Forschungsinfrastruktur


Grundlage für die Arbeiten des Forschungsinstitutes für Nutztierbiologie ist eine herausragende Ausstattung auf dem Campus Dummerstorf mit Gebäuden, Anlagen und Tierbeständen, die teils auch im internationalen Maßstab einmalig sind.

Diese Forschungsinfrastrukturen nutzen Wissenschaftler:innen des Institutes für unterschiedlichste Aufgabenstellungen der Nutztierbiologie. Sie stehen ebenfalls externen Partner:innen überwiegend im Rahmen von Verbundprojekten mit Forschungseinrichtungen und Unternehmen aus dem In- und Ausland zur Verfügung.

Aufgrund der Komplexität der Infrastrukturen ist für deren Nutzung die Abstimmung mit den verantwortlichen Forscherinnen und Forschern unverzichtbar. Sprechen Sie uns gerne und unverbindlich an.

In der Experimentalanlage Schwein (EAS) steht ein schallgedämmter Raum für Lautaufnahmen zur Verfügung. Er ist mit einer 3x3 Meter großen, durch Holzwände begrenzten Arena ausgestattet, die auch als Open Field genutzt werden kann, sowie einer Kamera für Videobeobachtungen und schallschluckender Wandverkleidung.

Die Kamera ist an einen ins lokale Netzwerk integrierten digitalen Videorekorder angeschlossen, der sich im Raum gegenüber befindet und via Netzwerkverbindung von Arbeitsplatzrechnern im gesamten FBN gesteuert werden kann. Ein Mikrofon kann in verstellbarer Höhe zentral über der Arena platziert werden.

Weitere Strukturen und Ausrüstungsgegenstände (z.B. eine 'Startbox', Lautsprecher, Novel Objects) können, soweit für die jeweiligen Forschungszwecke benötigt, ergänzt werden.

Ansprechpartnerin: Dr. Sandra Düpjan

Im Laboratorium für innovative Nutztiermodelle (LIN) ist das Modelltierlaboratorium zur Zucht und Haltung von Labormäusen.

Das Modelltierlaboratorium ermöglicht mit seinen technischen Voraussetzungen die Haltung von bis zu 6000 Mäusen in einem spezifiziert pathogenfreien Haltungssystem (SPF) mit definiertem Hygienestatus und entspricht somit internationalen Standards.

Die sechs Dummerstorfer Langzeitselektionslinien DUK, DUC, DU6, DU6P, DUhLB und die Kontrolllinie FZTDU werden kontinuierlich züchterisch weiterentwickelt und für wissenschaftliche Untersuchungen innerhalb und außerhalb des FBN mit ihren spezifischen Phänotypen bereitgestellt. Diese Mauslinien wurden inzwischen über bis zu 180 Generationen auf nutztierrelevante Merkmale wie beispielsweise Fruchtbarkeit, Wachstum und Ausdauerbelastbarkeit gezüchtet. Langzeitselektionslinien und transgene Tiermodelle dienen der Aufklärung von physiologischen und genetischen Grundlagen der Regulation tierischer Leistungen.

Für mehr Informationen besuchen Sie unsere Seite der Servicegruppe.

Ansprechpartnerinnen: Dr. Carolin L. M. Ludwig und Erika Wytrwat

Metabolomics umfasst die Charakterisierung von Metaboliten in Organismen, deren Quantifizierung zu unterschiedlichen Zeitpunkten und die Differenzierung von Metabolit-Konzentrationen unter dem Einfluss von äußeren Stressfaktoren oder anderweitig veränderten Einflussgrößen. Die Fortschritte im Bereich der Genomics, Proteomics und Transkriptomics lassen immer stärker Fragen entstehen, die nur durch diese Untersuchungen des Primär- und Sekundärstoffwechsels zu beantworten sind.

Mehr Informationen finden Sie auf der Seite der Servicegruppe.

