Abstract: Pferdegerechte Haltungssysteme spielen bei der heutigen Nutzung des Freizeit- oder Sportpartners Pferd eine wichtige Rolle, da naturnahe Haltungsbedingungen nur in seltenen Fällen zu realisieren sind. Sämtliche Aufstallungsformen müssen als Kompromiss angesehen werden und bieten somit Vor- und Nachteile. Die vorliegende Untersuchung verfolgte den Zweck, die Stressbelastung von Pferden in verschiedenen Haltungssystemen zu erfassen und vergleichend zu beurteilen. Während der von Mai 2006 bis Juli 2007 durchgeführten Versuche wurden 24 zwei- bis dreijährige Hannoveranerstuten für jeweils 4 Wochen in insgesamt 6 verschiedenen Haltungsformen aufgestallt. Die Haltungsvarianten beinhalteten die Einzelbox (Variante 1), die Einzelbox mit einem frei zugänglichem Paddock (Variante 2), die gemeinsame Haltung von zwei Pferden in zwei Boxen und einem angeschlossenen frei zugänglichem Auslauf (Variante 3) und die Gruppenhaltung von 6 Pferden in einer Mehrraumauslaufhaltung (Variante 4 – 6). Die Haltungsvariante 4 differierte von den Varianten 5 und 6 durch seinen ungegliederten Liegebereich. In den Variante 5 und 6 wurde der Liegebereich der Gruppenhaltung durch eine über die halbe Breite reichende Trennwand in zwei Bereiche unterteilt. Die Trennwand befand sich in Haltungsvariante 5 im rechten Winkel an die Außenwand grenzend, während sie in Variante 6 an der der Stallgasse zugewandten Seite des Liegebereichs aufgestellt wurde. Um eine Vergleichbarkeit mit einem Reitpferd zu schaffen, wurden alle Pferde in allen Haltungssystemen täglich für circa eine Stunde in einer Freilaufanlage bewegt. Die Stressbelastung wurde mittels der Messung der Herzfrequenzvariabilität (Parameter pNN50 und SD1) und der Bestimmung fäkaler Cortisolmetaboliten erfasst. Zusätzlich wurden Videoauswertungen hinsichtlich der Beobachtung von Verhaltensauffälligkeiten in den Haltungsvarianten 1 und 2 durchgeführt. Die durchschnittlich niedrigste Stressbelastung erfuhren die Pferde durch die Haltungsvarianten 4 (pNN50: 46,32 %, SD1:158,58 ms, Cortisolmetaboliten: 21,01nmol/kg Kot) und 6 (pNN50: 47,1 %, SD1: 144,62 ms, Cortisolmetaboliten: 21,01 nmol/kg Kot). Die
141
Auswertung der pNN50- und Cortisolmetabolitenwerte ergab die größte Stressbelastung der Pferde in den Varianten 1 (pNN50: 42,81 %, SD1: 134,52 ms, Cortisolmetaboliten: 28,56 nmol/kg Kot) und 3 (pNN50: 42,41 %, SD1: 135,36, Cortisolmetaboliten: 28,60 nmol/kg Kot). Die Auswertung der SD1-Werte zeigte zusätzlich noch eine hohe Stressbelastung der Pferde in der Variante 5 (pNN50: 44,83 %, SD1: 119,24 ms, Cortisolmetaboliten: 27,18 nmol/kg Kot). Die Haltungsvariante 2 (pNN50: 45,77 %, SD1: 144,25 ms, Cortisolmetaboliten: 27,59 nmol/kg Kot) beziehungsweise die Varianten 2 und 5 (bei der Betrachtung der pNN50- und der Cortisolmetabolitenwerte) verursachten im Durchschnitt eine mittlere Stressbelastung. Teilweise waren die Unterschiede jedoch zu gering um die Signifikanzgrenze zu überschreiten. Die Betrachtung der einzelnen Pferde und der Pferdegruppen ergab große interindividuelle Unterschiede und deutliche gruppenspezifische Gemeinsamkeiten. Die Position eines Tieres in der Rangordnung hatte in diesen Untersuchungen bei der Betrachtung der Mittelwerte keinen Einfluss auf die Stressbelastung in Abhängigkeit der Haltungsvariante. Vielmehr zeigten sich auch hier deutliche individuelle Unterschiede in der Stressanfälligkeit und den Vorlieben der einzelnen Pferde bezüglich der verschiedenen Haltungssysteme. Die Analyse der Videoaufzeichnungen ergab, dass mehrere Pferde Kreisbewegungen in der Einzelbox ohne Auslauf (Variante 1) zeigten, während in der Variante 2 (Paddockbox) kein Pferd durch Kreisbewegungen auffiel. Andere Verhaltensauffälligkeiten oder gar Verhaltensstörungen wurden nicht beobachtet. Bei der Auswertung der Aufenthaltshäufigkeit und der Aufenthaltesdauer in den 4 Boxenquadranten zeigten sich einige Pferde sehr aktiv, was ein Hinweis auf eventuelle Unruhe oder Nervosität sein kann, während andere Pferde im Vergleich zum Gruppendurchschnitt sehr ruhig wirkten, da sie sich in der Box kaum bewegten und über lange Zeitabschnitte in einem Quadranten standen. Obwohl die Gruppenhaltung für die Mehrzahl der Pferde eine geringere Stressbelastung bedeutete und auch hinsichtlich des Bewegungs- und Sozialverhaltens am artgerechtesten einzustufen ist, sollte für jedes Pferd individuell unter Berücksichtigung seines Alters, seiner Rasse, seines Nutzungsgrades, aber vor allem seines Charakters und seiner Erfahrungen im Sozialverhalten ein passendes großzügig bemessenes Haltungssystem ermittelt werden, um
142
die durch das Haltungssystem ausgeübte Stressbelastung zu minimieren und das Wohlbefinden der Pferde zu steigern.

Abstract: The present study investigated how stress affects instrumental learning performance in horses (Equus caballus) depending on the type of reinforcement. Horses were assigned to four groups (N = 15 per group); each group received training with negative or positive reinforcement in the presence or absence of stressors unrelated to the learning task. The instrumental learning task consisted of the horse entering one of two compartments at the appearance of a visual signal given by the experimenter. In the absence of stressors unrelated to the task, learning performance did not differ between negative and positive reinforcements. The presence of stressors unrelated to the task (exposure to novel and sudden stimuli) impaired learning performance. Interestingly, this learning deficit was smaller when the negative reinforcement was used. The negative reinforcement, considered as a stressor related to the task, could have counterbalanced the impact of the extrinsic stressor by focusing attention toward the learning task. In addition, learning performance appears to differ between certain dimensions of personality depending on the presence of stressors and the type of reinforcement. These results suggest that when negative reinforcement is used (i.e. stressor related to the task), the most fearful horses may be the best performers in the absence of stressors but the worst performers when stressors are present. On the contrary, when positive reinforcement is used, the most fearful horses appear to be consistently the worst performers, with and without exposure to stressors unrelated to the learning task. This study is the first to demonstrate in ungulates that stress affects learning performance differentially according to the type of reinforcement and in interaction with personality. It provides fundamental and applied perspectives in the understanding of the relationships between personality and training abilities.

Abstract: Faecal steroid hormone metabolites are becoming increasingly popular as parameters for reproductive functions and stress. The extraction of the steroids from the faecal matrix represents the initial step before quantification can be performed. The steroid metabolites present in the faecal matrix are of varying polarity and composition, so selection of a proper extraction procedure is essential. There have been some studies to address this complex but often neglected point. Radiolabelled steroids (e.g. cortisol or progesterone) have frequently been added to faecal samples to estimate the efficiency of the extraction procedures used. However, native, unmetabolized steroids are normally not present in the faeces and therefore the results are artifi- cial and do not accurately reflect the actual recoveries of the substances of interest. In this respect, recovery experiments based on faecal samples from radiometabolism studies are more informative. In these samples, the metabolite content accurately reflects the mixture of metabolites present in the given species. As a result, it is possible to evaluate different extraction methods for use with faecal samples. We present studies on sheep, horses, pigs, hares and dogs that utilized samples containing naturally metabolized, 14C-labelled steroids. We recommend extracting faecal steroids by simply suspending the faeces in a high percentage of a primary alcohol (for glucocorticoid metabolites 80% aqueous methanol proved best suited for virtually all mammalian species tested so far). Not only does the procedure significantly increase the total amount of recovered radioactivity, it also increases the percentage of unconjugated metabolites, which are more likely to be recognized by the antibodies used in various immunoassays. The advantages of this extraction procedure are clear: it is very easy to use (no evaporation step is needed), it yields high recoveries and variation based on the extraction procedure is reduced to a minimum.

Abstract: An immunoglobulin G (IgG) was spray-dried on a Büchi 190 laboratory spray-dryer at inlet and outlet air temperatures of 130 and 190°C, respectively. The IgG solution contains initially 115mg/ml IgG plus 50mg/ml sorbitol. After dialysis, at least 80% of low molecular weight component was removed. After spray-drying the dialyzed IgG and immediate redissolution of the powder, an increase in aggregates from 1 to 17% occurred. A major shift towards increase β-sheet structure was detected in the spray-dried solid, which, however, reverted to native structure on redissolution of the powder. A correlation between aggregation determined by size exclusion chromatography and alterations in secondary structure determined by Fourier transformation infra-red spectroscopy could not therefore be established. On spray-drying a non-dialyzed, sorbitol-containing IgG only some 0.7% aggregates were formed. The sorbitol is therefore evidently able to stabilize partially the IgG during the process of spray-drying. Addition of trehalose to the liquid feed produced quantitatively the same stabilizing action on the IgG during spray-drying as did the sorbitol. This finding again points towards a water replacement stabilization mechanism. The IgG spray-dried powder prepared from the dialyzed liquid feed showed continued substantial aggregation on dry storage at 25°C. This was substantially less in the non-dialyzed, sorbitol-containing spray-dried powder. Addition of trehalose to both dialyzed and non-dialyzed system produced substantial improvement in storage stability and reduction in aggregate formation in storage. The quantitative stabilizing effect of the trehalose was only slightly higher than that of the sorbitol. Taken together, these results indicate that both the sorbitol and trehalose stabilize the IgG primarily by a water replacement mechanism rather than by glassy immobilization. The relevance of this work is its questioning of the importance of the usually considered dominance of glassy stabilization of protein in dried systems of high glass transition temperature, such as trehalose. The low glass transition temperature sorbitol produces almost equal process and storage stability in this case.