Mini6Ei: Minimalinvasive Geschlechtserkennung bei sechstägigen Bruteiern mittels zeitaufgelöster Fluoreszenzspektroskopie
Das Tierwohl wird ein immer zentraleres Thema in unserer Gesellschaft und führt auch dazu, dass in der Forschung an der Schnittstelle von gesellschaftlicher Akzeptanz und leistungsoptimierter Tierhaltung gearbeitet wird. Das Projekt „Mini6Ei“ befasst sich mit dem Themenschwerpunkt der medial entfachten Problematik des „Kükenschredderns“, um eine Selektion nach Geschlecht noch vor dem Entstehen des Nervensystems des heranwachsenden Embryos im Hühnerei durchzuführen. Die Namensgebung des Projekts beinhaltet zugleich das Ziel: mit möglichst minimalsten Veränderungen am Ei selbst, spätestens zum sechsten Bebrütungstag, das Geschlecht zu bestimmen.
Die hierfür genutzte Messmethodik hebt sich stark von den bereits existierenden Verfahren ab. Es wird die Fluoreszenz und deren zeitlicher Verlauf aufgenommen und analysiert. Die hohe Sensitivität dieser sogenannten zeitaufgelösten laserinduzierten Fluoreszenzspektroskopie ermöglicht eine extrem hohe Nachweisempfindlichkeit, bis hin zum Einzelmolekülnachweis.
Viele biologische Strukturen, wie zum Beispiel Proteine, haben die Eigenschaft, Licht aufzufangen, es zu verändern und wieder abzugeben. Sie sind sogenannte Fluorophore. Proteine treten in großer Anzahl in der Eischale, der Eihaut und im Eiklar sowie weiteren Bestandteilen des Eies auf. Die quantitative Gesamtheit dieser Proteine ergibt ein Fluoreszenzbild, das unter anderem auch geschlechtsspezifische Eigenschaften trägt.
Um geschlechtsspezifische Unterschiede zu ermitteln, erfolgt die Datenauswertung mithilfe neuartiger Authentifizierungsalgorithmen. Diese Algorithmen sind dem Spezialgebiet des maschinellen Lernens und der Automatisierung zuzuordnen. Die Authentifizierungsmethoden eignen sich hervorragend zur Analyse von Messdaten zur präzisen Bestimmung des Geschlechts und sind zudem robust und in Echtzeit nutzbar.
Im Rahmen des Projekts „Mini6Ei“ arbeiten das Institut für industrielle Informationstechnik (inIT) eng mit dem Institute for Life Science Technologies (ILT.NRW) auf dem Campus der TH OWL zusammen. Darüber hinaus kooperiert das inIT mit diesen Partnern: Fakultät für Biologie und Centrum für Biotechnologie der Universität Bielefeld (CeBiTec), Institut für Chemie – Optische Sensorik und Spektroskopie der Universität Potsdam (UPOSS) sowie Agri Advanced Technologies GmbH (AAT).
Im Verlauf des Projekts werden Schlüsselparameter erarbeitet, welche als Eckdaten ausreichen werden, um die Messtechnik leistungs- und kostenoptimiert zur Marktreife zu bringen. Über das enge Zusammenspiel zwischen Wissenschaft und Industrie werden anwendungsorientiere Konzepte und Systeme entwickelt, die ihren Fokus auf das maximale Tierwohl legen.
Das Verbundprojekt ist Teil des Bundesprogramms Nutztierhaltung. Die Förderung erfolgt aus Mitteln des Bundesministeriums für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL) aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages, Projektträger ist die Bundesanstalt für Landwirtschaft und Ernährung (BLE), Förderkennzeichen: 28N207301.
