Um eine möglichst unverzerrte Parameterschätzung durchführen zu können, müssen die Einflüsse von systematischen Einflussfaktoren herauskorrigiert und eine Analyse der Varianz durchgeführt werden. Bei der Modellerstellung wurden in dieser Arbeit daher die erfassbaren Effekte auf ihre Signifikanz untersucht. Dies waren die Faktoren Station, Hengst, Alter des Hengstes, Decksaison, Belegungs-Monats-Klassen, Status der Stute, Belegungsart, bisherige Zuchtleistungen der Stute, Frequenz und Intervall der Belegungen sowie deren Interaktionen.
Für die Auswertung der Faktoren Alter des Hengstes und Interaktionen der Spermakategorie mit der KB-Kategorie war das Datenmaterial zahlenmäßig nicht immer ausreichend verfügbar, so dass signifikante Unterschiede nicht immer nachzuweisen waren. Die Interaktionseffekte der bisherigen Zuchtleistung der Stuten mit der KB- bzw. Sperma-kategorie waren nicht signifikant. Da besonderes Interesse an diesen Effekten lag, wurden diese trotzdem in einem Modell berücksichtigt.
Deckstation
Anhand der vorliegenden Daten konnte ein signifikanter Einfluss der Deckstation für die Trächtigkeits- und Abfohlraten pro Rosse, erster Rosse und Decksaison nachgewiesen werden. Auf den bedeutsamen Einfluss der Deckstationen wird mehrfach in der Literatur hingewiesen (JACOBS 1977, BRUNS und MEINARDUS 1983, FLÜGE 1984, SIEME 2001, DOHMS
2002). Dabei werden regionale, managementbedingte Umweltfaktoren und genetische Faktoren als Ursachen der Fruchtbarkeitsunterschiede zwischen den Deckstellen genannt.
OSTER und PAUFLER (1990) heben hervor, dass der Unterschied zwischen Erfolg und Misserfolg in der Fruchtbarkeitsleistung in einem Zuchtbetrieb wesentlich von den Fähigkeiten des Managementpersonals abhängt. In der Zeit des ausschließlichen Natursprung-Einsatzes waren die Stationseinflüsse auch mit dem Zuchtgebiet und damit mit genetischen Faktoren vermengt (NISSEN, 1986). Solange sich die Züchter im Einzugsgebiet von Deckstationen sehr traditionsgebunden verhalten, kommt es zur Herausbildung von Stuten- und Hengstlinien in diesen Gebieten, wodurch Fruchtbarkeitsunterschiede zwischen Stationen mit verursacht werden können. Durch die Auflösung der traditionellen Deckstellenstrukturen mit Umstellung auf Samenübertragung mit überregional agierenden Besamungsstationen fallen die regionalen Begrenzungen für den Einsatz von Hengsten weg. Der Einflussfaktor Deckstelle dürfte deshalb nicht mehr ausschließlich den Hengststandort beschreiben, sondern ist lediglich die Stelle, von der das Sperma an die Züchter ausgeliefert wird. Die Trächtigkeitsraten der Hauptstellen lagen mit 78,9% über denen der Nebenstellen mit 72,8%, welches durch den Transport des Spermas und den damit einhergehenden Temperaturschwankungen bedingt sein könnte. Dieses Ergebnis stimmt mit der Untersuchung von VIDAMENT et al. (1999) überein. In deren Auswertung erzielte die instrumentelle Samenübertragung innerhalb von 12 Stunden nach Gewinnung mit +4°C gekühltem, transportiertem Samen geringere Befruchtungsergebnisse (49%, n = 4030 Zyklen) als mit gekühltem, nicht transportiertem Sperma (56%, n = 2050 Zyklen). Da in der Auswertung der Effekt des Hengstes und Faktoren der Fruchtbarkeit der Stuten mit einbezogen wurden, dürften die Effekte der Deckstation nicht durch Unterschiede in der Fruchtbarkeit der Zuchttiere zwischen den Deckstationen bedingt sein, sondern wirkliche Effekte des Managements für die dort zur Verfügung stehenden Deckhengste und Effekte der Spermaaufbereitung, -lagerungsdauer, -transport sowie der Qualität der Inseminatoren sein.
