Untermodul 4 - 6 Andrologie und KB 6. Semester (Sommersemester) 2008

1. Untermodul 4 - 6Andrologie und KB6. Semester (Sommersemester) 2008 Künstliche Besamung KB-Bedeutung KB-Stand Gesetze in Deutschland

2. Haustierbesamung • Instrumentelle Samenübertragung • Allgemeines • Geschichtlicher Überblick • Stand der KB (international, national) • Gesetzliche Bestimmungen • Vorteile, Nachteile der KB

3. Allgemeines • Die KB ist weltweit verbreitet bei landwirtschaftlichen Nutztieren. • Sie ist das älteste biotechnische Verfahren (s.Ende des 18. Jh.). • Die Grundlagen für die praktische Anwendung wurden insbesondere durch Iwanoff (Russe, Biologe) geschaffen. • Entwicklung als Praxisverfahren ab 1930 bis 1950, vor allem um die • Deckseuchen zu bekämpfen. • Die wichtigste Anwendung der KB liegt heute in der Zucht. • Sie wird genutzt bei Rind, Schwein und Pferd, aber auch bei • Kleinwiederkäuern, Hund, Pelztieren, Kaninchen, Wasserbüffeln, • Kameliden, Geflügel, Bienen, Fischen, Wild- und Zootieren und • Menschen

4. Künstliche Besamung • Beschreibung schon in der griechischen Mythologie zur Zeugung bei Mensch und Haustier. • Methoden zur Samengewinnung und Samenübertragung • Intraspezifisch (innerhalb der gleichen Spezies) • Interspezifisch (zwischen verschiedenen Spezies) • Apollodorus (Gelehrter, 2. Jh. v.u.Z.) beschreibt die Entstehung des Monsters Minotaurus • König Minos verweigerte den Göttern ein Stieropfer. Pasiphae wurde mit der unnatürlichen Liebe zu einem Bullen bestraft • Daedalus zeigt Pasiphae den Einstieg • in die Phantomkuh Casa Vetti, Pompeji (vor 79 A.D.)

5. Theseus im Zentrum des Labyrinths Der Halbgott Theseus erschlägt den Minotaurus Das Monster verzehrte Jungfrauen, anstatt sie zu begatten Römisches Fußbodenmosaik, ca. 150 A.D.Kunsthistorisches Museum, Wien

6. Geschichtliche Entwicklung der instrumentellen Samenübertragung1 1. Etappe: von der Frühzeit bis 1914 2. Etappe: jüngere Entwicklung der KB, 1914 – 1930 3. Etappe: Organisation- und Ausbreitungsphase, ab 1945 1Nach Götze (1949) und Rommel (1963)

7. 1. Etappe: von der Frühzeit bis 1914 (I) • Um 800 v.u.Z. Assyrer: Samenübertragung bei Pflanzen und Tieren • 13. Jahrhundert Beduinen: Besamungen von Stuten • 17. Jahrhundert Malpighi u. Bibbiena: Versuche, Eier von Seidenraupen mit elixir vitae von männl. Tieren zu befruchten • 1677 Ham und Leeuwenhoek:Entdeckung von Samentierchen im Samen von Männern • 1725 Jacobi: Besamungsversuch an Bachforelleneiern • 1763 Veltheim: ähnliche Versuche • Um 1780 Spallanzani: Besamungsversuche an Froscheiern und am Hund (Samenübertragung --> drei gesunde Welpen geboren)

8. Antoni van Leeuwenhoek (1632-1723) Entdeckung der menschlichen Spermien Schafbockspermien

9. 1. Etappe: von der Frühzeit bis 1914 (I) • Um 800 v.u.Z. Assyrer: Samenübertragung bei Pflanzen und Tieren • 13. Jahrhundert Beduinen: Besamungen von Stuten • 17. Jahrhundert Malpighi u. Bibbiena: Versuche, Eier von Seidenraupen mit elixir vitae von männl. Tieren zu befruchten • 1677 Ham und Leeuwenhoek:Entdeckung von Samentierchen im Samen von Männern • 1725 Jacobi: Besamungsversuch an Bachforelleneiern • 1763 Veltheim: ähnliche Versuche • Um 1780 Spallanzani: Besamungsversuche an Froscheiern und am Hund (Samenübertragung --> drei gesunde Welpen geboren)

10. Lazzaro Spallanzani (1729-1799) 1780 erste erfolgreiche Besamung bei einem Säugetier an einer Hündin Karl-Ernst von Baer (1792-1876) 1827 Entdeckung der Eizelle bei einer Hündin

