen. Das Ergebnis der Detektion ist in den Figuren 1 und 2 graphisch dargestellt. Die Y-Achse zeigt die Anzahl der Vokalisationsereignisse, während die X-Achse den mehrtägigen Detektionszeitraum in Stundenin- tervallen zeigt (der Abstand von 13:00 bis 1:00 in Figur 1 entspricht dem gemäss einem 12-Stunden-Intervall) .
Die dargestellten Balken stellen die gemessene Anzahl der Vo- kalisationsereignisse pro Stunde für jedes Versuchstier dar. Außerdem ist der durch visuelle Beobachtung ermittelte Zeitpunkt der Brunst (BB) gezeigt. Man erkennt deutlich, dass es zum Zeitpunkt der Brunst zu einem starken Anstieg der Vokali- sationen und somit der Vokalisationsrate kommt. Die maximalen Vokalisationsraten lagen im Bereich von 115 Vokalisationen in der ersten Stunde und 200 Vokalisationen in der zweiten Stunde (siehe Figur 1) . 200 Vokalisationen bedeutet, dass das Tier im Durchschnitt mehr als 3 mal pro Minute vokalisiert hat. Es ist somit zu erwarten, dass die Vokalisationsrate eines brünstigen Rinds erfindungsgemäß in einer Größenordung von 100-200 Vokalisationen pro Stunde liegt.
Um eine Vergleichbarkeit der Versuchstiere untereinander zu erreichen und eine Verbindung mit dem Progesteron- konzentrationsverlauf zu beschreiben, wurde die Anzahl der Vokalisationen pro Tag summiert und gemeinsam mit der gemessenen Progesteronkonzentration in einem Diagramm dargestellt. Da die Blutentnahmen zur Progesteronbestimmung täglich um 08:00 Uhr erfolgten, wurden die Vokalisationen im Zeitintervall von 09:00 des Vortages bis 8:00 des nachfolgenden Tages aufsummiert . Die Figuren 3 und 4 zeigen die entsprechende Darstellung der Ergebnisse für die in den Figuren 1 bzw. 2 untersuchten Versuchstiere. Es lässt sich erkennen, dass der Anstieg der Vokalisationsrate mit einer niedrigen Progesteronkonzentration im Blut des jeweiligen Tiers korreliert. Dieser Anstieg stimmte auch mit dem Tag der manuellen Brunstbeobachtung überein. Literaturverzeichnis
Becker et al . (2005)
Vor- und Nachteile einzelner Methoden der Brunsterkennung beim Rind
Züchtungskunde 77(2-3), 140-150
Busch, W., K. Löhle, W. Peter (1991)
Künstliche Besamung bei Nutztieren. 2. Auflage, Gustav Fischer Verlag Jena Stuttgart
Esslemont, R. J. (1992)
Measuring dairy herd fertility Vet. Rec. 131, 209-212
Ferguson, J. D. und Galligan, D. T. (1993)
Prostaglandin synchronization programs in dairy herds-partl
Grunert, E. und Berchtold, M. (1999)
Fertilitätsstörungen beim weiblichen Rind Parey Verlag, Stuttgart
Hammond, J. (1927)
The physiology of reproduction in the cow Cambridge Univ. Press, London, GB
Heuwieser, W. und Mansfeld, R. (1995) Brunstbeobachtung beim Rind Milchpraxis 33, 75-79
Roth, H. , Schünsen, D. und Schön, H. (1987)
In: Computer-aided oestrus detection in dairy cattle Am. Soc. Agric. Eng., 87: 1-11
Schneider et al . (2002)
Gonadotropin release in periovulatory heifers after GnRH analogs measured by two types of immunoassays Exp. Clin. Endocrinol. Diabetes 110, 235-244
Schofield, S.A., Phillips, CJ. C. und Owens, A. R. (1991)
Variation in milk production, activity rate and electrical impedance of cervical mucus over the estrus period of dairy cows
Anim. Reprod. Sei., 24: 231-248
Schünsen, D. et al . (1987) Automatic health and estrus control in dairy husbandry through Computer aided Systems J. Agric. Eng. Res., 38: 263-279
Walker, W. L., Nebel, R. L. und McGilliard, M. L. (1996)
Time of Ovulation relative to mounting activity in dairy cattle
J. Dairy Sei. 79, 1555-1561
Wangler et al . (2005).
Wie effizient ist die Aktivitätsmessung als ein Hilfsmittel in der Brunsterkennung bei Milchrindern? Züchtungskunde 77(2-3), 110-127
Xu, Z. Z. , et al. (1998)
Estrus detection using radiotelemetry or Visual observation and tail painting for dairy cows on pasture J. Dairy. Sei. , 81:2

