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Helminth infections in laying hens kept in alternative production systems in Germany - Prevalence, worm burden and genetic resistance

dc.contributor.advisorGauly, Matthias Prof. Dr. Dr.de
dc.contributor.authorKaufmann, Falkode
dc.date.accessioned2011-05-11T14:40:08Zde
dc.date.accessioned2013-01-18T10:11:37Zde
dc.date.available2013-01-30T23:51:17Zde
dc.date.issued2011-05-11de
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/11858/00-1735-0000-0006-AB2B-Dde
dc.identifier.urihttp://dx.doi.org/10.53846/goediss-1764
dc.description.abstractDas Ziel dieser Arbeit bestand darin, das Spektrum, sowie Befallsextensitäten und -intensitäten von Helmintheninfektionen in deutschen ökologischen Legehennenhaltungen darzustellen und einen etwaigen jahreszeitlichen Einfluss zu evaluieren. Des Weiteren wurde die Resistenz von 6 herkömmlichen Legehennenlinien gegenüber einer künstlich induzierten Ascaridia galli Monoinfektion verglichen. In einem weiteren Schritt wurden dann genetische Parameter der Resistenz gegenüber einer natürlichen Mischinfektion für 2 Legehennenherkünfte geschätzt. Die Versuche wurden im Zeitraum von 2007 bis 2010 am Department für Nutztierwissenschaften der Universität Göttingen, sowie auf beteiligten Legehennenbetrieben durchgeführt. Für die erste Studie (Kapitel II) wurden im gesamten Zeitraum der Arbeit sukzessive Legehennen von ökologisch wirtschaftenden Betrieben geschlachtet und auf das Vorhandensein von Helmintheninfektionen untersucht. Nach Schlachtung der Tiere, wurden dafür der Magen-Darm-Trakt und die Luftröhre entfernt und mit etablierten Standardmethoden auf Präsenz und Anzahl von Helminthen untersucht. In Abhängigkeit vom Zeitpunkt der Schlachtung, erfolgte eine jahreszeitliche Einteilung der gewonnen Daten in Winter (Oktober März) und Sommer (April September). 737 der 740 Hennen (99,6 %) beherbergten mindestens einen Wurm einer Helminthenart. Die mittlere Wurmzahl pro Tier betrug 218,4. Die befallshäufigsten Arten waren die Nematoden Heterakis gallinarum (98 %), Ascaridia galli (88 %) und Capillaria spp. (75,3 %). Die Prävalenz von Bandwürmern betrug 24,9 %. Die mittlere Wurmzahl pro Henne war im Sommer signifikant höher als im Winter. Ebenso war die Wahrscheinlichkeit, dass Wirtstiere sich mit Rundwürmern oder Bandwürmern infizieren im Sommer höher als im Winter. In einem zweiten Versuch (Kapitel III) wurden 6 praxisrelevante Legehennenlinien (Lohmann Brown, LB; Lohman Silver, LSi; Lohmann LSL classic, LSL; Lohmann Tradition, LT; Tetra SL, TETRA; ISA Brown, ISA) hinsichtlich ihrer Empfänglichkeit gegenüber einer künstlich herbeigeführten Ascaridia galli Infektion untersucht. Während des Versuchs wurden die Legeleistung, die Futteraufnahme, Veränderungen am Integument und die Parasiteneiausscheidung pro Gramm Kot ermittelt. Für den Versuch wurden die Tiere mit Beginn der Eiablage künstlich infiziert und nach einer 15-wöchigen Versuchsphase im Alter von 35 Wochen geschlachtet und die Wurmzahlen ermittelt. Die mittleren Wurmzahlen der verschiedenen Herkünfte unterschieden sich signifikant. Die Herkunft LSL wies mit 25,8 die höchste und die Herkunft LT mit 12,9 die geringste Wurmzahl pro Henne auf. Der mittlere Wurmbefall der LSL Hennen unterschied sich nicht von dem der Herkunft TETRA und ISA, war jedoch höher als der mittlere Wurmbefall der LSi, LT und LB Gruppen. Die Herkunft ISA beherbergte im Mittel ebenfalls eine größere Anzahl Würmer als LT und LB. Die Anzahl nachgewiesener Larvenstadien bei den LSL und ISA waren im Vergleich zu den LSi, TETRA, LT, und LB Hennen signifikant erhöht. Die Leistungsparameter der jeweiligen Herkünfte bewegten sich im Rahmen des vom Züchter angegeben Leistungsprofils und unterschieden sich folglich nur rassenspezifisch. Für den dritten Versuch (Kapitel IV) wurden Lohmann Brown (LB) und Lohmann Selected Leghorn (LSL) Eintagsküken unter wurmfreien