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Langzeitstress bei Nutztieren Gestresste Schweineborsten: Wie Tierwohl aus Haaren abzulesen ist

Von Isabel Haberkorn*

Wie gestresst sind die Schweine und Rinder im Stall? Dies lässt sich anhand von Hormonen ableiten, die bei Stress im Körper der Tiere freigesetzt werden und schließlich auch im Fell oder den Federn landen. Ein Team des Forschungsinstitutes für Nutztierbiologie hat untersucht, wie sich die Tierhaare zur Stressbestimmung eignen.

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Haarprobe vom Schwein
Haarprobe vom Schwein
(Bild: FBN/Fotoagentur Nordlicht FBN)

Dummerstorf – Wenn schon Fleisch, dann doch wenigstens von glücklichen Tieren. Ob das Schwein vor dem Schlachten wirklich ein glückliches Leben hatte, kann es zwar nicht selbst sagen, doch mit den richtigen Analysemethoden lässt sich zumindest ein Teil des Tierwohls wissenschaftlich überprüfen: der Stresslevel.

Sind die Nutztiere viel gestresst, bilden sie erhöhte Mengen von Stresshormonen wie Cortisol oder Corticosteron, die sich im Fell bzw. in den Federn der Tiere anreichern. Die Spuren dieser so genannten Glukokortikoid-Biomarker hat ein Team des Forschungsinstitutes für Nutztierbiologie untersucht. Ziel der Wissenschaftler war es, einen schonenden Stresstest für Nutztiere zu entwickeln.

Messen, ohne zu stressen

„Stressreaktionen des Organismus sind überlebenswichtig; anhaltend erhöhte Stresshormonspiegel weisen bei Nutztieren jedoch auf Probleme in der Haltung hin“, sagt Projektleiter Dr. Winfried Otten vom Institut für Verhaltensphysiologie am FBN. Zu große Hitze, zu wenig Platz, sozialer Stress oder die Isolation von Artgenossen und damit einhergehende Langeweile – Stress im Stall kann viele Ursachen haben. Darunter leidet nicht nur das Wohlbefinden der Tiere. Chronisch gestresste Tiere verursachen auch zusätzliche Kosten, sie können schneller krank werden oder wachsen langsamer.

Um die Belastung von Tieren festzustellen, können Tierärzte Blut-, Speichel-, Urin- oder Kotproben auf Stresshormone hin Stresshormone analysieren. „Die Probenentnahme selbst kann dabei für die Tiere stressig sein und der Hormongehalt in diesen Proben spiegelt nur die Belastung kurz vor dem Zeitpunkt der Entnahme wider. Langzeitaussagen sind schwierig und nur anhand vieler Proben möglich“, erklärt Otten das grundsätzliche Problem. „Unser Ziel war es, den Stresshormonnachweis in Haaren und Federn in ein einfaches und präzises Verfahren zur Bestimmung von Langzeitstress bei Nutztieren weiterzuentwickeln, ähnlich wie es in der Stressforschung beim Menschen schon Anwendung findet. Während des Haar- und Federwachstums erfolgt nämlich eine kontinuierliche und stabile Einlagerung der Hormone und anhand einer Probe könnte die Stressbelastung der vorangegangenen Wochen und Monate ermittelt werden.“

Jedes Haar ist ein Kalender der Stressbelastung

Erstmalig wurden daher am FBN bei Nutztieren der zeitliche Verlauf der Cortisoleinlagerung ins Haar durch Stress sowie stressunabhängige Einflussfaktoren systematisch erforscht. Die Tierärztin Dr. Susen Heimbürge hat dazu in den vergangenen Jahren bei Rindern und Schweinen nicht nur den Einfluss verschiedener Stressoren, sondern auch von Faktoren wie Haarfarbe, -typ und -alter auf Haarcortisolkonzentrationen untersucht.

Dr. Susen Heimbürge bei der Entnahme von Haarproben bei Kühen.
Dr. Susen Heimbürge bei der Entnahme von Haarproben bei Kühen.
(Bild: FBN/Fotoagentur Nordlicht FBN)

„Anhand eines experimentellen Stressmodells beim Rind konnten wir erstmals zeigen, dass eine mehrwöchige Stressbelastung der Tiere durch erhöhte Cortisolkonzentrationen in verschiedenen Haartypen, nämlich in nativen und nachgewachsenen Körperhaaren sowie in Segmenten von Schwanzhaaren nachweisbar ist“, erläutert Otten die Befunde. „Je nach Haarlänge lässt sich so in einer Probe die Stressgeschichte von mehreren Wochen bis zu einigen Monaten ablesen.“ Als neues Ergebnis zeigten die Wissenschaftler erstmalig, dass beim Nutztier einzelne Haarsegmente retrospektiv als eine Art Kalender der Stressbelastung verwendet werden können.

Potenzial zum Tierwohl-Monitoring

Während sich die Eignung des Verfahrens beim Rind als Stressindikator bereits bestätigt hat, sind beim Schwein und Geflügel noch weiterführende Studien notwendig, da Störeinflüsse durch Verschmutzungen der Haare die Messungen beeinflussen können. Grundsätzlich kann mit der Bestimmung von Glucocorticoiden in Haaren und Federn die Messung von Langzeitstress auch in der Nutztierhaltung in Zukunft erheblich vereinfacht werden und diese physiologischen Biomarker könnten sich daher auch für den Einsatz in einem Tierwohl-Monitoring-System eignen.

Originalpublikationen:

Bartels, T.; Berk, J.; Cramer K.; Kanitz, E.; Otten, W. (2021): Research Note: It’s not just stress - Fecal contamination of plumage may affect feather corticosterone concentration, Poultry Sci., 100; DOI:10.1016/j.psj.2021.101494

Bartels, T.; Berk, J.; Cramer K.; Kanitz, E.; Otten, W. (2021): Research Note: A sip of stress. Effects of oral corticosterone administration on feather corticosterone concentrations in layer pullets, Poultry Sci., 100; DOI: 10.1016/j.psj.2021.101361

* I. Haberkorn, Forschungsinstitut für Nutztierbiologie (FBN), 18196 Dummerstorf

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