Ansprechpartnerin: PD Dr. Beate Fuchs

Die experimental-physiologischen Räume sind Bestandteil des Tiertechnikums des FBN und ermöglichen Ernährungs- und Stoffwechseluntersuchungen ("deep phenotyping") an Schweinen, Rindern und kleinen Wiederkäuern mit individueller Messung der Futter- und Wasseraufnahme in einer klimatisierten Umgebung.

Studien sind in vier Räumen möglich:

  • Raum 1 (98 m2): 6 Stallplätze für Kühe oder Färsen
  • Raum 2 (83 m2): 12 Buchten/Stoffwechselkäfige für Schweine zwischen 5 und 110 kg
  • Raum 3 (83 m2): Buchten zur individuellen Haltung von maximal 12 Schweinen, Schafen, Ziegen oder Kälbern
  • Raum 4 (36 m2): Unterbringung von 6 wachsenden Schweinen oder 2 erwachsenen Rinder

Die Räume 1, 2 und 3 können zwischen 15 und 25 °C mit 35-80 % relativer Luftfeuchtigkeit klimatisiert werden, während in Raum 4 die Umgebungstemperatur ohne Luftfeuchtigkeitskontrolle zwischen 4 und 28 °C geregelt werden kann. Alle Räume ermöglichen die Durchführung von:

  • Ernährungsstudien, d.h. Prüfung der Auswirkungen von Diäten (Futtermenge und -qualität) oder bioaktiven Substanzen
  • Stoffwechselleistungsstudien/Challenge-Tests mit kontinuierlicher oder Bolus-Applikation von Tracern (Stabilisotopen-(13C, 18O, 2H, 15N)-markierte Nährstoffe/ Stoffwechselintermediate); Messparameter: Oxidationsrate, Nährstoffumsatz, Proteinsyntheserate, Aufnahme von Nährstoffen im Darmgewebe, Energieaufwand, Gluconeogenese
  • Clamp-Studien zur Beurteilung des Glucosestoffwechsels (euglykämisch-hyperinsulinämische oder hyperglykämischer Clamp)
  • kontinuierlichem Stoffwechsel-Monitoring und Fütterungs-Challenge (erfordert zirkadiane Blutuntersuchung)
  • Bilanzstudien

Plasma-, Speichel-, Milch-, Atemgas-, Urin- und Kotproben können in unseren hauseigenen chromatographischen und massenspektrometrischen Laboren analysiert werden:

  • Gaschromatographie mit Flammenionisationsdetektion
  • Gaschromatographie-Massenspektrometrie
  • Hochleistungsflüssigkeitschromatographie mit Fluoreszenz-, Diodenarray-(UV-VIS)- oder Brechungsindex-Detektion
  • Dünnschichtchromatographie
  • Automatischer Analysator für die klinische Chemie
  • Verbrennungsanalyse nach Dumas für Stickstoff/Proteinbestimmung

Basierend auf unserer umfassenden Expertise in den Bereichen Stoffwechsel und Ernährung werden spezifische Protokolle für die Untersuchung funktionell-physiologischer Merkmale in vivo an Nutztieren und Mäusen genutzt. Experten analysieren die Proben, die in den FBN Experimental Physiology Rooms oder extern gewonnen wurden.

Hinweis: Die Laboranalysen können auch an Proben durchgeführt werden, die in Experimenten in den Respirationskammern gewonnen wurden.

Ansprechpartnerin: Prof. Dr. Cornelia C. Metges

Für die präzise und detaillierte Erfassung der Stoffwechselintensität von Versuchstieren unterhält das FBN mit seinen Respirationskammern eine der modernsten tiertechnischen Anlagen Europas.

Es stehen klimatisierte Respirationskammern zur Verfügung für:

  • Großtiere (Rind, Schwein, Schaf) je 4 Kammern
  • Kleintiere (Ratte, Maus) je 6 Kammern.

Alle Kammern sowie das Gasanalyse- und Datenerfassungssystem befinden sich in einem hierfür zweckbestimmten Gebäude. Folgende Messgrößen werden kontinuierlich registriert (Kammern für Großtiere):

  • Gase: CO2, O2, CH4, NH3
  • Futter- und Wasseraufnahme
  • Stand- und Liegezeit, körperliche Aktivität
  • Videoaufzeichnung
  • Frischluftvolumenstrom durch die Kammer, Temperatur und relative Luftfeuchte in der Kammer, Luftdruck.