Bedingungen gemeinsam aufgezogen und anschliessend als Mischherde auf einen ökologisch wirtschaftenden Betrieb aufgestallt. Während der 12 monatigen Legeperiode wurden Mortalitäten, Körpergewichtsentwicklung, Legeleistung und Parasiteneiausscheidung (EpG) für jede Herkunft erfasst. Nach Abschluss der Legeperiode wurden insgesamt 246 LSL und 197 LB geschlachtet und die der Magen-Darm-Trakt sowie die Luftröhre auf das Vorhandensein von Parasitenstadien untersucht. Die Hennen der Herkunft LB beherbergten im Vergleich zu den LSL Hennen signifikant mehr adulte Stadien von Heterakis gallinarum, Capillaria spp. und Bandwürmer. Der mittlere Gesamtwurmbefall war signifikant höher bei den LB Hennen. Die Heritabilitäten für den Parameter Gesamtwurmzahl waren moderat (LSL) bis hoch (LB). Basierend auf den Ergebnissen der Arbeit kann gefolgert werden, dass die große Mehrheit der Hennen in ökologisch wirtschaftenden Betrieben mit einer Vielzahl verschiedener Helminthenspezies befallen sind. Die in der Arbeit aufgezeigten Variationen innerhalb und zwischen Rassen, sowie die Werte der geschätzen Heritabilitäten weisen darauf hin, dass eine Selektion auf Resistenz gegenüber einer Helmintheninfektion auf Grundlage des Parameters Gesamtwurmzahl möglich ist. Bei entsprechender Berücksichtigung in Zuchtprogrammen könnten mittel- bis langfristig nachhaltige Erfolge bezüglich der Resistenz von Legehennenlinien gegenüber Helmintheninfektionen erzielt werden. Dies wäre von übergeordneter Bedeutung für alternative und ökologische Legehennenhaltungsysteme.de
dc.format.mimetypeapplication/pdfde
dc.language.isoengde
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/de
dc.titleHelminth infections in laying hens kept in alternative production systems in Germany - Prevalence, worm burden and genetic resistancede
dc.typedoctoralThesisde
dc.title.translatedHelmintheninfektionen von Legehennen in alternativen Haltungssystemen in Deutschland - Befallsextensitäten, -intensitäten und genetisch bedingte Resistenzde
dc.contributor.refereeGauly, Matthias Prof. Dr. Dr.de
dc.date.examination2011-02-11de
dc.subject.dnb630 Landwirtschaftde
dc.subject.dnbVeterinärmedizinde
dc.description.abstractengThe aim of this study was to investigate the spectrum and intensity of helminth infections, as well as to estimate seasonal effects on the prevalence and burden of helminths in organic free range layers in Germany. Furthermore, resistance of six common commercial laying hen strains to an experimental Ascaridia galli infection was compared. In a next step genetic parameters of resistance to a natural mixed infection under field condition were estimated for two commercial breeds. The experiments were conducted between 2007 and 2010 at the Department of Animal Sciences and on a commercial laying hen farm. For the first trail (chapter II), laying hens from organic free range farms were collected between 2007 and 2010. The hens were sacrified and the gastrointestinal tracts were examined for the presence and intensity of helminth infections with standard methods. Hens slaughtered from October to March were included in winter data, whereas hens slaughtered from April to September were included in summer data sets. Almost all hens harboured at least one worm of one helminth species. Average worm burden per hen was 218.4 worms. The most prevalent species were the nematodes Heterakis gallinarum (98 %) followed by Ascaridia gali (88 %) and Capillaria spp. (75.3 %), whereas the overall prevalence of the cestodes was 24.9 %. Total worm burden was significantly higher during the summer season when compared with animals slaughtered during winter season. Risk of being infected with any of the nematodes was higher in summer than in winter. Probability of infection with any of the tapeworm species was higher in the summer than in winter. For the second experiment (chapter III) six genotypes of commonly used