Küken

Kükenschreddern: Genome Editing als Alternative

(26.03.2018) Mit dem Töten von Eintagsküken soll es 2019 vorbei sein, so will es die neue Berliner Koalition. Die Geflügelbranche muss sich darauf einstellen, obwohl es noch keine zuverlässigen Verfahren gibt, um das Geschlecht der Hühnerembryos im Ei zu bestimmen. In Australien und Israel arbeiten Wissenschaftler an einer eleganten Alternative: Mit den neuen Genome Editing-Verfahren bringen sie die männlichen Embryos zum leuchten. Weit vor dem Schlüpfen können sie erkannt und aussortiert werden.

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Männliche Embryos leuchten. Anders als bei Säugetieren besitzen bei Hühnern (und Vögeln) die männlichen Tiere - die Hähne - zwei gleiche Geschlechtschromosomen (ZZ), die Hennen dagegen zwei unterschiedliche (ZW). Wird bei Hennen ein Gen für ein fluoreszierendes Protein (FP) in das Z-Chromosom eingeführt, ist das so markierte ZFP-Chromosom nur in männlichen Embryos vorhanden. Die Folge: Sie „leuchten“ und sind bei einer geeigneten Lichtquelle optisch zu erkennen. Solche Eier können weit vor dem Schlüpfen erkannt und weiterverwertet werden. In den weiblichen Embryos sind die unveränderten Z- und W-Chromosomen aktiv. Diese werden ausgebrütet. Die daraus schlüpfenden Legehennen sind - wie die Eier, die sie legen - nicht gentechnisch verändert.

Grafik: Tim Doran, CSIRO. Großes Foto oben: Shussana Satanasavapark / 123RF

Lange kümmerte es kaum jemand, doch inzwischen will es die Öffentlichkeit nicht mehr tolerieren: Jährlich werden allein in Deutschland über 44 Millionen männliche Küken direkt nach dem Schlüpfen getötet, früher durch Schreddern, heute überwiegend durch Ersticken mit Kohlendioxid. Denn männliche Küken sind in der Legehennenhaltung nicht zu gebrauchen: Sie liefern keine Eier und Fleisch setzen sie auch nicht an. Eine Aufzucht dauert viel zu lang und sei „mit einem unverhältnismäßigen Aufwand verbunden“, so das Oberverwaltungsgericht Münster in einem Urteil, mit dem es eine Klage von Tierschutzorganisationen zurückwies.

Schon länger sucht die Geflügelbranche händeringend nach Alternativen zum Töten der Eintagsküken. Mit fünf Millionen Euro förderte die Bundesregierung die Entwicklung von geeigneten Verfahren, um das Geschlecht der Hühner bereits im Ei bestimmen zu können. Das sich abzeichnende Verbot hat nun den Druck noch einmal deutlich erhöht.

Inzwischen stehen zwei Verfahren an der Schwelle zur Anwendungsreife. Bei dem einen wird am vierten Tag mit einem Laser ein Loch ins Ei gefräst, durch das ein Lichtstrahl auf eine Blutader am Dotter gerichtet wird. Anhand der Streuung des Lichts lässt sich das Geschlecht des Embryos spektroskopisch bestimmen. Die weiblichen Eier werden mit einer Klebetechnik wieder verschlossen und die Küken ausgebrütet, die männlichen Eier zu Tierfutter verarbeitet oder industriell verwertet.

Das zweite Verfahren ermittelt das Geschlecht über spezifische Hormone. Dafür wird mit einer Nadel die Schale durchstochen und ein Tropfen Harn aus dem Ei entnommen. Dieser Test ist frühestens am neunten Tag nach dem Legen des Eis möglich.

Inzwischen engagieren sich Handelsriesen wie Rewe und einige Großunternehmen aus der Geflügelbranche – auch weil diese Verfahren, die als erste in der Massenproduktion einsatzfähig sein könnten, einen lukrativen Markt versprechen. Frühestens Ende 2019 soll es so weit sein, doch einige Fachleute sind skeptisch. Sie rechnen damit, dass es bis zur Praxisreife noch fünf bis zehn Jahre dauern könnte.

Auch in der Bio-Landwirtschaft ist das Töten der männlichen Küken bisher noch weit verbreitet. Um die für das Öko-Image problematische Praxis zu überwinden, setzt man dort jedoch nicht allein auf technische Lösungen. Ein Ausweg könnte das „Zweinutzenhuhn“ sein, die Züchtung einer neuen Rasse, bei der sich sowohl die Hähnchen für die Mast, als auch die Hennen zum Eierlegen eignen – bisher allerdings mit mäßigem Erfolg. Andere Betriebe bleiben weiter bei den auf die Eierproduktion gezüchteten Rassen, verzichten aber auf das Töten der männlichen Küken und ziehen die Hähnchen trotz der schlechteren und verzögerten Fleischbildung auf. Die Eier verteuert das um etwa drei bis vier Cent. Inzwischen gibt es eine Reihe von Projekten und Genossenschaften, die eine solche „Bruder-Aufzucht“ praktizieren und damit werben. Doch selbst in der Bio-Branche ist man skeptisch, ob sie sich in der Massenproduktion durchsetzen kann.

Einen ganz anderen Weg haben australische Wissenschaftler eingeschlagen. Um das Geschlecht der Hühner-Embryos schon im Ei erkennen zu können, nutzen sie die neuen Möglichkeiten des Genome Editings („Gen-Schere“), mit denen es erstmals möglich geworden ist, neue Gene an einer ganz bestimmten Stelle im Genom einzufügen. Ein Team um Tim Dolan und Mark Tizard am CSIRO (Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation) hat das Gen für ein fluoreszierendes Protein (GFP) in Legehennen eingeführt – und dann an das männliche Geschlechtschromosom gekoppelt (siehe Kasten links). Bei Hühnern haben Hennen zwei verschiedene Geschlechtschromosomen, die Hähne dagegen zwei gleiche. Werden die genom-editieren Hennen von „normalen“ Hähnen befruchtet, besitzen bei den Nachkommen alle Hähne das GFP-markierte Chromosom, alle Hühner jedoch die beiden unveränderten Chromosomen.

Damit sind alle männlichen Embryos optisch markiert: Unter UV-Licht sind sie direkt im Ei zu erkennen, ohne sie dafür auffräsen oder durchstechen zu müssen. Aufwändige Analysen sind nicht notwendig. Männliche Eier können sofort aussortiert und verwertet werden – allerdings gelten diese als „gentechnisch verändert“ und müssen allen gesetzlichen Anforderungen entsprechen. In den Eiern mit den späteren Legehennen sind nur die „herkömmlichen“ Chromosomen vorhanden, ohne neu eingeführtes Genmaterial. Die Hennen sind ebenso wie die Eier, die sie später legen, nicht gentechnisch verändert.

Bisher haben die CSIRO-Wissenschaftler das Verfahren an Laborlinien getestet – offenbar mit Erfolg. Doch bis zu einer möglichen kommerziellen Anwendung ist es noch ein langer Weg: Abgesehen von den gesetzlichen Hürden müssten noch geeignete Legehennen-Linien entwickelt werden.

Einen ähnlichen Ansatz verfolgt auch eggXYt, ein Startup aus Israel. Mit CRISPR, dem einfachsten und zuverlässigsten Genome Editing-Verfahren, haben sie einen Biomarker in die Hühner-DNA eingefügt, mit dem die männlichen Embryos durch eine gelb fluoreszierende Farbe zu erkennen sind. Ende 2019 soll ein Pilotprojekt starten.

Erfüllen sich die Erwartungen der Wissenschaftler, könnten die Genome Editing-basierten Ansätze zur Geschlechtsbestimmung in Hühnereiern deutlich schneller, einfacher und kostengünstiger sein als die in Deutschland favorisierten Verfahren. Doch wenn die Gentechnik beteiligt ist – zwar nicht im fertigen Ei, aber bei der Zucht der Hühner – reagieren viele Verbraucher mit Skepsis – vor allem in Europa. Doch vielleicht zielen die Genome Editing-Verfahren auch nicht auf die europäischen, sondern die internationalen Märkte. Und die sind groß: Weltweit werden jährlich sechs Milliarden männliche Küken getötet.

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