Thüringer Landesanstalt für Landwirtschaft

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1 Thüringer Landesanstalt für Landwirtschaft Ultraschall-Speckdickenmessung am lebenden Tier im Rahmen der Eigenleistungsprüfung Dr. Simone Müller (TLL) und Dr. Siegrid Polten (LLG Sachsen-Anhalt - ZZT Iden) Januar 2003 Thüringer Ministerium für Landwirtschaft, Naturschutz und Umwelt

2 Ergebnisse ZDS-USV 2002 Seite 1 von 9 Ultraschall-Speckdickenmessung am lebenden Tier im Rahmen der Eigenleistungsprüfung Dr. Simone Müller, TLL 1) Jena; Dr. Siegrid Polten, LLG 2) Sachsen-Anhalt ZTT Iden Die Ultraschall-Speckdickenmessung (US-Speckdicke) ist in der Schweinezucht ein anerkanntes und erprobtes Verfahren zur Ermittlung des Verfettungsgrades lebender Tiere. So werden in Deutschland jährlich ca Eber und mehr als Sauen im Rahmen der Eigenleistungsprüfung (ELP) von den Zuchtorganisationen mittels Ultraschall auf ihre Speckauflage geprüft. In Abhängigkeit vom verwendeten Gerätetyp entstehen jedoch systematische Niveauunterschiede in der ermittelten US-Speckdicke, die eine Vergleichbarkeit der Messwerte über Züchtervereinigungen und Prüfstationen (bei stationärer ELP) hinweg erschweren. In Abbildung 1 sind diese Unterschiede aus Thüringer Untersuchungen aus dem Jahre 2000 dargestellt. mittl. Speckdicke (US) in mm Beziehung zwischen Speckmaß und mittlerer US-Speckdicke in Abhängigkeit vom Gerätetyp (Müller, 2000) Piglog: R 2 = 0,8345, d = -1,9 mm LM-VS3:R 2 = 0,7609, d = -3,2 mm LM-VS2: R 2 = 0,8337, d = -5,8 mm USN: R 2 = 0,8242, d = -3,5 mm Speckmaß (Sonde) in mm Piglog USN50 LM-V2 LM-V3 US=SM Piglog USN50 LM-V2 LM-V3 US=SM Abb. 1: Ergebnisse einer Vergleichsuntersuchung in Thüringen mit verschiedenen Ultraschallgeräten Von den vergleichend geprüften Messgeräten Piglog105, USN50 der Fa. Krautkrämer und Lean-Meater (LM), gemessen mit Verstärkerstufe 2 (VS2) bzw. 3 (VS3) kommt am häufigsten das Lean-Meater zum Einsatz. Wesentlich für die Aussagefähigkeit der ermittelten Messwerte ist zweifellos die Beziehung zum Referenzmerkmal am Schweineschlachtkörper. Alle Geräte spiegeln den Verfettungsgrad, ermittelt über das Speckmaß aus der Schlachtkörperklassifizierung mit einer hohen Genauigkeit (R > 0,8 0,9) wieder. Allerdings offenbaren sich auch deutliche Abweichungen zum tatsächlichen Speckmaß (schwarze Linie), erfasst in Höhe der 2./3.letzten Rippe 7cm seitlich der Trennlinie des Schlachtkörpers. Am untersuchten Tiermaterial schnitt das Piglog105 mit einer mittleren Differenz von ca. 2 mm am günstigsten, während mit dem Lean-Meater (Verstärkerstufe 2) durchschnittlich 6 mm geringere Werten gemessen wurden, als tatsächlich am Schlachtkörper vorhanden waren. Ursache dafür ist die Messmethodik. Während mit dem Piglog105, USN50 und Lean- Meater Stufe 3 das Bindegewebe zwischen der 2. Speckschicht und dem Muskel mitgemessen wird, erfolgt beim Lean-Meater mit der Stufe 2 nur die Messung bis zur zweiten Specknaht. Tatsächlich besteht jedoch die interessierende Speckauflage aus Haut, 1. bzw. 2. Speckschicht und Bindegewebe (Abb.2). Der Speckaufbau der geprüften Tiere wurde neben der Prüfung mittels A-Scan-Methode zusätzlich mit einem B-Scan-Gerät (Fa. Aloka)

