Küken

Kükenschreddern: Das Verbot kommt, aber was dann? Genome Editing als Alternative

Oft angekündigt, aber immer wieder hinausgezögert: Doch nun soll mit dem Töten von männlichen Eintagsküken Ende 2021 endgültig Schluss sein. Spätestens dann müssen geeignete Verfahren zur Verfügung stehen, um das Geschlecht der Hühnerembryos schon im Ei bestimmen zu können. Die gibt es, aber bei der praktischen Anwendung hapert es noch. Doch es geht auch anders: In Australien und Israel ist es Wissenschaftlern mit Hilfe der neuen Genome Editing-Verfahren gelungen, die männlichen Eier sichtbar zu markieren. Direkt nach dem Legen 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: linkie / 123RF

Lange kümmerte es kaum jemand, doch inzwischen will es die Öffentlichkeit nicht mehr tolerieren: Jährlich werden allein in Deutschland etwa 45 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: Eier liefern sie nicht und Fleisch setzen sie kaum an. Um solche Hähnchen so aufzuziehen, dass ihr Fleisch verwertbar ist, braucht man etwa dreimal so lange wie bei Fleischhühnerrassen und um ein Vielfaches mehr Futter.

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.

Inzwischen stehen zwei Verfahren an der Schwelle zur Serienreife:

  • Beim spektroskopischen Verfahren 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 industriell verwertet.
  • Das endokrinologische 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 acht Tage nach dem Legen des Eis möglich. Die männlichen Bruteier werden zu „hochwertigem Futter“ verarbeitet.

Am weitesten auf dem Weg zur Serienreife ist das endokrinologische Verfahren: Seit November 2018 kann man in den Berliner Supermärkten der Rewe Group Eier von Legehennen kaufen, bei deren Aufzucht keine männlichen Küken getötet wurden. Diese Eier kosten im Sechser-Pack etwa zehn Cent mehr als „normale“ Freilandeier. Die Untersuchung der Eier und das Aussortieren läuft vollautomatisiert ab. Mitte 2020 soll das Verfahren (Seleggt) einsatzreif und für die gesamte Branche verfügbar sein.

In der Bio-Landwirtschaft, wo das Töten der männlichen Küken ebenfalls noch weit verbreitet ist, setzt man 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. Doch bis dahin ist es noch ein weiter Weg.

Einige Betriebe bleiben weiter bei den Legehuhnrassen, 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.

Doch die bisher entwickelten technischen Verfahren zur Geschlechtsbestimmung im Ei sind langsam, kompliziert und teuer. Dass es anders geht, zeigen australische und israelische Wissenschaftler: 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, enzelne DNA-Bausteine oder Gen-Abschnitte an einer ganz bestimmten Stelle im Genom einzufügen.

Ein Team um Tim Dolan und Mark Tizard am CSIRO (Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation, Australien) hat mit Hilfe von CRISPR/Cas, dem einfachsten und zuverlässigsten Genome Editing-Verfahren, das Gen für ein rot fluoreszierendes Protein (RFP) in Legehennen eingeführt – und 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 RFP-markierte Chromosom, alle Hennen jedoch die beiden unveränderten Chromosomen.

Damit sind alle männlichen Embryos optisch markiert: Unter UV-Licht sind sie im Ei zu erkennen - und das schon am ersten Tag nach dem Legen der Eier. Das Ei bleibt unversehrt, aufwändige Analysen sind nicht notwendig. Männliche Eier können sofort aussortiert und verwertet werden, etwa für die Herstellung von Impfstoffen gegen Grippeviren. (Solche Impfstoffe werden in der Regel in befruchteten Hühnereiern gewonnen.)

Allerdings gelten die „männlichen“ Eier als „gentechnisch verändert“ und müssen den Anforderungen der Gentechnik-Gesetze entsprechen. Dagegen enthalten die Eier mit den späteren Legehennen nur die „herkömmlichen“ Chromosomen ohne neu hinzugefügtes Gen-Material. Sie sind daher – ebenso wie die Eier, die sie später legen - nicht gentechnisch verändert.

Bisher haben die CSIRO-Wissenschaftler das Verfahren an Laborlinien getestet.

Einen ganz ähnlichen Ansatz verfolgt eggXYt, ein Startup aus Israel. Auch dabei wird mit Hilfe von CRISPR ein Biomarker in die Hühner-DNA eingefügt, mit dem die männlichen Embryos durch eine gelb fluoreszierende Farbe direkt nach dem Legen der Eier zu erkennen sind. Das Unternehmen rechnet mit einem marktreifen Produkt bis 2022. Die Entwicklung des Verfahrens wurde von der EU (Horizon 2020) gefördert.

Erfüllen sich die Erwartungen der Wissenschaftler, könnten die Genome Editing-basierten Ansätze zur Geschlechtsbestimmung in Hühnereiern 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. Daher 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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