Künstliche "Bullen-Nase" soll Brunst bei Kühen erkennen
In der Natur ist für eine erfolgreiche Fortpflanzung der Zeitpunkt der Brunst ausschlaggebend, die der Bulle über Pheromone wahrnimmt, die die Kuh abgibt. Da in der Landwirtschaft jedoch meist künstlich besamt wird (artificial insemination, AI), um Milchleistung und Nachkommenschaft bei Rindern zu maximieren, gelingt es nicht immer, den richtigen Zeitpunkt abzupassen. Das EU-finanzierte Forschungsprojekt BOVINOSE (Pheromone-based sensor system for detecting estrus in dairy cows) entwickelte eine Methode, bei der die gleichen Lockstoffe analysiert werden, die ein Bulle riechen kann (eine künstliche "Bullennase"), um die Brunst bei einer Kuh zu ermitteln. Am Projekt arbeiteten Pheromonforscher, Experten für Sensorentwicklung und Signalverarbeitung wie auch Veterinärmediziner mit. Forschungen zu so genannten flüchtigen Botenstoffen, d.h. Komponenten von Geschlechtshormonen, zeigten, dass Exkremente optimale Pheromonquellen sind. Insbesondere wurden Aceton- und Propionsäuren als effektive Indikatoren für den Östrus identifiziert, weil sich deren Konzentration etwa 24 Stunden vor der Ovulation erhöht. Für die Entwicklung eines Prototypen des vollständigen funktionellen Systems wurden mehrere Sensoren daraufhin getestet, ob sie für die Detektion von Hormonen geeignet sind. Aus acht Sensoren für Metalloxidgas wurde ein Sensor-Array zusammengestellt und für Aceton- und Propionsäuren kalibriert. Der funktionelle Prototyp umfasst Sonde, Sensorenarray und Software für Steuerung und Nutzerinteraktion. Für die zweite Version des Gerätes wurden Labor- und Feldtests durchgeführt, sodass nun ein kleines, tragbares, integriertes und automatisches Gerät zur Verfügung steht, das den Forschern zufolge den Östrus mit einer Sicherheit von 70% ermittelt. Kosten-Nutzen-Analysen ergaben gesteigerte jährliche Erträge sowohl für den Kunden als auch für den Gerätehersteller. Zudem ergeben sich Einsatzmöglichkeiten für verschiedenste andere Forst- und agrarwirtschaftliche Zwecke, bei denen eine schnelle, sensitive und zuverlässige Detektion flüchtiger chemischer Marker wichtig ist.
