Untersuchungen zu einer möglichen Vorverlegung der Schlachtleistungsprüfung beim Schwein mit Hilfe der Magnetresonanztomographie (MRT) und Dualenergie-Röntgenabsorptiometrie (DXA) in vivo

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.