Projekte in den Förderprogrammen des BMEL, betreut durch den Projektträger BLE (PT BLE)
Ergebnis der Suche
| Titel: | Photodynamische Inaktivierung von Mikroorganismen im Ebersperma (PhiSperm) - Teilprojekt 2 |
|---|---|
| Titel (englisch): | Photodynamic inactivation of microorganism in boar semen |
| Akronym: | PhiSperm |
| Beschreibung (dt.): | Ziel ist es, die Belastung der Umwelt durch Eintrag von Antibiotika und resistenten Bakterien aus der Schweinebesamung zu verhindern. Antibiotika werden derzeit weltweit dem konservierten Sperma zugesetzt, um das Wachstum der natürlicherweise im Sperma vorkommenden Keime zu hemmen. Problematisch ist der physiologische Rückfluss von Ebersperma aus dem weiblichen Genitale in die Gülle und den damit verbundenen Eintrag von Antibiotika und resistenten Bakterien in die Böden und Gewässer. Mit dem Projektvorhaben soll ein innovatives Verfahren zur Eliminierung von Bakterien in Ebersperma unter Verzicht von konventionellen Antibiotika etabliert werden. Das Verfahren beruht auf der photodynamischen Inaktivierung (PDI) von Bakterien. Konkretes Ziel des Projektvorhabens ist es, Mikroorganismen im Ebersperma unter Nutzung des photodynamischen Effektes zu inaktivieren und damit die Vermehrung von Bakterien und den Austausch von Resistenzgenen in der Umwelt zu verhindern. Die Wirksamkeit gegen Keime wird dabei ebenso wie die Spermienverträglichkeit berücksichtigt. Dazu soll die Aktivität eines bereits vorgetesteten Photosensibilisators im spezifischen Milieu von Sperma, Seminalplasma und Konservierungsmedium photophysikalisch und qualitativ charakterisiert werden. Komplementär dazu werden die photodynamische-antimikrobielle Wirkung auf ausgewählte Bakterienstämme und Effekte auf spermatologische Parameter bestimmt. Das PDI-Verfahren soll dann mit dem Technologiepartner in das Labor einer Schweinebesamungsstation integriert werden. Die Anwendbarkeit der PDI zur Dekontamination von Ebersperma soll anschließend in einem in einem in vivo-Fertilitätstest bestätigt werden. Das Projektvorhaben zielt auf eine nachhaltige Schweinezucht unter Minimierung der Umweltbelastung ab und hat sowohl nationale also auch internationale Relevanz. Es stellt somit einen Beitrag zur Deutschen Antibiotika-Resistenzstrategie 'DART 2020' dar und verfolgt die Ziele des One Health Konzepts. |
| Beschreibung (engl.): | The goal of this project is to reduce the environmental pollution caused by the entry of antibiotics and resistant bacteria from pig breeding. Worldwide, antibiotics are added to liquid preserved semen portions in order to inhibit bacterial growth during semen storage. Environmental problems arise due to the natural backflow of semen from the female reproductive tract into the manure after insemination. This ultimately leads to entry of antibiotics and resistant bacteria into soils and water bodies. The present study aims to establish an innovative concept to eliminate bacteria without using conventional antibiotics. The concept is based on the photodynamic inactivation (PDI) of bacteria. Specifically, the aim is to inactivate microorganisms in boar semen using the photodynamic effect and, thus, to avoid bacterial growth and exchange of resistance genes in the environment. Both the efficiency against bacteria and the sperm compatibility will be considered. For this purpose, the PDI-effect of a pre-tested photosensitizer will be examined under different environmental conditions as determined by the presence of sperm, seminal plasma and different semen extenders. The antimicrobial PDI-effect on resistant bacterial strains and the effect on vital sperm parameters will be tested. With support of the technology partner, the innovative PDI tool will be adapted for the decontamination of boar semen designated for use in insemination centers. Finally, the fertility of PDI-semen will be confirmed by a pilot in vivo insemination trial. Overall, the aim of our project proposal is to increase sustainability in pig reproduction by minimizing the environmental impact. It thereby contributes to the German Antibiotic Resistance Strategy (DART 2020) and follows the idea of the One Health Concept. WP 1: Dose-response effects photosensitizer (PS)/light - photophysical studies. The combinations of the critical parameters PS-concentration, irradiation-dose, -duration and -regime that result in maximum germ reduction under laboratory conditions will be investigated. The PDI treatment will be optimized to achieve maximum germ reduction with a minimum of introduced energy and PS. The correlation between these parameters and the PDI effect is not trivial and therefore a prediction is only possible to a limited extent. WP2: Effect optimization PDI - Identification and investigation of PDI influencing parameters. Potentially, PDI treatment is possible at several points in the process chain, each of which has very different environmental conditions for the active ingredient. Oxygen availability is of particular importance since PDI relies on high oxygen consumption. Compensation options such as oxygen supply or exposure-monitoring and -control will be investigated to determine the most efficient point for PDI treatment in the process chain. WP3: Adaptation sperm preservation - interaction PDI treatment - storage preservation. Depending on the point of PDI treatment, PS remains in the samples after treatment. Nevertheless, the vitality of the treated sperm must be ensured until insemination. Therefore, the preservation step must be adapted to the PDI to minimize oxidative stress, applied preservatives and subsequent damage. WP4: Practice test and result exploitation - validation of practice adaptation Accompaniment and monitoring of the project partner's practice adaptation to ensure PDI effectiveness, compliance with all specified parameters, and the resulting practical process chain. |
| Laufzeit: | Beginn: 01.12.2021 / Ende: 30.11.2024 |
| Ausf. Einrichtung: | Humboldt-Universität zu Berlin - Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät I - Institut für Physik - Makromoleküle / Komplexe Systeme - AG Photobiophysik, Berlin |
| Themenfelder: | Gesundheitlicher Verbraucherschutz, health-related consumer protection |
| Förderprogramme: | Bundesprogramm Nutztierhaltung |
| Schlagworte: | Arzneimittel, Heilmittel, pharmaceutical products, medical accessory, Tierhaltung, animal husbandry, Tierzucht, animal breeding, Hygiene, hygiene, Prävention, Prevention, Produktsicherheit, product safety, Schweine, pigs, Antibiotika, antibiotics |
| Förderkennzeichen: | 28N203402 |
| Dokument zum Download: | Kein Dokument vorhanden! |
Kontakt: |
Benutzen Sie unser Kontaktformular
oder E-Mail an bunth@ble.de |
Erweiterte Suche
Hier gibt es die Möglichkeit, nach Stichworten, Themenfeldern, Projektstatus, Förderprogrammen, Laufzeiten und Einrichtungen zu suchen:
