Projekte in den Förderprogrammen des BMEL, betreut durch den Projektträger BLE (PT BLE)
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| Titel: | Prophylaxe der Mastitis bei Rindern durch neuartige Biomatrices aus marinen Organismen (PROBIOMAR) |
|---|---|
| Titel (englisch): | Prophylaxis of mastitis in cattle using novel biomatrices from marine organisms |
| Akronym: | PROBIOMAR |
| Beschreibung (dt.): | Vor dem Hintergrund des verstärkten Auftretens neuartiger resistenter Erreger gilt es, die Weiterverbreitung durch sie verursachter Erkrankungen einzudämmen. Der Großteil der multiresistenten Erreger kann neben dem Menschen auch landwirtschaftliche Nutztiere kolonisieren oder infizieren. Daher ist die Entwicklung alternativer Materialien, die auf natürlichem Wege durch kolonisationshemmende und immunstimulierend wirkende Inhaltsstoffe die Weiterverbreitung von multiresistenten Erregern bei Nutztieren verhindern, dringend erforderlich. Im Rahmen des Projektes sollen Substanzen erarbeitet werden, die das Wachstum dieser resistenten Keime an Kuheuterzitzen (Mastitis) unterbinden. Ergebnisse aus bisherigen Forschungen zeigen, dass lipidhaltige marine Organismen über antibakteriell wirksame Inhaltsstoffe verfügen. Ein von uns entwickeltes innovatives Verfahren zur Mikroverkapselung mariner Organismen könnte deren gesundheitsförderndes Potential mit einer Effizienz nutzbar machen, die mit den unbehandelten Biomassen allein nicht erreichbar wäre. Zur Umsetzung des Zieles sollen neuartige Biomatrices auf der Basis von antibakteriell wirksamen Mikroalgen erarbeitet werden, die die parallele Wirkung biologischer und physikalischer Mechanismen zur Prophylaxe nutzen. Aufgrund der Komplexität der Anforderungen in der Tierhaltung sind dazu vorhandene, antimikrobiell wirksame Algen an tierpathogenen Erregern zu testen, sowie neue Herstellungs- und Testverfahren zu finden, mit denen die Algen kultiviert, mikroverkapselt und anschließend in spezielle halbfeste Formulierungen eingearbeitet werden sollen. Am Ende des Projektes ist es das Ziel, die neuen Biomatrices an einem in vitro- Hautmodell der Kuheuterzitze auf ihre Praxistauglichkeit zu untersuchen. Durch das vorgeschlagene Konzept könnte es gelingen, die Weiterverbreitung von multiresistenten Erregern vorbeugend zu verhindern und damit den Antibiotikaeinsatz in der Milchviehhaltung deutlich zu reduzieren. |
| Beschreibung (engl.): | Multi-resistant pathogens cause infections that are difficult to treat. Considering an increased occurrence of new types of resistant pathogens, it is important to curb these diseases spread. The majority of multi-resistant pathogens can colonize or infect farm animals as they do with humans. Therefore, alternative material development, which naturally prevents the spread of multi-resistant pathogens in livestock using ingredients that inhibit colonization and stimulate the immune system, is urgently needed. As part of the project, substances are to be developed that prevent the growth of resistant germs on cow udder teats (mastitis). Results from previous experiments show that lipid-containing marine organisms include ingredients with antibacterial properties. An innovative process for microencapsulation of marine organisms developed by us could make these health-promoting ingredients usable with an efficiency that would not be achieved with untreated biomasses. In order to achieve this goal, new types of biomatrices based on antibacterial microalgae should be developed that use the parallel effect of both, biological and physical mechanisms for prophylaxis. Due to complex requirements in animal husbandry, existing antimicrobial algae have to be tested for animal pathogens, as well as further development of microencapsulation methods, special semi-solid formulations and novel test methods. At the projects end, the aim is to examine the suitability for practical use of new biomatrices on an in vitro skin model of cow udder teat. The proposed concept could prevent spreading of multi-resistant pathogens and thus significantly reduce antibiotics in dairy farming. Based on already gained knowledge the IMaB has pre-selected 5 biomasses of marine origin. Therefore, these strain collection organisms should be cultivated first and then screened again for stabilizing effect in order to ensure a consistently high quality of active ingredients to exclude a loss of antimicrobial activity. By reaching the first milestone, the selection of antibacterial algae should be completed. The selected biomasses will be used for new type microparticle (Maresome) production. To this end, already established procedures are supposed to be modified. Based on these modifications the availability of relevant algae constituents can be increased by destroying cell walls and additional surface coverage, while at the same time active ingredients protection has to be ensured. Afterwards colonization-inhibiting activity of these Maresomes is going to be tested on pathogenic bacteria (including MRSA). Furthermore, by reaching the second milestone selection and manufacturing of suitable Maresomes should be established. Our projects second step is to incorporate new Maresomes into special biomatrices. Prophylaxis should consist of two systems that include Maresome: 1. a mechanically resilient native biomatrix for cattle, which can be applied to the cow's udder skin preventing MRSA colonization 2. a swellable, mucoadhesive biomatrix implemented into the cow's udder teat canal The third projects objective will deliver possible solutions for Maresome-containing antibacterial biomatrices will undergo explicit testing (proof of principle). In a further step, the active ingredient content and the microalgae’s harvest are to be optimized for the are going to be optimized for our project goals. Following the most suitable formulation selection should be tested on cow udder teats models. Finally, long-term tests of the novel formulations are planned. |
| Laufzeit: | Beginn: 01.10.2021 / Ende: 31.03.2025 |
| Ausf. Einrichtung: | Institut für Marine Biotechnologie e.V., Greifswald |
| Themenfelder: | Tiergesundheit, animal health |
| Förderprogramme: | Bundesprogramm Nutztierhaltung |
| Schlagworte: | Antibiotika, antibiotics, Therapie, therapy, Rinder, cattle, Marine Organismen, marine organisms |
| Förderkennzeichen: | 28N203300 |
| Dokument zum Download: | Kein Dokument vorhanden! |
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