Hengst
Beim männlichen Tieren sind nach SMIDT (1994) der Zeitpunkt der Geschlechtsreife, die Dauer der fortpflanzungsbiologischen Nutzung, Libido, Deckvermögen, Spermaproduktion, Spermaqualität und die Befruchtungskapazität entscheidend für die Fruchtbarkeitsmerkmale eines Hengstes. Der Effekt des Hengstes war für die Trächtigkeits- und Abfohlrate pro Rosse, erste Rosse und Decksaison signifikant. Das Spermienproduktionsvermögen des Hengstes ist
abhängig vom Entwicklungs- und Funktionszustand der Hoden. Zwischen Hodengröße und Spermienbildungsvermögen besteht eine eindeutig positive Korrelation (BADER 1995).
ROSER (2001) stellte fest, dass die Testosteronantwort auf eine Applikation mit humanen Choriongonadotropin (hCG) bei infertilen Hengsten signifikant niedriger ist als bei fertilen oder subfertilen Hengsten. Die Autorin geht aufgrund von Ergebnissen ihres eigenen Labors davon aus, dass eine Störung des zellulären Informationsaustausches im Hoden des Hengstes zu einer Sub- oder sogar zu einer Infertilität führen kann. Für die Kontrolle der Hodenfunktion und der Spermatogenese sind endokrine und parakrine Faktoren verantwortlich. Die endokrine Regulation wird durch physiologische Ereignisse beeinflusst, wie Pubertät, äußere Konditionen, Saison und Ernährung. Nach DOBSON und SMITH (2000) bedeutet Stress für ein Tier, dass es mit seiner Umwelt nicht fertig wird. Durch Freisetzung von Stresshormonen wird die Freisetzung von Hormonen für die Hodenfunktion gehemmt, welches zu einer Limitierung der Effizienz der Reproduktion führen kann. Alle genetisch bedingten Unterschiede zwischen den Hengsten mit Bedeutung für die Trächtigkeits- und Abfohlraten tragen ebenfalls zu der signifikanten Bedeutung dieses Faktors bei.
Alter des Hengstes
Der Einfluss des Alters des Hengstes war nicht signifikant. Das Vorliegen eines statistisch bedeutsamen Einflusses dieses Effektes wird jedoch mehrfach in der Literatur angegeben. So fand KATONA (1982) heraus, dass mit zunehmenden Alter der Hengste die Befruchtungsrate sinkt, was auch von BRUNS und MEINARDUS (1983) festgestellt wurde. Dieses ist durch den physiologischen Alterungsprozess zu erklären, der zu einem herabgesetzten Hormonspiegel für Testosteron führt und damit die Spermienproduktion herabsetzt (ROSER 2001). Auch allgemeine Alterungsprozesse sind Gründe der nachlassenden Fertilität. In dem ausgewerteten Datensatz befanden sich die Hengste zum Großteil im mittlerem Alter, welches möglicherweise erklärt, warum dieser Effekt in dieser Arbeit keinen signifikanten Einfluss hatte.
Decksaison
Die in der Literatur (BRUNS und MEINARDUS 1983, NISSEN 1986,OSTER und PAUFLER 1990, DOHMS 2002) festgestellten signifikanten Jahreseinflüsse auf Fruchtbarkeitskriterien konnten anhand der Ergebnisse dieser Arbeit bestätigt werden. Von Bedeutung für diese Unterschiede
könnten die durchschnittliche Jahrestemperatur, die Anzahl der Frosttage und die Anzahl der Sonnenscheinstunden sein, wie dies bereits SIEME et al. (2001) für die Trächtigkeits- und Abfohlraten nachwiesen.