commercial laying hens, namely Lohmann Brown (LB), Lohman Silver (LSi), Lohmann LSL classic (LSL), Lohmann Tradition (LT), Tetra SL (TETRA) and ISA Brown (ISA), were compared for their ability to resist an experimental Ascaridia galli infection. Laying performance, feed intake, change in the integument and faecal egg counts were determined during the experiment. The hens were infected at the beginning of laying period and slaughtered 105 d after infection i.e., at an age of 35 weeks, to determine their worm counts. Significant differences in average worm counts of the genotypes were quantified. LSL hens had the highest (25.8) and LT hens had the lowest (12.9) worms per hen. Although worm burden of LSL hens did not differ than those of TETRA and ISA, they had higher worm burdens than LSi, LT and LB hens. ISA hens also had higher worm burdens when compared with LT and LB hens. LSL and ISA hens had higher number of larva than LSi, TETRA, LT and LB hens. No large differences were observed among the genotypes for the performance parameters. For the third trail (chapter IV), groups of Lohmann Brown (LB) and Lohmann Selected Leghorn (LSL) hens were reared under helminth-free conditions and kept afterwards together in a free range system. Mortality rate, body weight development, laying performance and faecal egg counts (FEC) were recorded during a 12 month laying period. At the end of the laying period, 246 LSL and 197 LB hens were necropsied and worms counted following standard methods. LB hens showed a significantly higher average number of adult H. gallinarum, Capillaria spp. and tapeworms when compared with LSL animals. In total, LB had a significantly higher worm burden than LSL. The estimated heritabilities for total worm burden were on moderate in LSL and high in LB. It can be concluded that the vast majority of hens in organic production systems is infected with a broad spectrum of helminths. However, within- and between-breed variation and heritability estimates reported in this study suggest, that it is possible to select for helminth resistance in both breeds based on worm counts. Such an approach should be considered sustainable as an explicit genetic progress for resistance against each single nematode species can be achieved from short to long terms. This may be of importance for chickens kept in alternative and organic farming systems.de
dc.contributor.coRefereeKnorr, Christoph Prof. Dr.de
dc.contributor.thirdRefereeHoltz, Wolfgang Prof. Dr.de
dc.subject.topicAgricultural Sciencesde
dc.subject.gerAscaridia gallide
dc.subject.gerLegehennede
dc.subject.gerGeflügelde
dc.subject.gerHeterakis gallinarumde
dc.subject.gerErblichkeitde
dc.subject.gerHeritabilitätde
dc.subject.gerTierzuchtde
dc.subject.gerFreilandhaltungde
dc.subject.gerRundwurmde
dc.subject.gerBandwurmde
dc.subject.gerParasitde
dc.subject.gerEide
dc.subject.gerTierschutzde
dc.subject.gerökologischde
dc.subject.gerTierhaltungde
dc.subject.gerHelminthde
dc.subject.engAscaridia gallide
dc.subject.englaying hende
dc.subject.engpoultryde
dc.subject.engHeterakis gallinarumde
dc.subject.engheritabilityde
dc.subject.engbreedingde
dc.subject.enghusbandryde
dc.subject.engfree rangede
dc.subject.engnematodede
dc.subject.engcestodede
dc.subject.engparasitede
dc.subject.engeggde
dc.subject.enganimal welfarede
dc.subject.engorganicde
dc.subject.enghelminthde
dc.subject.bk48.60de
dc.subject.bk46.52de
dc.identifier.urnurn:nbn:de:gbv:7-webdoc-2958-2de
dc.identifier.purlwebdoc-2958de
dc.affiliation.instituteFakultät für Agrarwissenschaftende
dc.subject.gokfullYFT 700: Geflügel {Tierhaltung: Tierzucht}de
dc.subject.gokfullYF 000: Haustierede
dc.subject.gokfullInsektenzuchtde
dc.subject.gokfullTierzucht und Tierhaltungde
dc.subject.gokfullYNO 000: Parasitäre Krankheitende
dc.subject.gokfullParasitologie {Tiermedizin}de
dc.identifier.ppn667866221de


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