3 Ergebnisse ZDS-USV 2002 Seite 2 von 9 gemessen. Mit diesem bildgebenden Ultraschallverfahren kann am lebenden Tier genau zwischen den einzelnen Gewebeschichten unterschieden werden. Das Ergebnis zeigt: Mit zunehmender Verfettung der Tiere (messbar über die US- Speckdicke) nehmen bei relativ gleichbleibender Hautdicke sowohl erste und zweite Speckschicht als auch die Dicke des Bindegewebes deutlich an Stärke zu. Daraus resultiert in Abhängigkeit vom verwendeten Ultraschallgerätetyp bei identischer Fettauflage von Tieren Unterschiede in der mittels Ultraschall gemessenen Seitenspeckdicke, die eine Vergleichbarkeit bei ungenügender Berücksichtigung dieses Einflussfaktors nicht ermöglichen. Gewebedicke in mm Haut:SSD: R 2 = 0,2904 Speckschicht 1: SSD: R 2 = 0,7283 Speckschicht 2: SSD: R 2 = 0,8539 Aufbau der Speckauflage in Meßpunkt B6 (Basis B-Scan mittels ALOKA) - Müller, 2000 Bindegewebe Speckschicht2 Speckschicht1 Haut US-Speckdicke in mm, gemessen mit Bindegewebe Haut Specknaht1 Specknaht2 Beginn Muskel Haut Specknaht1 Specknaht2 Beginn Muskel Abb. 2: Aufbau der Speckauflage in der Rückenmitte des Tieres, 6 cm seitlich der Rückenmittellinie Während die US-Speckdicke im Rahmen der Eigenleistungsprüfung in Deutschland bis 2000 lediglich in den Messstellen definiert wurde (Maß 2: 6 cm seitlich der Rückenmittellinie in der Mitte des Tieres zwischen Schulter und Schinken, Maß 1 und 3 je cm vor bzw. hinter Maß 2), erfolgte durch den ALZ beim ZDS auch eine topographische Definition. Ab 2001 gilt als Speckdicke lebender Tiere gemessen mittels Ultraschall der mit dem Ultraschallmessgerät senkrecht zur Hautoberfläche gemessene Abstand zwischen der Hautoberfläche und der Fett-Muskel-Grenze, so dass Schwarte und Fetteinlagerungen in der Unterhaut einschließlich Bindegewebe mit erfasst werden. Dabei sprechen drei Fakten für die Zuordnung der Bindegewebsschicht (Faszia lumbodorsalis) zum Seitenspeck: 1. Der Rückenspeck über dem M. longissimus setzt sich aus den drei Gewebeschichten: Haut (Cutis), 1. (Subcutis) und 2. Speckschicht (interfasziale Speckschicht) sowie s der zwischen der Speckschicht 2 des Rückenspecks und dem Rückenmuskel liegenden Bindegewebsschicht (Faszia lumbodorsalis) zusammen. z 2. Histologisch gesehen gehören Binde- und Fettgewebe zur Grundgewebsart des Gewebes mit Interzellularsubstanz und stammen beide vom embryonalen Mesenchym ab.

4 Ergebnisse ZDS-USV 2002 Seite 3 von 9 3. Das bei der Schlachtkörperklassifizierung der Schweine ermittelte Speckmaß ist nach BAFF die Summe der Gewebeschichten Haut, 1. und 2.Speckschicht sowie Bindegewebe. Als Schlussfolgerung aus der Spezifizierung der Richtlinien zur Speckdickenmessung, die ohne Gegenstimmen vom ALZ angenommen wurde, sollte für die Durchführung der Ultraschallmessung resultieren: Bei Messung mit bildgebenden Verfahren (Krautkrämer-Gerätetypen): Ablesen der Amplitude für Bindegewebe Bei Messung mit Lean-Meater: Messung mit Verstärkerstufe 3 Bei Messung mit Piglog105: Messung mit Normal-Modul empfohlen Für die Messung mit dem Krautkrämergerät veranschaulicht Abb.3 das modifizierte Ableseverfahren: Die Speckdicke als Summe aus Haut(A), Speckfaszie 1 (B), Speckfaszie 2 (C) und Bindegewebe (D) ergibt am Beispiel rund 12 mm, während ohne Bindegewebe ein Wert von 10 mm entstünde. A B C D Abbildung 3: Profil aus der Messung mit dem USN22 (Fa. Krautkrämer) Die Konkretisierung der Richtlinien zur Durchführung der Eigenleistungsprüfung im Feld und auf Station veranlassten den ZDS nach einer ersten Technikerschulung im Oktober 2001 in der LPA Ruhlsdorf, eine bundesweite Technikerschulung für alle Züchtervereinigungen durchzuführen. Diese fand in zwei Durchgängen im März bzw. Mai diesen Jahres im Zentrum für Tierhaltung und Technik Iden der Landesanstalt für Landwirtschaft und Gartenbau Sachsen-Anhalt statt. Mit dieser Schulung wurden drei Zielstellungen verfolgt: 1. Die fachlichen Hintergründe darzulegen, warum die Richtlinie zur Eigenleistungsprüfung konkretisiert wurde, 2. gerätespezifischen Besonderheiten hervorzuheben sowie 3. messmethodische Möglichkeiten darzustellen, wie die Speckauflage am Tier (einschließlich der zwischen 2. Speckschicht und dem M. longissmus dorsi befindlichen Bindegewebeschicht) möglichst genau erfasst werden kann (Abb. 4).

5 Ergebnisse ZDS-USV 2002 Seite 4 von 9 Abb. 4: (B-Bild Aufnahme mittels Physia HS2000 Die Messtechniker bzw. Vertreter der 10 beteiligten Züchtervereinigungen führten selbst an jeweils 13 Tieren aus der LPA Iden US-Messungen mit ihren eigenen Geräten durch (Bild 1). Alle Teilnehmer, die bisher regulär ohne Bindegewebe messen (mit Lean- Meater Verstärkerstufe (VS) 2 bzw. Krautkrämer-Geräte), haben die Tiere zusätzlich mit Bindegewebe gemessen (Lean-Meater VS 3, Krautkrämer-Geräte Messung mit der Amplitude für Bindegewebe); Teilnehmer mit Piglog105 nahmen zusätzlich die US- Speckdickenmessung mit dem Modul mager vor. Zusätzlich zu der Messung mittels A- Mode-Verfahren kam ein B-Mode- Gerät (Fa. Physia) zum Einsatz, um durch Messung der Gewebeschichten einen Referenzwert US-Speckdicke am lebenden Tier mit bzw. ohne Bindegewebe zur Verfügung zu stellen. Bild 1: Kollegen vom Mitteldeutschen Schweinezuchtverband während der Vergleichsmessung im Mai 2002

6 Ergebnisse ZDS-USV 2002 Seite 5 von 9 Aus den in Tabelle 1 und 2 dargestellten Ergebnissen der ZDS-Vergleichsmessung konnten folgende Schlussfolgerungen gezogen werden: 1. Die Messung der Speckdicke mit dem Lean-Meater, Verstärkerstufe 3 bzw. mittels Krautkrämergerät einschließlich Bindegewebe spiegelt die tatsächliche Speckauflage am lebenden Tier relativ unverzerrt wieder. 2. Die Messungen mit dem Piglog105, Modul normal führen zu leicht höheren Speckdicken. 3. Wird auf die Erfassung der Bindegewebsschicht zwischen Speck- und Muskelgewebe verzichtet (Messung mit Verstärkerstufe VS 2 beim Lean-Meater bzw. mit Krautkrämer-Geräten nur bis zur 2. Specknaht), sind um 1-2 mm geringere Speckdicken die Konsequenz. Tendenziell ist mit zunehmender Verfettung der Tiere mit einer Zunahme dieser Differenz zu rechnen. Außerdem wird an Einzeltieren mit einer höheren Seitenspeckauflage deutlich, dass die sichere Erkennung/Differenzierung schwieriger wird. Das führt u.u. zu einer Nichterkennung von Negativ-Varianten, d.h. fetteren Tieren. 4. Die Messung mit dem Modul mager des Piglog105 führte bei dem zur Verfügung stehenden Tiermaterial zu einer eindeutigen Verzerrung /Unterschätzung der mittleren Seitenspeckdicke. Auch wenn die zu messenden Tiere von der genetischen Gruppierung eher der Rassegruppe mager (Pietrain-Reinzucht bzw. Endprodukte) zuzuordnen sind, kann aus der Speckdickenmessung im Einzelfall eine Fehleinschätzung resultieren. Dies ergibt sich aus den internen Plausibilitätsgrenzen für die Speckdicke des Piglog105. Während im Modul normal Speckdicken zwischen 5 bis 40 mm als plausibel gelten, wurde dieser Bereich im Modul mager auf 5 bis 10 mm eingegrenzt. Tabelle 1: Auswertung ZDS-Vergleichsmessung 25./ mittlere US-Speckdicke MW 12,6 Min 10,3 Messwerte Physia HS120 s 1,6 Max 14,3 Gerätetyp Messung MW gemessener MW Differenz zu mit N Min Max Physia HS120 Physia HS120 mit Bindegewebe 1 12,6 Physia HS120 ohne Bindegewebe 1 10,6-2,0 Krautkrämer mit Bindegewebe 8 12,9 12,3 13,3 0,3 Krautkrämer ohne Bindegewebe 6 11,6 11,0 12,1-1,0 Piglog105 Normal 3 13,7 13,2 14,1 1,1 Piglog105 Mager 3 9,5 9,4 9,7-3,1 Lean-Meater Verstärkerstufe ,5 11,5 11,5-1,2 Lean-Meater Verstärkerstufe3 1 12,9 12,9 12,9 0,3

7 Ergebnisse ZDS-USV 2002 Seite 6 von 9 Tabelle 2: Auswertung US-Vergleichsmessung 6./ mittlere US-Speckdicke Messwerte MW 12,6 Min 6,7 Physia HS 120 S 3,0 Max 16,7 Gerätetyp Messung MW gemessener MW Differenz zu Physia mit N Min Max HS120 Physia HS120 mit Bindegewebe 1 12,6 Physia HS 2000 mit Bindegewebe 1 12,8 0,2 Physia HS120 ohne Bindegewebe 1 10,2-2,4 Physia HS2000 ohne Bindegewebe 1 10,4-2,2 Piglog105 normal 1 13,1 0,5 Piglog105 mager 1 8,3-4,3 Lean-Meater Verstärkerstufe ,5 10,2 11,2-2,1 Lean-Meater Verstärkerstufe3 8 12,7 12,4 13,5 0,1 Da das Ziel der Ultraschallmessung darin besteht, die tatsächliche Fettauflage der lebenden Tiere zu bewerten, wurde für alle Gerätetypen die Speckdicke mit bzw. ohne Bindegewebe dem Speckmaß gegenübergestellt und über einen linearen Trend der mittlere Abstand dargestellt. Das Speckmaß, erfasst über die Klassifizierung 7 cm seitlich der Trennlinie in Höhe der 2./3. letzten Rippe, gilt als Referenzmerkmal am geschlachteten Tier. Die Beziehung zwischen der über die verschiedenen Ultraschallgeräte und deren Varianten erfassten US-Speckdicke in der Rückenmitte der Tiere und dem Speckmaß wird in Abbildung 5 graphisch dargestellt. Die Gerade SM 1:1 in den Graphiken der Abbildung 5 bezeichnet den Idealfall, d.h. den Fall, dass die US-Speckdicke das Speckmaß 1:1 wiedergäbe. Für den Fall, dass für die Gerätetypen mehrere Messreihen vorlagen, erfolgte die Auswahl einer Messreihe nach dem Zufallsprinzip. Es wird deutlich: Die Messung der Speckdicke am lebenden Tier einschließlich Bindegewebe (Krautkrämer mit Bindegewebe; Piglog105-normal, Lean-Meater LM-VS3) reproduziert das am Schlachtkörper gemessenen Speckmaß gut bis sehr gut. Etwas größere Abweichungen waren im unteren Bereich für Piglog105 bzw. oberen beim Lean-Meater zu beobachten. Die Messung der Speckdicke am lebenden Tier ohne Bindegewebe (Physia und Krautkrämer ohne BG; Lean-Meater LM-VS2) führt zu einer sichtbaren Unterschätzung der wahren Speckauflage, wobei fettere Tiere stärker profitieren, d.h. die mittels Ultraschall erfasste Speckdicke liegt deutlich unter dem am Tierkörper vorzufindenden Wert. Die Messung aller Tiere mit dem Piglog105 Modul mager war für die Charakterisierung des Verfettungsgrades am verwendeten Tiermaterial ungeeignet. Nach Rücksprache mit dem Hersteller ist die Messung mit dem Modul mager auch nur bei Tieren unter 10 mm Speckdicke zu empfehlen.