Belegungs-Monats-Klassen
In den vorliegenden Daten konnte ein signifikanter Einfluss der Belegungsmonate nachgewiesen werden. Bei diesem Faktor ist die Saisonalität des Pferdes zu beachten. So stellte sich bei der Auswertung der Daten heraus, dass die Trächtigkeitsraten pro Decksaison die höchsten Werte (98,6%) in den Monaten Januar bis März erreichen. Hingegen zeigte sich bei der Auswertung der Trächtigkeitsrate der ersten Rosse innerhalb einer Saison (41,8%), dass erst in der fortgeschrittenen Saison (Juni und Juli) sich die Ergebnisse erhöhten. Eine Erklärung dafür könnte sein, dass Stuten, die erst später in der Saison abfohlen, dementsprechend erst später zur Belegung kamen, aber sehr fruchtbar sind, während auf der anderen Seite Stuten belegt werden, die aber keine hohe Trächtigkeits- oder Abfohlrate erzielen. Weiterhin könnte eine Rolle spielen, dass Stuten, die erst spät in der Decksaison abfohlen, sorgfältiger auf die erste Belegung vorbereitet werden, da die Anzahl der Rossen für eine Trächtigkeit stärker begrenzt ist. Weiterhin könnten günstigere klimatische Bedingungen der späteren Decksaison für die Fruchtbarkeit der Stuten eine Bedeutung haben. Bei VIDAMENT et al. 1997 wurde ein signifikanter Abfall der Fertilität nach dem 15. Juni beobachtet, welches mit dieser Arbeit nicht bestätigt werden konnte.
Status der Stute
Der Status der Stute beinhaltet deren Alter, ob sie eine Maidenstute ist und ob sie zum Zeitpunkt der Belegung ein Fohlen bei Fuß führt oder nicht. Dieser Effekt hatte auf die Trächtigkeitsraten einen signifikanten Einfluss. In herkömmlichen Studien in der Literatur umfasst der Status der Stute die Einteilungen nach: Maidenstute, Fohlenstuten und güste Stuten. Aufgrund des umfangreichen Datenmaterials wurde in dieser Auswertung der Status der Stute nach einem neuem Schema bearbeitet. Es erfolgte eine Aufteilung nach den bisher erbrachten Zuchtleistungen der Stuten mit einer Angabe von Prozenten, nach dem Alter, ob sie zum Zeitpunkt der Belegung ein Fohlen bei Fuß führt oder nicht und ob es ihre erste Decksaison war. OSTER und PAUFLER (1990) stellten in ihrer Untersuchung fest, dass Fohlenstuten fruchtbarer sind als Stuten, die ein Jahr güst waren, welches in dieser
Untersuchung nicht bestätigt werden konnte. Aus denen in dieser Arbeit gewonnen Zahlen geht hervor, dass der Sachbestand Fohlen bei Fuß ja / nein nur eine Vorselektion der Stuten bedeutete. Sie haben ihre Fortpflanzungsfähigkeit bereits bewiesen, besaßen aber keine höhere Chance tragend zu werden, als Stuten, die zum Zeitpunkt der Belegung kein Fohlen bei Fuß haben. Die Puerperalphase der Fohlenstuten könnten für die Trächtigkeitsraten pro Rosse der Stuten mit verantwortlich sein. Störungen dieser Phase der Uterusinvolution stellen Schwergeburten, mangelnde Geburtshygiene und Nachgeburtsverhaltungen dar. GLATZEL und BELZ (1995) stellten fest, dass die erneute Konzeption bei einem gestörten Geburtsablauf, später eintrat als dies nach ungestörten Verlauf von Geburt und Nachgeburtsverhaltungen der Fall war.
HEILKENBRINKER et al. (1997), OSTER und PAUFLER (1990), MORRIS und ALLEN (2001), BRUNS und MEINARDUS (1983) stellten fest, dass das Alter der Stute auf die Befruchtungsrate einen signifikanten Einfluss hat. Zu dem physiologischen Alterungsprozess ist der funktionelle Zustand des Endometriums für die Fertilität der Stute von Bedeutung. Der morphofunktionelle Zustand des Endometrium fasst die entzündlichen und degenerativen Komponenten zusammen und gibt Auskunft über die Befähigung einer Stute eine Frucht zu konzipieren und auszutragen (KLUG 2002). Diese Tatsache lässt darauf schließen, dass auch Stuten, die in ihrer bisherigen Zuchtnutzung als fruchtbar eingestuft wurden, diese Leistung im fortgeschrittenem Alter aus rein physiologischen Gründen nicht weiter erbringen können.
Anhand der tendenziell abnehmenden Trächtigkeitsraten in dieser Auswertung kann diese Aussage bestätigt werden. Nach SCHOON et al. (1997) besitzt das Alter unabhängig von der bisherigen Zuchtnutzung der Stuten einen signifikanten Effekt auf die Endometrosehäufigkeit.