Claims

Ansprüche
1. Verfahren zum Nachweis einer Brunst bei einem weiblichen, nicht-humanen Säugetier, bei dem man
a) die Vokalisationsereignisse eines weiblichen, nicht-humanen Säugetiers detektiert;
b) ausgehend von den in Schritt a) detektierten Voka- lisationsereignissen die Vokalisationsrate bestimmt;
c) die Vokalisationsrate mit einem Referenzwert vergleicht, wobei der Vergleich AufSchluss über das Vorliegen einer Brunst bei dem weiblichen, nichthumanen Säugetier gibt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das nicht-humane Säugetier ein Paarhufer ist.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Paarhufer ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Rind, Schwein, Ziege und Schaf.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das nicht-humane Säugetier ein Rind ist.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Rind zur Gattung „Bos" gehört.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Rind zur Rasse Charolais, Fleckvieh, Gelbvieh, Blonde d1 Aquitaine, Deutsch Angus, Limousin, Pinzgauer, Hereford, Galloway, Holstein Frisian, Schwarzbunt, Rotbunt, Limbur- ger oder Highland gehört .
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Referenzwert von einem oder mehreren nicht-brünstigen nicht-humanen Säugetieren stammt, wobei wenn die in Schritt b) bestimmte Vokalisationsrate den Referenzwert übersteigt, dies darauf schließen lässt, dass sich das nicht-humane Säugetier in der Brunst befindet, und wenn die in Schritt b) bestimmte Vokalisationsrate dem Referenzwert annähernd entspricht, dies darauf schließen lässt, dass sich das nicht-humane Säugetier nicht in der Brunst befindet.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Referenzwert von einem oder mehreren brünstigen nicht-humanen Säugetieren stammt, wobei wenn die in Schritt b) bestimmte Vokalisationsrate dem Referenzwert annähernd entspricht, dies darauf schließen lässt, dass sich das nicht-humane Säugetier in der Brunst befindet, und wenn die in Schritt b) bestimmte Vokalisationsrate den Referenzwert unterschreitet, dies darauf schließen lässt, dass sich das nicht-humane Säugetier nicht in der Brunst befindet.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 oder 8, bei dem der Referenzwert von einem oder mehreren nicht-humanen Säugetieren stammt, die derselben Spezies oder Subspezies angehören wie das nicht-humane Säugetier, bei dem die Brunst nachgewiesen werden soll.
10. Verfahren nach Anspruch 9, bei dem der Referenzwert vom selben nicht-humanen Säugetier stammt, bei dem die Brunst nachgewiesen werden soll.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, bei dem die Detektion der Vokalisationsereignisse mit Hilfe von mindestens einem Schallsensor erfolgt.
12. Verfahren nach Anspruch 11, bei dem der mindestens eine Schallsensor an dem nicht-humanen Säugetier angeordnet ist.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die detektierten Vokalisationsereignisse mittels eines Senders an eine Zentraleinheit übermittelt werden.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 13, bei dem das Sensorsignal durch eine geeignete Speichereinrichtung aufgezeichnet wird.
15. Verfahren zur Anpaarung eines weiblichen, nicht-humanen Säugetiers, bei dem man
a) ein Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 14 durchführt ; und
b) sofern eine Brunst vorliegt, das weibliche, nichthumane Säugetier der Anpaarung zuführt.
16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Anpaarung durch künstliche Besamung erfolgt.
17. Verfahren nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass die künstliche Besamung mehrfach erfolgt.
18. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Anpaarung durch Natursprung erfolgt .
19. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Anpaarung 8 bis 14 Stunden nach Brunstbeginn erfolgt.
20. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Anpaarung 10 bis 12 Stunden nach Brunstbeginn erfolgt.
PCT/EP2006/006322 2005-07-01 2006-06-29 Verfahren zur erkennung der brunst WO2007003342A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE200510032240 DE102005032240A1 (de) 2005-07-01 2005-07-01 Verfahren zur Erkennung der Brunst
DE102005032240.9 2005-07-01

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2007003342A1 true WO2007003342A1 (de) 2007-01-11

Family

ID=36954675

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2006/006322 WO2007003342A1 (de) 2005-07-01 2006-06-29 Verfahren zur erkennung der brunst

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102005032240A1 (de)
WO (1) WO2007003342A1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110897756A (zh) * 2018-09-17 2020-03-24 阿里巴巴集团控股有限公司 一种预测目标对象发情状态的方法及系统

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102012107012A1 (de) 2012-08-01 2014-02-06 Oliver Dietrich Verfahren zur Erkennung der Wahrscheinlichkeit einer Brunst
DE102014003846B4 (de) 2014-03-18 2016-09-08 Leibniz-Institut Für Nutztierbiologie Vorrichtung zur Erfassung von tierindividuellen Verhaltensparametern von Tieren