8 Ergebnisse ZDS-USV 2002 Seite 7 von 9 Mittl. US-SSD Beziehung zwischen Speckmaß (Porcitron) und US-SSD in B7, gemessen mit Krautkrämer Speckmaß in mm SM1:1 KK mit BG KK ohne BG SM 1:1 KK mit Bindegewebe KK ohne Bindegewebe Mittl. US-SSD Beziehung zwischen Speckmaß (Porcitron) und US-SSD in B7, gemessen mit Piglog Speckmaß in mm SM1:1 PL normal PL mager SM 1:1 Piglog normal Piglog mager Beziehung zwischen Speckmaß (Porcitron) und US-SSD in B7, gemessen mit Lean-Meater SM1:1 LM VS2 LM VS3 SM 1:1 LM Stufe 2 LM Stufe 3 Abb. 5: Beziehung zwischen Speckmaß (Porcitron) und Speckdicke in B7, gemessen mit verschiedenen Ultraschallgeräten und deren Varianten In der ALZ-Richtlinie ist die Messung der Speckdicke in den Punkten A und C rassegruppenabhängig auf 10 bzw. 15 cm vor bzw. hinter Punkt B definiert. Diese Regelung wurde von den Teilnehmern im ersten Durchgang intensiv diskutiert, da insbesondere in der stationären Leistungsprüfung Mutterrasseneber mit ca. 100 kg Lebendmasse getestet werden. Um quantifizieren zu können, welche Auswirkungen diese Festlegung im konkreten Fall für die mittlere Seitenspeckdicke hat, wurde alle Tiere des 2. Durchganges in den Punkten A und C sowohl 10 als auch 15 cm vor bzw. hinter B gemessen. Danach hatte die Verschiebung der Messstelle von 10 auf 15 cm im Punkt A eine stärkere Auswirkung (2,1-2,4 mm) als im Punkt C (0,6-1,1 mm). Insbesondere im Punkt A kann die Regelung...15 cm für Mutterrassen ohne Beachtung der Lebendmasse/Körperlänge dazu führen,

9 Ergebnisse ZDS-USV 2002 Seite 8 von 9 dass die Messung zu weit in den Widerristbereich kommt, in dem die Speckauflage ohnehin stärker wird. Außerdem wird der M.longissimus d. auch von anderen Muskelgruppen und weiteren Bindegewebsschichten überlagert, so dass daraus Fehlmessungen resultieren können (Abb. 6). Insgesamt führte die Verschiebung der Messstellen in A und C von 10 auf 15 cm vor/hinter B in der mittleren Seitenspeckdicke zu einer Niveauverschiebung von 1 mm. Damit erscheint neben der rassegruppenabhängigen Festlegung der Messpunkte A und C auch die Berücksichtigung der Lebendmasse eine akzeptable Lösung. Abb. 6: Beispiel für Zunahme der Speckauflage im Messpunkt A15 (links) bzw. für Überlagerung des M.l.d. mit anderen Muskelgruppen im Messpunkt A (rechts) Schlussfolgerungen: Die Vergleichsmessungen zeigten, dass die ab 2001 vom ALZ des ZDS festgelegte Einbeziehung des Bindegewebes in die Speckdickenmessung bisher kaum in die Praxis umgesetzt wurde. Damit bestätigte sich die Notwendigkeit, die fachlichen Zusammenhänge, die zur Spezifizierung der Richtlinie geführt haben, darzulegen. Insgesamt zeichnete sich die Vergleichsmessung durch eine sehr intensive und offene Diskussion aus. Bleibt zu hoffen, dass sich die Züchtervereinigungen zukünftig für die neue Messmethodik im Interesse der korrekten Bewertung ihrer potentiellen Zuchttiere entscheiden. Die angeregte und dringend notwendige Befragung der europäischen Mitbewerber sollte Aufklärung bringen, wie unseren europäischen Nachbarn die Zuchttierbewertung vornehmen. Klärungsbedarf besteht auch bezüglich der biologisch plausiblen Speckdicken für die Rasse Pietrain. Es ist der Trend zu beobachten, dass immer mehr Eber zum Verkauf angeboten werden, die weniger als 5 mm Speck aufweisen. Es wäre von hohem Interesse, dies im Konsens zu dem topographischen Aufbau der Speckauflage einschließlich Haut, Speckschicht und Bindegewebe zu untersuchen. Daraus könnte geschlussfolgert werden, ob der beobachtete Trend biologisch möglich ist. Zwei Züchtervereinigungen zeigten hier Interesse, dieser Frage gemeinsam nachzugehen. Die von den Messtechnikern in den Bundesländern gewünschte Möglichkeit einer selbständigen technischen Funktionsprüfung wurde den anwesenden Vertretern der Hersteller- bzw. Vertriebsfirmen zur Kenntnis genommen. Die Gerätevertreter empfehlen für das Piglog105 und das Lean-Meater eine firmeninterne Geräteüberprüfung aller 2 Jahre. Herr Weger (für Lean-Meater) verwies darauf, die US-Köpfe unter den Geräten auf keinen Fall auszutauschen. Da die Korrektur der mittleren US-Speckdicken auf die Referenzlebendmassen mit zunehmendem Differenz zwischen Lebendmasse des Tieres und Korrektur-

10 Ergebnisse ZDS-USV 2002 Seite 9 von 9 Lebendmasse ungenau wird, sollten in der Praxis maximale Abweichungen von 20 kg zur Korrekturgewicht angestrebt werden.