Diese chronischen Veränderungen am Endometrium werden als Hauptursache des embryonalen Fruchttodes angesehen. Stuten, die vergeblich zwei Jahre belegt wurden, sind zu 95% davon betroffen.
Belegungsart
Die Belegungsart zeigte für die Trächtigkeits- und Abfohlraten pro Rosse, erste Rosse und Decksaison einen signifikanten Effekt. Mit 31,8% war der Schätzwert der Trächtigkeitsrate pro Rosse für Versandsperma der geringste. Hauptstellen mit 38,5% hatten einen höheren Wert aufzuweisen als die Nebenstellen mit 36,4%. Die höchsten Schätzwerte erzielte die
Belegung im Natursprung (54,5%), welches mit den Ergebnissen von DOHMS (2002) übereinstimmt. Die von NISSEN et al. (1986) im Natursprung beschriebene sinkende Reproduktionsrate durch die zunehmende Anzahl benutzter Hengste und deren Anstieg an der Sprungfrequenz trifft auf den analysierten Datensatz nicht zu. Somit trifft auch die Aussage von PICKETT und VOSS (1999) nicht auf dieses Ergebnis zu. Sie stellten höhere Trächtigkeits- und Abfohlraten für die künstliche Besamung vergleichsweise zum Natursprung fest. Die Analysierung der Belegungen der Nationalgestüte Frankreichs von VIDAMENT et. al. (1999) zeigte, dass bei 3300 Stuten die Bedeckung im Natursprung eine erhöhte Trächtigkeitsrate von 57% pro Zyklus erzielte, im Vergleich zur instrumentellen Samenübertragung. Bei der künstlichen Besamung direkt vor Ort erzielten 5300 Stuten eine 56%ige Trächtigkeitsrate pro Zyklus. Bei Verwendung von transportiertem Sperma erlangten 4030 Stuten nur eine Trächtigkeitsrate pro Zyklus von 49%. VIDAMENT et. al. (1999) verwendete für diese Fruchtbarkeitsparameter nur Zyklen mit bekannten Untersuchungsergebnis ohne Abzug des embryonic loss. Das Problem reduzierter Fruchtbarkeiten im Natursprung taucht immer nur bei hoher Stutenzahl pro Hengst und damit einhergehendem hohem Infektionsrisiko auf; dies ist in der beobachteten Population nicht der Fall, so dass weder von spermatologischer Exhaustion oder von bedeutsamer Keiminzidenz ausgegangen werden kann. Mit 1201 Bedeckungen innerhalb der drei Jahre lag der Natursprung auch im Interesse des Zuchtfortschritts deutlich unter den Belegungszahlen der künstlichen Besamung (n=73749).
Von stark frequentierte Hengste, die in der instrumentellen Samenübertragung eingesetzt werden, wird über die gesamte Decksaison einmal täglich Samen gewonnen. Diese Kontinuität führt dazu, dass ihre Befruchtungsergebnisse im Regelfall über den Hengsten liegen, die wenig frequentiert eingesetzt werden und die Samenentnahme somit unregelmäßig erfolgt. (SIEME et al. 2002). Die vergleichsweise zur künstlichen Besamung (500 Millionen progressiv motile Spermien) erhöhte Spermienmenge im Natursprung bei „adäquater“
Stutenzahl pro Hengst könnte als Erklärung für die deutlich besseren Fertilitätsergebnisse im Natursprung in Betracht gezogen werden. Des weiteren ist der Seminalplasmaanteil deutlich erhöht und „unverdünnt“ präsent beim Natursprung. Nach KATILA (2001) hat das Seminalplasma eine immunsuppressive Wirkung im Uterus der Stute, während Spermien eine Leukozytose induzieren. Seminalplasma stimuliert die endogene Prostaglandinsynthese und –sekretion. Durch diese induzierte Entzündung werden Mediatoren freigesetzt, die das Myometrium zur Kontraktion anregen. Diese befreien den Uterus von Kontaminationen und
Entzündungsprodukten, bevor der Embryo das Lumen erreicht (TROEDSSON, 2001). Neben den positiven Effekten des Seminalplasmas bei der endometrialen Reparation nach der Belegung sind spezifische Seminalplasmaproteine beim Befruchtungsvorgang von Bedeutung (TÖPFER-PETERSEN et al. 1998, JUDE et al. 2002). Dieser spezifische Anteil des Inseminats (Seminalplasma) besitzt nach CLAUS et al. (1992) und TROEDSSON et al. (1997) möglicherweise Auswirkungen auf die Überlebensfähigkeit der Spermien im Reproduktionstrakt der Stute. Aus diesen Gründen könnte die Reduzierung des Seminalplasmas im Rahmen der Samenaufbereitung mit verantwortlich sein für die geringeren Trächtigkeitsraten in der instrumentellen Samenübertragung im Vergleich zum Natursprung.
