Korrelation genetischer Marker in Rohhaut mit der Rohhautqualität

Das Forschungsvorhaben „Korrelation genetischer Marker in Rohhaut mit der Rohhautqualität“, Reg.-Nr.: VF160007 wurde anteilig vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages innerhalb des Förderprogramms „FuE-Förderung gemeinnütziger externer Industrieforschungseinrichtungen in Ostdeutschland – Modul Vorlaufforschung (VF)“ über den Projektträger EuroNorm GmbH gefördert. Wir bedanken uns für die gewährte Unterstützung.


Aus Häuten werden Leder, Wursthüllen, Gelatine, Medizinprodukte und viele weitere Produkte hergestellt. Nicht jede Haut ist jedoch für die Herstellung dieser Produkte geeignet. Laut dem Erfahrungsschatz der Gerber und der Literatur hat die Rasse einen entscheidenden Einfluss auf die Rohhautqualität (Hausam, 1952; Schroer, 1989). Seit langem sortieren Häutehändler und Kollagenverarbeiter daher die Häute anhand ihrer Färbung, Größe, Dicke und vermuteter Rasse vor. Die Vorsortierung nach optischen Gesichtspunkten ist allerdings besonders fehleranfällig und viele Tiere werden trotz gleicher Rasse unterschiedlichen Qualitäten zugeordnet. Ziel des Forschungsvorhabens war zu untersuchen, inwieweit die Detektion von genetischen Markern (Mikrosatelliten und SNPs) der Rohhäute anstelle der optischen Merkmale genutzt werden kann, um eine Vorselektion der Häute auf bestimmte Endprodukte hin zu ermöglichen.

Als genetische Marker wurden rassespezifische Mikrosatelliten gewählt. Zusätzlich wurde mit einer geringeren Anzahl an Rohhäuten eine SNP (Einzelnukleotid-Polymorphismus)-Analyse mittels des BovineSNP50 v3 DNA Analysis BeadChip durchgeführt. Es wurden die in Deutschland häufigsten Rinderrassen Simmentaler und Schwarzbunt verwendet, zusätzlich die Rassen Limousin, Angus und Charolais als Referenz. Von allen Rohhäuten wurden außerdem folgende Parameter gemessen: Rohhautdicke, Zugfestigkeit, Höchstdehnung, Fettgehalt, Kollagengehalt, Proteingehalt, Mineralstoffgehalt und Gehalt an sulfatierten Glycosaminoglykanen (sGAG). Anschließend wurden Assoziations- und Hauptkomponentenanalysen (PCA) durchgeführt, um die genetischen Marker mit den Eigenschaften der Rohhaut zu korrelieren.

Die Assoziationsanalyse der Mikrosatelliten mit der Zugfestigkeit zeigt tendenzielle Unterschiede in den Allelfrequenzen der Marker TGLA227 (Allel 83), BM2113 (Allel 127) und SPS113 (Allel 283) und signifikante Unterschiede in den Allelfrequenzen der Marker ETH3 (Allel 119) und TGLA126 (Allel 123). Diese Marker könnten demnach in Zusammenhang mit einer höheren Zugfestigkeit der Rohhaut stehen. Um die Korrelation aber abzusichern, muss eine größer angelegte Assoziationsanalyse mit einer höheren Individuenzahl (≥ 200 Individuen pro Untersuchungsgruppe) durchgeführt werden. In den PCAs zur Dicke, Zugfestigkeit und Höchstdehnung zeigen sich keine clusterähnlichen Strukturen, was darauf schließen lässt, dass keine Korrelation der Marker mit den gewählten Eigenschaften besteht.

Die Analyse eines Zusammenhangs zwischen den 53.714 gemessenen SNPs mit der Zugfestigkeit der Rohhäute ergab insgesamt 78 SNPs, die tendenziell eine Korrelation zur Zugfestigkeit der Rohhäute aufweisen. Da aber bei der geringen Probenzahl von nur 48 Individuen Scheinkorrelationen auftreten können, ist keine Aussage zur statistischen Signifikanz möglich. Die ermittelten 78 SNPs müssten in einer größer angelegten Untersuchung mit mehr als 200 Tieren pro Untersuchungsgruppe verifiziert werden.

Da weder die Assoziationsanalysen noch die PCA zum Erfolg führten, wurde eine dritte Methodik angewendet. Dazu wurde eine Rassenbestimmung für unbekannte Rohhautproben etabliert. Anschließend wurden die chemischen und physikalischen Eigenschaften in Abhängigkeit der jeweiligen Rinderpopulation dargestellt. Zusammenfassend zeigten nur die Simmentaler Rohhäute tendenzielle Abweichungen in den chemischen Parametern und signifikante Divergenzen in den physikalischen Parametern der Dicke und Zugfestigkeit. Wurden alle Rassen im Vergleich betrachtet, hingen die gemessenen physikalischen Eigenschaften der Rohhaut kaum von der Rinderrasse ab. Daher können auch über die Rassebestimmung einer Rohhaut nicht deren Eigenschaften vorausgesagt werden.

Die Zielstellungen des Forschungsvorhabens wurden zum Teil erreicht.

 

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