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Bernau, Maren (2011): Untersuchungen zu einer möglichen Vorverlegung der Schlachtleistungsprüfung beim Schwein mit Hilfe der Magnetresonanztomographie (MRT) und Dualenergie-Röntgenabsorptiometrie (DXA) in vivo. Dissertation, LMU München: Faculty of Veterinary Medicine
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Abstract

Das Ziel dieser Dissertation war es zu untersuchen, ob es möglich ist, die Körperzusammensetzung von Zuchttieren bei 100 kg Körpergewicht zu einem früheren Termin bzw. bei einem niedrigeren Körpergewicht genau vorherzusagen. Dazu wurden die Tiere bei 80 kg und bei 100 kg mittels Magnetresonanztomographie (MRT) und Dualenergie-Röntgenabsorptiometrie (DXA) analysiert. Insgesamt gingen 117 Zuchttiere, darunter 22 intakte Eber und 95 Sauen in die Untersuchung ein. Jedes Tier wurde zweimal mittels MRT und DXA untersucht. Am ersten Untersuchungstermin wogen die Tiere durchschnittlich 84,5 kg, bei der zweiten Untersuchung im Durchschnitt 102 kg. In dieser Arbeit wurden verschiedene reinrassige Linien und deren Kreuzungen verwendet. Die Rassenverteilung war dabei wie folgt: Deutsche Landrasse (n = 19), Deutsches Edelschwein (n = 7), Large Black (n = 18), Schwäbisch Hällisches Landschwein (n = 3), Piétrain (n = 4), Duroc (n = 3) und ihre verschiedenen Kreuzungen (n = 63). Für die Untersuchungen wurden die Tiere mittels Azaperon (2mg/kg) und Ketamin (40mg/kg) sediert. Anschließend wurden die Tiere mittels MRT untersucht. Verwendet wurde ein Siemens Magnetom Open, mit einer Feldstärke von 0,2 Tesla. Die Lenden- sowie die Oberschenkel- und Glutealregion wurden bei jedem Schwein als Untersuchungsregionen herangezogen. Hierzu wurde eine T1-gewichtete Spinechosequenz verwendet. Die Schichtdicke betrug 15 mm und der Distanzfaktor 3,75 mm (=0,25). Für die Lendenregion wurde eine axiale Schnittrichtung verwendet, für die Oberschenkel- und Glutealregion eine coronare. Ausgewertet wurden die MR-Bilder mit Hilfe der Able 3D-Doctor 3.0 Software (Lexington, MA, USA). In der Lendenregion wurden fünf Schnittbilder in caudale Richtung, beginnend an der letzten Rippe, auf das Volumen des Musculus longissimus dorsi und dessen Speckauflage ausgewertet. Für die Oberschenkel- und Glutealregion wurde ein halbautomatisches Auswertungsverfahren gewählt, mit dem vier Schnittbilder in ventrale Richtung ausgewertet wurden, beginnend auf Höhe des Acetabulums. Für Referenzmessungen mittels Dualenergie-Röntgenabsorptiometrie (DXA) wurde ein GE Lunar DPX IQ-Scanner als quantitatives Analyseverfahren eingesetzt. Jedes Schwein wurde nach der MRT-Untersuchung mittels DXA (Modus “Ganzkörper Adult Normal”) untersucht. Die Daten wurden mittels „Proc Reg“ der Statistik-Software SAS 9.2 ausgewertet. Das Volumen des Musculus longissimus dorsi bei 80 kg zeigt eine hohe Beziehung zum Volumen des Musculus longissimus dorsi bei 100 kg (R2 = 0,86; RMSE = 82021 mm3). Bei der Gegenüberstellung der Volumina des Musculus longissimus dorsi bei 80 kg und bei 100 kg allein für die Eber ergibt sich das höchste Bestimmtheitsmaß mit R2 = 0,97 (RMSE = 35340 mm3). Ein ebenso hohes Bestimmtheitsmaß erreicht die Beziehung zwischen dem Volumen der Fettauflage (über dem Musculus longissimus dorsi) bei 80 kg und bei 100 kg allein für die Eber (R2 = 0,97, RMSE = 23757 mm3). Für die Speckauflage aller Tiere bei 80 kg und bei 100 kg resultiert ein Regressionskoeffizient von R2 = 0,91 (RMSE = 41781 mm3). Für die Oberschenkel- und Glutealregion ergeben sich geringere Beziehungen. So kann für die Muskelvolumina bei 80 kg und bei 100 kg ein Regressionskoeffizient von R2 = 0,79 (RMSE = 292079 mm3) erreicht werden. Für die entsprechenden Fettvolumina der Oberschenkel- und Glutealregion liegt das Bestimmtheitsmaß bei R2 = 0,44 (RMSE = 137143 mm3). Im Rahmen einer multiplen Regressionsanalyse kann ein Bestimmtheitsmaß von R2 = 0,82 (RMSE = 3,31 %) erreicht werden, indem das Volumen des Musculus longissimus dorsi und das Volumen der Speckauflage jeweils bei 80 kg als Variablen eingesetzt werden, um das DXA-Gesamtkörperfett (%) bei 100 kg als Referenzwert zu bestimmen. Zudem wurde eine statistische Auswertung verschiedener Einflussfaktoren anhand einer Mischmodell-Analyse mittels REML (restricted maximum likelihood) durchgeführt (p < 0,05). Die Ergebnisse zeigen, dass signifikante Rassen- bzw. Kreuzungsgruppenunterschiede bezogen auf die MRT-Muskel- und Fettvolumina in den untersuchten Regionen, sowie für die DXA-Ergebnisse vorliegen. Eher extensiv genutzte Rassen bzw. Kreuzungsgruppen weisen ein signifikant höheres MRT-Fettvolumen bei erwartungsgemäß signifikant geringem MRT-Muskelvolumen auf. Dabei weisen sie korrespondierend die geringsten DXA-Magerweichgewebewerte und die höchsten DXA-Gesamtkörperfettgehalte auf. Auffällig ist zudem, dass die weniger bemuskelten Rassen bzw. Kreuzungsgruppen über eine höhere Knochenmineraldichte verfügen. Diese Ergebnisse zeigen, dass - obwohl rassespezifische Unterschiede existieren - eine Vorhersage der Körperzusammensetzung (z.B.: DXA-Fettgehalt %) bei 100 kg durch die Untersuchung mittels MRT bei 80 kg möglich ist. Die MRT bietet die Möglichkeit Schlachtkörpermerkmale an potentiellen Zuchttieren in vivo zu erfassen, ohne auf Nachkommenschaftsergebnisse aus der Prüfschlachtung angewiesen zu sein. Somit kann die Schlachtleistung an jedem potentiellen Zuchttier selbst als Eigenleistungsprüfung erhoben werden, was die Kosten der Leistungsprüfanstalten und die für die Versuchsschlachtungen deutlich reduziert. Zudem kann aufgrund der anzunehmend hohen Heritabilitäten das Generationsintervall sowohl für den potentiellen Zuchteber als auch für die potentielle Zuchtsau deutlich reduziert werden, ohne an Genauigkeit zu verlieren.