Als Hauptursache dürfte in der vorliegenden Arbeit, jedoch die geringe Frequentierung der Natursprunghengste angesehen werden, so dass das Risiko venerischer Infektionen kaum bestand.
Bisherige Zuchtleistung der Stute
Bei den Stuten zeigte ihre bisher erbrachte Zuchtleistung einen signifikanten Einfluss auf die Trächtigkeitsrate. Stuten, die bisher bis zu 80-100% über einen Beobachtungszeitraum von fünf Jahren Fohlen geboren hatten, besaßen mit 55,3% die größte Aussicht pro Rosse tragend zu werden. Somit kann man Stuten anhand ihrer Zuchtleistung in fruchtbare und weniger fruchtbare Stuten einteilen. Genetische, endokrine und morphologische Ursachen könnten Gründe für eine herabgesetzte Fertilität sein. Diese Tatsache sollte die Züchter anregen, ihren Stutenbestand auf Fruchtbarkeit zu selektieren.
Frequenz und Intervall der Belegung
Der Einfluss der KB-Kategorie auf die Befruchtungsraten erwies sich als signifikant. Bei den unterschiedlichen Auswertungen zu diesem Effekt stellte sich heraus, dass vier oder mehr tägliche Belegungen die höchsten Befruchtungsergebnisse erzielten. Bei der Untersuchung des Belegungsintervalls stellte sich heraus, dass die Belegungen im 24stündigen Abstand die besten Befruchtungsergebnisse erzielte, gefolgt von Belegungen im 48-Stunden-Abstand.
Belegungen, die mehr als 48 Stunden auseinander lagen, erlangten eine geringere Trächtigkeitsrate.
Es darf allerdings nicht übersehen werden, dass in den ausgewerteten Daten keine tierärztlich durchgeführten gynäkologischen Untersuchungen enthalten waren. Somit sind keine Informationen über den Zyklusstand anhand der Follikelkontrollen in die Auswertungen eingeflossen. Es kann des weiteren davon ausgegangen werden, dass die Stuten mit häufigen, täglichen Belegungen zeitlich näher am Ovulationszeitpunkt besamt werden und somit erhöhte Konzeptionschancen bestanden.SCHÄFER (2001) zeigte in seiner Untersuchung, dass die einmalige Besamung signifikant schlechtere Befruchtungsraten erzielte, als die Zweifach-, Dreifach-, und Mehrfachbesamungen. Er konnte jedoch keinen Unterschied zwischen den Trächtigkeitsraten von den Summen der Zweifach-, Dreifach-, und Mehrfachbesamungen feststellen. PARLEVLIET et al. (1997) gibt an, dass mehrere Besamungen vor und nach der Ovulation höhere Ergebnisse ergeben, als eine einmalige KB vor der Ovulation. Stuten, die nur einmal belegt wurden erzielten bei allen durchgeführten Auswertungen die geringsten Trächtigkeitsraten. Da der Zyklusstand nicht angegeben war, kann man davon ausgehen, dass ein Großteil der einmaligen Belegungen postovulatorisch durchgeführt wurde. Signifikant geringere Trächtigkeitsraten wurden bereits von WOODS et al. (1990) bei postovulatorischen Belegungen nachgewiesen. Ebenso stellten KOSINKEN et al. (1990) heraus, dass die equine Eizelle nur noch 18 Stunden nach der Ovulation befruchtungsfähig ist. Somit ist eine kontinuierliche Zykluskontrolle (Rosseüberwachung, Follikelkontrolle) maßgebend für eine erfolgreiche Belegung.
