Aus dem Institut für Tierzucht und Haustiergenetik der Justus-Liebig-Universität Gießen, Professur für Tierzüchtung, Prof. Dr. Sven König Wachstum, Schlachtkörper- und Fleischqualität der bedrohten Schweinerasse Schwäbisch-Hällisches Schwein unter besonderer Berücksichtigung von Haltungs-, Fütterungs-, und Kombinations- kreuzungsvarianten INAUGURAL-DISSERTATION zur Erlangung des akademischen Grades Doktor der Agrarwissenschaften (Dr. agr.) im Fachbereich Agrarwissenschaften, Ökotrophologie und Umweltmanagement der Justus-Liebig-Universität Gießen vorgelegt von MATTHIAS PETIG geboren in Lemgo Gießen 2020 Mit Genehmigung des Fachbereichs Agrarwissenschaften, Ökotrophologie und Umweltmanagement der Justus-Liebig-Universität Gießen 1. Gutachter: Prof. Dr. Sven König 2. Gutachter: apl. Prof. Dr. Horst Brandt Für Henrike Zusammenfassung I Zusammenfassung Das Ziel dieser Arbeit ist es, anhand von Erkenntnissen, die in Versuchen, Analysen und durch Literaturrecherche gewonnen wurden, Handlungsstrategien für die Ausrichtung der Zucht der bedrohten Schweinerasse Schwäbisch-Hällisches Schwein (SH) zu entwickeln. Im Gesamtkontext geht es um den Erhalt der Rasse als landwirtschaftliches Nutztier durch das In-Wert-Setzen dieser tiergenetischen Ressource im Rahmen einer Qualitätsfleischvermark- tung. Kapitel 1 behandelt neben den Rahmenbedingungen in der Schweinehaltung und auf dem Fleischmarkt auch die Frage der Erhaltenswürdigkeit alter, vom Aussterben bedrohter Nutztierrassen. Sowohl unter genetisch-wirtschaftlichen als auch unter kulturell-ökologischen Gesichtspunkten kann der Erhaltenswürdigkeit des SH zugestimmt werden. In Kapitel 2 wird die Zuchtgeschichte der Rasse als entscheidender Faktor des kulturellen Wertes mittels Litera- turrecherche dargestellt. Die Entstehung des SH ab dem Jahr 1821 und die historischen Um- stände, die dieser vorausgingen, werden ebenso beleuchtet wie die Entwicklung der Herd- buchzucht ab 1925 mit der Blütezeit der 1950er Jahre. Anhand der Daten aus der Leistungs- prüfung werden die historischen Leistungseigenschaften des SH skizziert. Auch die Jahre des Niedergangs, die im Jahr 1970 zur Schließung des Herdbuchs führten, werden mithilfe zeit- genössischer Quellen analysiert. Das dritte Kapitel beginnt mit einer Ausarbeitung über die Wiederaufnahme der Herdbuchzucht im Jahr 1984. Die Gründertiere und deren Herkunft ste- hen besonders im Fokus, da dort im populationsgenetischen Sinne der Flaschenhalseffekt des SH zu verorten ist. Nach der Darstellung der zahlenmäßigen Entwicklung der SH-Population von 1984 bis heute und ihrer räumlichen Verbreitung schließt sich die Pedigree-Analyse mit der Herausarbeitung von neun Sauen- und neun Eberstämmen an. Unter Verwendung sämtli- cher Abstammungsdaten werden sodann die populationsgenetischen Kennzahlen Generations- intervall (GI), Inzuchtkoeffizient (F) und effektive Populationsgröße (Ne) berechnet. Ein GI von 2,3 Jahren ist vergleichsweise kurz; der Inzuchtkoeffizient für den aktuellsten Jahrgang 2018 liegt im Mittel bei 9,7 %. Diese hohe Inzucht spiegelt sich auch in der kleinen Ne wider, die von 2014 bis 2018 zwischen 28 und 40 schwankt. Anschließend werden alle verfügbaren Leistungseigenschaften des SH seit 1984 aufgearbeitet und präsentiert. Anhand einer eigenen Versuchsanstellung wird in Kapitel 4 der Frage nachgegangen, ob die Faktoren „Weidehaltung“ und „Eichelzufütterung“ das Wachstum, die Schlachtkörperzu- sammensetzung und die Fleischqualität reinrassiger SH-Schweine beeinflussen. Die Eichel- zugabe erfolgt über die 20-prozentige Beimischung getrockneter Eicheln ins Alleinfuttermittel ab der Mittelmast. Insgesamt 305 Schweine werden auf die Versuchsgruppen Stallhaltung ohne Eichelzufütterung (IC), Stallhaltung mit Eichelzufütterung (IA) und Weidehaltung mit Zusammenfassung II Eichelzufütterung (OA) verteilt. Die Weideschweine zeigen mit im Mittel 704 g Tageszu- nahme ein signifikant langsameres Wachstum als die Stalltiere (IA = 789 g; IC = 785 g). Für die Merkmale der Schlachtkörperqualität ergeben sich dagegen keine Unterschiede zwischen den Gruppen. Der mittlere Magerfleischanteil liegt rassespezifisch im Bereich von 45 bis 47 %. Für die beiden mit Eicheln versorgten Gruppen werden mit 2,7 % (OA) und 2,6 % (IA) signifikant höhere Gehalte an intramuskulärem Fett (IMF) im musculus longissimus dorsi (MLD) gemessen als für die Kontrollgruppe (IC = 2,2 %). Die Weideschweine zeigen in der Tendenz niedrigere Tropfsaftverluste (1,0 % TSV) als die Stalltiere der Vergleichsgruppen (IA = 1,7 %; IC = 1,8 %). Der Versuch in Kapitel 5 beinhaltet den Vergleich unterschiedlicher Mastkreuzungen jeweils mit dem SH auf der Mutterseite und einem Pietraineber (Gruppe SHPI), einem Duroceber (SHDU) oder einem DurocxPietrain-Kreuzungseber (Gruppe SHDP) auf der