11. 1. Etappe: von der Frühzeit bis 1914 (II) • Ende des 19. Jahrhunderts: Inseminationen bei der Frau (Sims) • 1897 Verbot durch päpstliche Bulle • 1887 Repiquet: Denkschrift an Societé de Médicine Vétérinaire: - Insemination beim Tier durchführbar - Technik und Instrumente den TÄ verfügbar machen - KB-Einsatz in der Tierzucht erfolgversprechend • Um die Jahrhundertwende mehrten sich Berichte über Gewinnung von Sperma und Inseminationen beim Pferd: Russland, England, USA, Dänemark, Japan, Deutschland; Rind: Italien • 1889-1930 Iwanoff : wissenschaftliche und experimentelle Grundlagen für die künstliche Besamung - 1912 Monographie: „Die künstliche Befruchtung der Haustiere“ 1905 Hoffmann: Verdünnung von Hengstsperma mit frischer Milch

14. 2. Etappe: 1914 - 1945 • 1914 Amantea: Entwicklung einer künstlichen Vagina für Hund • 1926 Roemele: Gerät zum Absamen von Bullen • 1931 Rodin und Lipatow: 1. Phantom für Bullen • 1931 McKenzie: Samenfänger für Eber • 1931 Gründung des Zentralinstitutes für KB in Moskau ("Wiege der Besamung"), Iwanoff, Milowanow • Überleitung der Besamung in die Praxis und weitere Forschung: - Massage der Samenleiterampullen (Semice, 1925) und der Anhangdrüsen (Miller et al., 1934) - Elektroejakulation (Gunn, 1933) - Spermadosierung, -verdünnung (Milowanow, 1932) Salisbury, ), -konservierung (Iwanow, 1930), -prüfung (Roemele, 1927) - Optimaler Inseminationszeitpunkt, -technik

15. Künstliche Scheide für den Hund nach AMANTEA (1914) Samenfängernach McKenzie

16. 2. Etappe: 1914 -1945 • 1914 Amantea: Entwicklung einer künstlichen Vagina für Hund • 1926 Roemele: Gerät zum Absamen von Bullen • 1931 Rodin und Lipatow: 1. Phantom für Bullen • 1931 McKenzie: Samenfänger für Eber • 1931 Gründung des Zentralinstitutes für KB in Moskau ("Wiege der Besamung"), Iwanoff, Milowanow • Überleitung der Besamung in die Praxis und weitere Forschung: - Massage der Samenleiterampullen (Semice, 1925) und der Anhangdrüsen (Miller et al., 1934) - Elektroejakulation (Gunn, 1933) - Spermadosierung, -verdünnung (Milowanow, 1932) Salisbury, ), -konservierung (Iwanoff, 1930), -prüfung (Roemele, 1927) - Optimaler Inseminationszeitpunkt, -technik

17. Nach sowjetischem Vorbild Einführung der Rinderbesamung in Dänemark (1935), Schweden, Finnland, Italien, Deutschland • (Hoffmann, Küst, Götze,1936) • 1939 Entdeckung der Schutzwirkung von Eigelb in der Verdünnung und bei der Abkühlung des Samens • 1941 Gründung der 1. deutschen Besamungsstation in Pinneberg

18. 3. Etappe: nach 1945 • Etappe der Organisation und Ausbreitung der KB in der Welt • 1948 1. Internationales Kongreß in Mailand, Begriff der artificial insemination (A. I.) durch Heape • Weitere Entwicklungen • Durchsetzung der künstl.Vagina (KV); Spermaverdünnung, -konservierung; Nutzung von zuchtbewährten Vatertieren, Spermareserven in Depots und Banken • Flüssigkonservierung - Tieftemperaturkonservierung • 1949 Entdeckung der Kälteschutzwirkung von Glycerin • 1950 1.Verfahren zur Langzeitkonservierung von Bullensperma in Trockeneis (-79°C, Polge u. Rowson) • 1950/1953 Paillettenmethode praxisreif (Cassou) • 1958 Pelletsverfahren in LN2 (Nagase et al.) • 1964 Minipailletten (Jondet)

19. In der Gegenwart ist die künstliche Besamung ein wichtiges Verfahren der Reproduktionsmedizin bei Haus- und Nutztieren. Andere Verfahren sind: - Embryotransfer (ET) - Kryokonservierung von Oozyten und Embryonen - In-vitro-Produktion von Embryonen (IVP) - Somatischer Kerntransfer - Geschlechtsbestimmung (Spermasexing)

20. Anwendung der KB in der Gegenwart • Rind Routinemethode: • Besonders in Milchbetrieben in Europa, USA, Kanada, Japan, • In gut geführten Milchrinderherden in Südafrika und in einigen • südamerikanischen Ländern • In Entwicklungsländern eingeführt, zeigt in dem einen oder anderen Land ein gutes Niveau (z.B. in Kenia, Ghana)