Die Kammern sind klimatisiert: Temperatur 0–35 °C, relative Luftfeuchte 40–90 % (im Temperaturbereich 15–30 °C).
Eine spezielle Konstruktion erlaubt das Melken ohne das Öffnen der Türen.
Blutprobenentnahme oder Infusionen sind möglich ohne Einfluss von Versuchspersonal am Tier.
Bei der Haltung der Tiere und den Messungen wird ein hoher Standard des Tierwohls und -schutzes erreicht.

Anmerkung: Die Nutzung der Respiration kann nur unter fachkundiger Betreuung von Mitarbeitenden des FBN erfolgen.

Detailbeschreibung: https://globalresearchalliance.org/wp-content/uploads/2017/06/GRA-MAN-Facility-BestPract-2012-FINAL.pdf

Ansprechpartner: PD Dr. Björn Kuhla

Die Verhaltensarena Rind ist ein Gebäudetrakt mit direkter Verbindung zur Experimentalanlage Rind (EAR) in dem vielfältige Untersuchung zum Verhalten von Rindern durchgeführt werden können. In der Verhaltensarena ist ein Haltungsbereich von 10x10 m eingebaut, der für standardisierte Verhaltenstests als 'open field' mit einer maximalen Feldgröße von 100 m² genutzt werden kann. Damit können theoretisch bis zu 10 Kühe gleichzeitig eingestallt werden. Dieser Bereich kann aber auch in bis zu 4 Teilbereiche von jeweils 25 m² unterteilt werden, die jeweils mit Wassertrögen und separaten Toren für den individuellen Zugang ausgestattet sind. Damit sind auch längere Untersuchungszeiträume mit mehreren Tieren in der Verhaltensarena möglich.

Für spezielle Untersuchungsansätze ist eine weitergehende Anpassung/Umbau dieser Grundstruktur des Haltungsabteils möglich.

Der Haltungsbereich kann je nach Versuchsansatz mit bis zu acht verschiedenen Kameras überwacht werden. Anschlüsse für Mikrofone befinden sich direkt unter der Decke, in der Mitte der Verhaltensarena. Für bioakustische Forschungsansätze ist der gesamte Haltungsbereich akustisch von der Umgebung abgeschirmt. Außerdem ist eine geräuschlose Lüftungsanlage eingebaut.

An den Haltungsbereich angeschlossen ist ein Kontrollraum. Hier befinden sich die Steuerrechner für die verschiedene Systeme zur Video- und Tonaufzeichnung, die in das Netz des FBN eingebunden sind und auch von anderen Arbeitsplätzen im lokalen Netz kontrolliert werden können.

Ansprechpartner: Dr. Jan Langbein

Das Forschungsinstitut für Nutztierbiologie (FBN) verfügt über ein eigenes Versuchsschlachthaus.

Als zugelassener EU-und QS-Schlachtbetrieb sowie Mitglied der Initiative Tierwohl werden hier alle gängigen Nutztierarten nach geltenden Tierschutzstandards fachgerecht geschlachtet und können je nach individueller Aufgabenstellung zerlegt werden.

Damit können komplexe physiologische Abläufe im Schlachtkörper des Nutztieres – besonders im Muskelgewebe – weiter beobachtet werden. In direkt angeschlossenen Laboren besteht die Möglichkeit besonders stoffwechselaktive Gewebe unmittelbar nach der Schlachtung zu präparieren und zu analysieren.

Im Schlachthaus sind zeitpunktgenaue Schlachtungen unter definierten und reproduzierbaren Bedingungen möglich. Den Wissenschaftler:innen kann damit ein breites Spektrum an Gewebeproben bereitgestellt werden. Das schafft die Voraussetzungen für eine breite und intensive interdisziplinäre Forschung am FBN.

Für mehr Informationen besuchen Sie unsere Seite der Fleischforschung

Leitung: Dr. Ralf Pfuhl