Interaktion der bisherigen Zuchtleistung mit der KB- bzw. Spermakategorie
Die Interaktion der bisherigen Zuchtleistung mit der KB- bzw. Spermakategorie war nicht signifikant. Dies bedeutet, dass die Beeinflussung der Konzeptionsrate mit diesem Besamungsmanagement in allen Stutengruppen gleich ist, da es keine Interaktionen gibt.
Aus den Zahlen geht klar hervor, dass subfertile Stuten im Natursprung und in der frequenten Belegung (≥4x im 24stündigem Abstand) tendenziell geringere Trächtigkeitsraten erzielten als die übrigen Stutengruppen. Somit sollten bei diesen Stuten weitere Maßnahmen des Management zur Verbesserung der Fertilität (Fütterung, Haltung, Rosseüberwachung, hormonelle und medikamentelle Intervention) angewendet werden oder diese Stuten sollten für die Zucht nicht weiterhin eingesetzt werden.
Defizite in der equinen Fertilität versucht man durch eine biotechnologische Bearbeitung von Hengstsamen und durch eine moderne instrumentelle Samenübertragung und ein umfangreiches Besamungsmanagement auszugleichen. Die vorliegende Untersuchung bestätigt, dass die Belegungsfrequenz und Intervall die Konzeptionsaussichten erhöhen kann, allerdings zeigt sie auch, das mehrere Faktoren einen Einfluss darauf haben. Insbesondere die Reproduktionsvergangenheit der Stuten, sowie die individuelle Spermaqualität der Hengste, die klimatischen Verhältnisse, die Allgemein- und Geschlechtsgesundheit der Tiere sowie das Engagement des Züchter sind unter anderen Faktoren die auf die Trächtigkeits- und Abfohlraten einwirken. Auch sollte man bedenken, dass eine herabgesetzte Fertilität eventuell genetischen Ursprungs sein könnte.
Interaktion der Sperma- und KB-Kategorie
Die Interaktion der Sperma- und KB-Kategorie zeigte für die Trächtigkeits- und Abfohlraten pro Rosse und erster Rosse einen signifikanten Effekt. Für die Merkmale Trächtigkeits- und Abfohlrate pro Decksaison konnte keine Signifikanz nachgewiesen werden. Bei den Interaktionen stellte sich heraus, dass die dreimalige, tägliche Belegung im Natursprung die höchste Trächtigkeitsrate (73,6% pro Rosse) erzielte. Die häufige Besamung mit Versandsperma, bei denen die letzten beiden Besamungen mehr als 48 Stunden auseinander lagen, erzielte die geringste Trächtigkeitsrate (16,7% pro Rosse). Diese Zahlen zeigen, dass unter Verwendung eines bestimmten Managements die Konzeptionsaussichten erhöht werden können. Züchter müssen aber immer in Kauf nehmen, das bei Besamungen mit Versandsperma niedrigere Ergebnisse erzielt werden, als beim Einsatz von Frischsperma am Tag der Gewinnung auf einer Haupt- oder Nebenstelle. Verglichen mit anderen landwirtschaftlichen Nutztieren, besitzen Pferde aufgrund ihrer Saisonalität eine kurze Decksaison (Januar bis Juli). Zudem erschwert die lange Rossedauer den Züchter den optimalen Belegungszeitpunkt zu erkennen und zu nutzen. Durch regelmäßiges Abprobieren an einem Hengst und durch die frequente Follikelkontrolle lässt sich der Ovulationszeitpunkt der Stute feststellen. Jedoch reicht bei Verwendung von Versandsperma nicht nur die Feststellung des Ovulationszeitpunkt, dieser sollte möglicht präzise vorrausgesagt werden, damit die Stute zeitlich nah an der Ovulation besamt werden kann. Dies erfordert eine gute Organisation des Zuchtbetriebs, da Versandsperma häufig nur begrenzt verfügbar ist (zwei Portionen pro Zyklus). Weitere Einflüsse des Betriebsmanagement, wie die von DOHMS
(2002) untersuchten Faktoren Fütterungen, Impfungen und Entwurmungen zeigten, dass bei bedarfsgerechter Anwendung diese die Trächtigkeits- und Abfohlraten pro Decksaison erhöhen können.