21. Anwendung der KB in der Gegenwart • Schwein: ansteigende Bedeutung oder bereits Routinemethode : • Vorwiegend in den Industrieländern • In Ländern, wo die Schweinezucht traditionell ein wichtiger Zweig der Tierproduktion ist (China, Philippinen) • In anderen Ländern, wo in gut geführten Schweinebetrieben die Vorzüge der KB erkannt wurden

22. Anwendung der KB in der Gegenwart • Pferd: gewinnt nach zögerlichem Beginn mehr und mehr an • Bedeutung, auch wenn sie immer noch nicht in der • englischen Vollblutzucht zulässig ist • Kleinwiederkäuer: - Beim Schaf vor allem in Australien und Neuseeland - Bei der Ziege besonders wichtig in Milchziegen- • betrieben in Frankreich, Japan, USA, in der Schweiz • Wirtschaftsgeflügel: (Puten, Enten, Gänse, Hühner) - In Kanada, USA, Japan, Thailand, China, Israel, Deutschland

23. 100 80 60 % der Kühe und Färsen 40 20 0 1955 1960 1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 Rinderbesamung in der Bundesrepublik Deutschland 20061 Organisation: überwiegend Genossenschaften, Vereine, Gesellschaften Besamungsstationen: 23 Besamungsdichte: 81 % (bezogen auf den Kuh- u. Färsenbestand) Erstbesamungen (EB): ca. 4.676.685 1Arbeitsgemeinschaft Deutscher Rinderzüchter e.V. -ADR- 2007

24. Rinderbesamung in Deutschland 2006 Arbeitsgemeinschaft Deutsche Rinderzüchter e.V.-ADR-2007

26. Schweinebesamung in Deutschland 20061 Besamungsstationen: 35 Besamungsdichte: 85-87% (Anteil besamter Sauen am Gesamtsauenbestand) Erstbesamungen (EB): 5,6 Mio. Durchführung der Insemination:Tierärzte/ Besamungsbeauftragte: 2,3 % Eigenbestandsbesamer: 97,7 % 1Zentralverband der Deutschen Schweineproduktion e.V. -ZDS- 2007

28. Gesetzliche Vorschriften für die künstliche Besamung in der Bundesrepublik Deutschland • Tierzuchtgesetz (TierGZ) vom 22. 07. 1998 • Begriffsbestimmungen: Zuchttier, ... • Anbieten und Abgeben von Zuchttier, Samen, Eizellen, Embryonen • Zuchtorganisation • Besamungsorganisation • Verordnung über die Untersuchung männlicher Tiere zur Erteilung der Besamungserlaubnis vom 16. 07. 1998 • Gewährschaftsbestimmungen des ZBS für Besamungseber vom 11.5.1994 • Für die Überwachung der Besamungshengste: • TierGZ, Fassung vom 22.4.1994 • RL 92/65/EWG vom 6.4.1995

29. Gesetzliche Vorschriften für die künstliche Besamung in der Europäischen Union • Es gelten folgende Richtlinien: • RL des Rates zur Festlegung der tierseuchenrechtlichen Anforderungen an den innergemeinschaftlichen Handelsverkehr mit TG-Rindersamen und an dessen Einfuhr vom 14.6.1988 (88/407/EWG), zuletzt geändert durch RL 90/425/EWG, 26.06.1990 • RL des Rates zur Festlegung der tierseuchenrechtlichen Anforderungen an den innergemeinschaftlichen Handel mit dem Samen von Schweinen und dessen Einfuhr 90/429/EWG • RL des Rates vom 13.7.1992 über tierseuchenrechtliche Bedingungen für den Handel mit Tieren, Samen, Eizellen und Embryonen in der Gemeinschaft sowie für die Einfuhr in die Gemeinschaft, 6.4.1995 - 95/176/EWG • EG-Richtlinie 95/176 für Hengste mit Ländergrenzen überschreitendem Einsatz

30. Aufnahme-Untersuchungen für die Einstellung in EU-Stationen

31. Vorteile der künstlichen Besamung • Die KB ermöglicht im Rahmen der Zuchtarbeit eine strenge Selektion und den gezielten Einsatz von männlichen Zuchttieren wertvoller genetischer Konstruktion • Die KB ist ein wirtschaftliches Verfahren, da sie Vatertiere einspart und demzufolge Stall- und Futterkapazität • Die KB spielt eine entscheidende Rolle bei der Unterbrechung von Infektionsketten und bei d. Eliminierung von Deckseuchen

32. Nachteile der künstlichen Besamung • Genetisch wenig wertvolle Vatertiere werden nicht genutzt. • Gefahr der raschen Verbreitung von Gendefekten, • Gefahr der Entwicklung einer schmalen Zuchtbasis, • Brunsterkennung oder Hormoneinsatz.