Vaterseite. Rein- rassige SH (Gruppe SHSH) sind darüber hinaus Teil der Untersuchung. Ein siebenmaliges tierindividuelles Wiegen von der Geburt bis zur Schlachtung ist die Grundlage für den Geno- typen-Vergleich hinsichtlich der Wachstumsintensität. In der Säugezeit zeigt die Gruppe SHDU mit im Mittel 225 g signifikant höhere Tageszunahmen als die anderen Gruppen (203 bis 207 g). Während der Aufzucht im Gewichtsabschnitt von sieben bis 32 kg liegen die Ge- notypen SHDP (426 g) und SHDU (422 g) vor den Gruppen SHPI (408 g) und SHSH (401 g), (p<0,05). Die Rangfolge der Versuchsgruppen setzt sich in der Mast fort, wobei die Rein- zuchttiere weiter abfallen. Bezogen auf die Lebenstagszunahmen unterscheiden sich alle Gruppen signifikant voneinander: Die Wachstumsintensität fällt von SHDU (586 g) über SHDP (570 g) und SHPI (556 g) zu SHSH (501 g) ab. Für die Modellierung des vorliegenden Datenmaterials werden zehn verschiedene Wachstumsfunktionen geprüft. Dabei erweist sich die Richards-Funktion, eine nichtlineare Funktion mit vier Parametern und einem flexiblen Wendepunkt, als die am besten geeignetste und dient anschließend der grafischen Darstellung der Ergebnisse. Die Logistische Funktion und die Gompertz-Funktion stellen sich zudem als geeignete Modelle heraus. Die Auswertungen zur Schlachtkörperzusammensetzung und Fleischqualität (Kapitel 6) beru- hen auf den bereits in Kapitel 5 untersuchten Schweinen der Gruppen SHPI (N = 174), SHDU (N = 82), SHDP (N = 87) und SHSH (N = 30). Die mittleren Magerfleischanteile betragen 58,2 % für SHPI, 57,3 % für SHDP, 55,5 % für SHDU und 52,2 % für SHSH. Die pH-Werte 45 Minuten und 24 Stunden post mortem sowie die Leitfähigkeitswerte liegen für alle Grup- pen auf dem gleichen, gewünschten Niveau. Auch die Tropfsaftverluste unterscheiden sich nicht und erreichen ein Niveau von 2 %. Die Fleischhelligkeitsmessungen ergeben für SHDU Zusammenfassung III das dunkelste und für SHPI das hellste Fleisch. Der mittlere IMF-Gehalt im Rückenmuskel erreicht für die Gruppen SHSH und SHDU den in der Literatur als Zielwert bezeichneten Wert von >2 %. Signifikant niedrigere Werte weisen SHDP (1,69 %) und SHPI (1,46 %) auf. Auf Grundlage der Ergebnisse empfiehlt sich für die Zuchtebene eine Inzuchtvermeidungs- strategie, die durch gezielte Anpaarungsplanung unter Berücksichtigung der Sauen- und Eber- linien, gleichmäßige Zuchtbenutzung der Stammtiere, eine erhöhte Anzahl an Vatertieren und durch einen kontrollierten Zuchttier- oder Spermaimport aus verwandten Sattelschweineras- sen gekennzeichnet ist. Gleichzeitig ist auf der Grundlage der BLUP-Zuchtwertschätzung eine ausgewogene Leistungszucht zu favorisieren, die sich auf die althergebrachten Eigenschaften der Rasse, namentlich die Fruchtbarkeit und die Fleischqualität, fokussiert. Gerade die Fleischqualität ist der entscheidende Faktor für ein nachhaltig erfolgreiches Vermarktungs- konzept. Die Eichelmast auf der Weide als Konzept für die reinrassigen Remontetiere und der Einsatz von Fleischebern für die Mastferkelerzeugung sind bereits erfolgreich und zukunfts- fähig. Der Einsatz der Rasse Duroc statt des zurzeit genutzten Pietrains ist zu empfehlen. In Hinblick auf einen sich weiter diversifizierenden Markt ist auch ein paralleler Einsatz beider Eber-Genetiken denkbar. Die Erkenntnisse, die für das SH gewonnen wurden, sind auf andere gefährdete Schweinerassen übertragbar, da diese vor ähnlichen Herausforderungen stehen und vergleichbare Fragen zu beantworten haben. Summary IV Summary The main purpose of the current study is to generate knowledge that helps to develop instruc- tions for a successful configuration of breeding management for the endangered breed Schwäbisch-Hällisch pig (SH). The overarching theme is that the SH should be rescued as a livestock breed through a successful sale of high quality pork. Chapter 1 describes the struc- ture of pig production and meat market, as well as pros and cons of preserving endangered livestock breeds. For SH breed genetic-economic reasons and also cultural-ecologic aspects approve the preservation. The breed’s history as the main factor of cultural value is presented on the base of literature research in chapter 2. The incurrence of the SH in 1821 and its histor- ical circumstances are discussed as well as the development of herd book breeding in 1925 with the following prosperity period of the breed. Historical performance data is presented, too. The years of demise which end up in the closing of the herd book in 1970, are analyzed by referring to relevant literature. Chapter 3 starts with the description of the recovery of herd book breeding in 1984. The focus is on founder animals and their heritage because their small number causes the bottle neck effect of population. After presenting numerical