Titelaufnahme

Titel
Beurteilung eines Pilz basierenden Testsystems
Weitere Titel
Evaluation of a fungal test system
VerfasserReddy, Marianne
GutachterGstinig, Karin
Erschienen2015
Datum der AbgabeJuni 2015
SpracheEnglisch
DokumenttypBachelorarbeit
Schlagwörter (DE)Östradiol / Östrogen / Östrus / Pilz basierendes Testsystem / Progesteron
Schlagwörter (EN)Estradiol / Estrogene / Estrus / Fungal test system / Progesterone
Zugriffsbeschränkung
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Klassifikation
Zusammenfassung (Deutsch)

In der modernen Rinderhaltung stellt die rechtzeitige und exakte Erkennung der Brunst eine Herausforderung dar. Sollte der richtige Zeitpunkt zur Befruchtung verpasst werden, kann dies zu längeren Zwischenkalbezeiten führen, die wiederum zu finanziellen Verlusten führen können. Brunsterkennung ist zeitaufwendig und benötigt ausgereifte Herdenmanagement-Strategien. Eine Möglichkeit, den Östrus bei Rindern zu erkennen, ist die Überwachung des Östrogen- und Progesteronspiegels. Während des Sexualzyklus unterliegt der Hormonspiegel Veränderungen.

Für die meisten im Handel erhältlichen Östrogen- und Progesteron-Detektionssysteme sind Probenvorbereitungs- und Aufreinigungsschritte notwendig. Deshalb sind sie für eine Vor-Ort-Detektion nicht praktikabel. Außerdem sind nur wenige Testsysteme für die Östrogen-Detektion erhältlich. Die im Handel überwiegend erhältlichen Testsysteme sind semi-quantitativ und für die Bestimmung des Progesteronwertes ausgelegt. Außerdem zeigen sie lediglich nur die Anwesenheit oder Abwesenheit eines Gelbkörpers und geben keine Auskunft über die Brunst selbst.

Im Zuge der vorgelegten Studie wurde ein, auf dem Organismus Aspergillus nidulans basierendes, Reportersystem für die Östrogen Detektion in Rinderproben evaluiert. Die Evaluierung erfolgte im Vergleich mit der kommerziell erhältlichen YES Methode (Yeast Estrogen Screen). Die YES Methode basiert auf einem Reporterstamm der Hefe. In einer weiterführenden Studie werden die Proben ebenfalls mit einer analytischen Referenzmethode RIA (Radio-Immuno-Assay) durchgeführt. Die vorgelegte Studie ist Teil eines großen Projektes, dessen Ziel es ist, ein neu entwickeltes Testsystem Vorort in den Agrarbetrieben zum Einsatz zu bringen.

Das übergeordnete Ziel dieser Studie war, die Reproduzierbarkeit und Sensitivität des Aspergillus nidulans Reporterstammes, Östrogen und Östrogen Isomere zu detektieren, zu evaluieren. Längerfristig soll ein Testsystem generiert werden, das als alternatives und innovatives Brunst-Erkennungssystem genutzt werden kann.

Im Zuge der Evaluierung wurde einerseits die Fähigkeit des Pilzes, Östrogen zu detektieren und andererseits, die Rate der Kreuz-Reaktivität auf mehrere östrogenstrukturverwandte Verbindungen wie zum Beispiel Xenöstrogene (verschiedene Chemikalien wie das Methylbenzylidene camphor (4-MBC); benutzt in Sonnencreme, aber auch in Früchten und Gemüse, welches mit Pestiziden besprüht wurde und in Wasserflaschen enthalten ist) oder Phytoöstrogene (Östrogen-ähnliche Chemikalien wie Isoflavone, die in Tierfutter und Pflanzen gefunden wurden) in verschiedenen Rindern assoziierten Matrizes bewertet. Die Proben für dieses Projekt wurden auf dem LFG (Lehr und Forschungsgut Kremesberg) durch geschultes Personal gesammelt. Es wurde von acht Kühen jeweils an sieben Zeitpunkten Vorgemelk, Nachgemelk und Hauptgemelk sowie Urin, Serum, Speichel und Kot abgenommen. Die Proben stammten von Kühen der Rasse Holstein Friesian und Simmental. Diese sind in österreichischen Milchkuhbetrieben weit verbreitet eingesetzt. Jede Probe wurde dann jeweils mindestens drei-mal mit dem Aspergillus Reportersystem gemessen.

Zusammenfassung (Englisch)

In modern cattle farming one challenge presents the timely accurate detection of estrus. To miss the short window of estrus may lead to prolonged calving intervals which leads to financial loss. At the moment efficient estrus detection is time-consuming and implies good herd management strategies. One way to detect estrus in cattle is the monitoring of Estrogene and Progesterone levels, which undergo slight changes if estrus is entered.

For most of the commercially available Estrogene and Progesterone detection systems sample preparation steps are necessary, which makes it not practicable for on-site detection. Furthermore only a few test systems for Estrogen detection are available, whereas commercially available test systems for Progesterone are semi-quantitative and indicate the presence or absence of a corpus luteum but do not indicate estrus.

Thus a perfect detection system should be on-site, easy and cheap to handle. In a previous study an innovative fungal based detection system which may have the potential to fulfil these criteria was designed.

In this study a fungal test system based on Aspergillus nidulans for Estrogen detection has been evaluated for bovine sources. It has been compared with the YES-Assay (Yeast Estrogen Screen) a reporter strain based detection system. In parallel the results will be compared to RIA measurements (RIA) which is not part of this study. This Bachelor thesis is part of a project to evaluate the ability of an Aspergillus based detection system.

My part of this Project was to evaluate the ability of the fungal based detection system by measuring Estrogen and to assess the cross reactivity on several Estrogen related compounds like the endocrine disruptors Xenoestrogen (different chemicals like Methylbenzylidene camphor (4-MBC) for sun blocker but also vegetables and fruit sprayed with pesticides or water bottles) or Phytoestrogens (estrogen-like chemicals found in feed and plants such as isoflavones). In different matrices derived from bovine source. The samples for this project were collected on the LFG (Lehr und Forschungsgut Kremesberg) by trained personal and are used to assess the limits of this test system. We analysed milk, serum, saliva, urine and faeces samples from eight cows collected on seven different days. We used samples from the breed Holstein Friesian and Simmental cattle. These breeds are commonly used for dairy farms.