Warum manche Milchkühe anpassungsfähiger sind [09.01.24]
Milchkühe zeigen individuelle Reaktionen auf körperliche Belastungen wie Geburten, Milchproduktion oder Infektionen. Auf die Suche nach der Ursache dafür haben sich an der Universität Hohenheim die Arbeitsgruppen von Prof. Dr. Korinna Huber und Prof. Dr. Jana Seifert im Kooperationsprojekt WiMiQ zusammen mit ihren Kooperationspartnern am Friedrich-Löffler-Institut in Braunschweig und der Universität Bonn gemacht. Sie vermuten, dass der Schlüssel in den Kraftwerken der Zellen, den sogenannten Mitochondrien liegt, deren Funktion wiederum durch Darmbakterien beeinflusst wird. Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) fördert das Verbundvorhaben mit insgesamt rund 1.3 Mio. Euro, wovon die beiden Hohenheimer Arbeitsgruppen zusammen rund 650.000 Euro erhalten.
Milchkühe in einer Herde reagieren ganz unterschiedlich auf körperliche Belastungen, wie sie die Geburt eines Kalbes, die anschließende Milchproduktion oder auch Infektionen mit sich bringen. Denn nicht bei allen Tieren kann sich der Stoffwechsel ausreichend an die veränderte Situation anpassen, was oftmals zu Gesundheitsstörungen führt.
Die Ursache dafür könnte im Innenleben der Zellen zu finden sein, genauer gesagt in den Mitochondrien. Diese „Zellkraftwerke“ wandeln über komplexe Kettenreaktionen Sauerstoff und Zucker oder Fettsäuren in energiereiche Moleküle um, die von der Zelle für andere Stoffwechselvorgänge, wie zum Beispiel die Produktion von Milchbestandteilen, genutzt werden können.
Die Funktion der Mitochondrien wird von vielen Faktoren gesteuert. So üben unter anderem bestimmte Darmbakterien einen deutlichen Einfluss auf den Stoffwechsel der Tiere aus. Deswegen gehen die Forschenden im Verbundprojekt WiMiQ der Frage nach, ob und inwieweit die individuelle Besiedelung des Darms mit bestimmten Mikroorganismen einer Milchkuh auch eine Rolle für deren Mitochondrienfunktion und Stoffwechselprozesse spielt.
Denn nicht nur die Gesamtheit aller Mikroorganismen im und am Körper eines Tieres, das Mikrobiom, beeinflusst den Gesundheitszustand der Tiere. Auch das Futter und die (patho)physiologische Situation der Rinder hat einen Einfluss darauf, wie sich ihr Mikrobiom zusammensetzt. So verändert sich bei Milchkühen in sehr herausforderten Phasen, wie beispielsweise in der Zeit rund um das Kalben oder bei Krankheiten, die Zusammensetzung und Funktion des Mikrobioms.
Durch deutliche Unterschiede in der Fütterung der Tiere wollen die Forschenden deren Mikrobiom beeinflussen und in den wichtigsten Geweben die auftretenden Veränderungen im Stoffwechsel untersuchen. So hoffen sie, metabolisch effiziente Tiere zu identifizieren und damit innovative Marker für neue Konzepte in der Tierzüchtung für die Tierproduktion zu finden.
Projekt-Steckbrief
- Titel: Wirt-Mikrobiom Interaktion: Implikationen für den zellulären und globalen Energiestoffwechsel in der Milchkuh – WiMiQ
- Fördersumme: insgesamt rund 1.3 Mio. Euro, davon 650.016 Euro für die Universität Hohenheim,
- (332.816 Euro für das Fachgebiet Funktionelle Anatomie der Nutztiere und 317.200 Euro für das Fachgebiet Funktionelle Mikrobiologie bei Nutztieren)
- Förderinstitution: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG)
- Projektdauer: 1.8.2023 - 31.12.2026
- Beteiligte: Prof. Dr. Korinna Huber, Universität Hohenheim, Fachgebiet Funktionelle Anatomie der Nutztiere (Gesamtkoordination), Prof. Dr. Jana Seifert, Universität Hohenheim, Fachgebiet Funktionelle Mikrobiologie bei Nutztieren, Prof. Dr. Helga Sauerwein, Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn, Dr. Jana Frahm, Prof. Dr. Sven Dänicke, Friedrich-Löffler-Institut, Braunschweig
Einsatz von Tieren an der Universität Hohenheim
Die Universität Hohenheim ist Erstunterzeichnerin der 2021 gestarteten, bundesweiten Initiative Transparente Tierversuche. Erkenntnisgewinn und Wissensvermittlung zum Nutzen aller Lebewesen und zum Schutz unseres Planeten ist auf absehbare Zeit nicht ohne Forschung und Lehre mit Tieren möglich. An deren Durchführung legen Gesellschaft, Gesetzgeber und die Universität Hohenheim selbst sehr strenge Maßstäbe: Bereits 2017 hat sich die Universität eine Leitlinie gegeben, in der sie sich weiterhin zur Notwendigkeit von Tierversuchen bekennt, aber auch zur Verpflichtung, diese zu reduzieren, abzumildern und transparent darüber zu informieren.
Mehr Infos: www.uni-hohenheim.de/tierversuche
Kontakt
Prof. Dr. Korinna Huber, Universität Hohenheim, Fachgebiet Funktionelle Anatomie der Nutztiere,
+49 (0)711 459 23998, korinna.huber@uni-hohenheim.de
Prof. Dr. Jana Seifert, Universität Hohenheim, Fachgebiet Funktionelle Mikrobiologie bei Nutztieren,
+49 (0)711 459 24284, seifert.jana@uni-hohenheim.de
Schwergewichte der Forschung
Als „Schwergewichte der Forschung“ gelten herausragende Forschungsprojekte mit einem finanziellen Volumen von mindestens 350.000 Euro bei den Experimental- bzw. 150.000 Euro bei den Sozial- und Gesellschaftswissenschaften.