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5111799A (en) * 1990-03-28 1992-05-12 Washington State University Research Foundation, Inc. Estrous detection systems

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6641814B1 (en) * 1997-04-02 2003-11-04 Statens Serum Institut Nucleic acids fragments and polypeptide fragments derived from M. tuberculosis

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5111799A (en) * 1990-03-28 1992-05-12 Washington State University Research Foundation, Inc. Estrous detection systems

Non-Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
DATABASE MEDLINE [online] US NATIONAL LIBRARY OF MEDICINE (NLM), BETHESDA, MD, US; April 2003 (2003-04-01), LEONG K M ET AL: "The use of low-frequency vocalizations in African elephant(Loxodonta africana) reproductive strategies.", XP002399862, Database accession no. NLM12788289 *
DATABASE MEDLINE [online] US NATIONAL LIBRARY OF MEDICINE (NLM), BETHESDA, MD, US; March 2004 (2004-03-01), BARTHELEMY MATHIEU ET AL: "Influence of the female sexual cycle on BALB/c mouse calling behaviour during mating.", XP002399863, Database accession no. NLM15034664 *
DIE NATURWISSENSCHAFTEN. MAR 2004, vol. 91, no. 3, March 2004 (2004-03-01), pages 135 - 138, XP002399486, ISSN: 0028-1042 *
HORMONES AND BEHAVIOR. APR 2003, vol. 43, no. 4, April 2003 (2003-04-01), pages 433 - 443, XP002399485, ISSN: 0018-506X *
ZAINAL ZAHARI Z ET AL: "Reproductive behaviour of captive Sumatran rhinoceros (Dicerorhinus sumatrensis)", ANIMAL REPRODUCTION SCIENCE, ELSEVIER SCIENCE PUBLISHERS, AMSTERDAM, NL, vol. 85, no. 3-4, February 2005 (2005-02-01), pages 327 - 335, XP004671945, ISSN: 0378-4320 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110897756A (zh) * 2018-09-17 2020-03-24 阿里巴巴集团控股有限公司 一种预测目标对象发情状态的方法及系统

Also Published As

Publication number Publication date
DE102005032240A1 (de) 2007-01-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Roelofs et al. Estrus detection tools and their applicability in cattle: recent and perspectival situation
Kirkden et al. Piglet mortality: the impact of induction of farrowing using prostaglandins and oxytocin
Rekwot et al. Influence of bull biostimulation, season and parity on resumption of ovarian activity of zebu (Bos indicus) cattle following parturition
Soca et al. Reproductive and productive response to suckling restriction and dietary flushing in primiparous grazing beef cows
Shanks et al. Postpartum distribution of costs and disorders of health
Abril-Sánchez et al. Sedation or anaesthesia decrease the stress response to electroejaculation and improve the quality of the collected semen in goat bucks
Fesseha et al. Estrus detection, Estrus synchronization in cattle and it’s economic importance
Swelum et al. Efficacy of using previously used controlled internal drug release (CIDR) insert on the reproductive performance, hormone profiles and economic measures of sheep
Smith et al. Physiological factors that affect pregnancy rate to artificial insemination in beef cattle
WO2007003342A1 (de) Verfahren zur erkennung der brunst
WO2013020825A1 (de) Vorrichtung mit einem sensor zur messung eines vitalwerts in einem tier
Freitas-de-Melo et al. Physiological reproductive status and progesterone concentration affect the results of tests to measure temperament traits in female beef cattle
Blanchard et al. Mating mares on foal heat: a five-year retrospective study.
Nyman et al. A longitudinal study of oestrous characteristics and conception in tie-stalled and loose-housed Swedish dairy cows
Hafez Studies on the breeding season and reproduction of the ewe Part III. The breeding season and artificial light Part IV. Studies on the reproduction of the ewe Part V. Mating behaviour and pregnancy diagnosis
Follis Reproduction and hematology of the Cache elk herd
Goncu et al. New technology usage for sustaniable dairy cow reproductive perfomances
Requena et al. Pharmacological induction of parturition in pacarana (Dinomys branickii)
Mat et al. Preliminary study on influence of parity and body condition score (BCS) on estrus response and conception rate of Saanen-cross by estrus synchronization with CIDR
Palomares Estrus detection
Thitaram et al. Use of genital inspection and female urine tests to detect oestrus in captive Asian elephants
Pedersen et al. The influence of housing-systems for pregnant sows on the reproductive behaviour at oestrus
Voß Calving prediction in dairy cattle by visual observation or the use of technical devices
Barragan Effect of calving management practices on stillbirth in Holstein dairy cows with emphasis in confinement systems
Nakafeero Response to Different Oestrous Synchronisation Protocols and Fertility of Ewes Following Artificial Insemination

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 06754630

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1