Rinder-Somatotropin
| Somatotropin (Bos taurus) | ||
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| nach PDB 1bst | ||
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Vorhandene Strukturdaten: 1bst | ||
| Masse/Länge Primärstruktur | 191 Aminosäuren | |
| Bezeichner | ||
| Gen-Name(n) | GH1 (Ensembl Cow) | |
| Externe IDs | ||
| Vorkommen | ||
| Homologie-Familie | Hovergen | |
Rinder-Somatotropin (abgekürzt bST oder BST für englisch bovine somatotropin) ist ein Peptidhormon, das in der Hirnanhangsdrüse von Rindern gebildet wird und als Wachstumshormon wirkt. Es wird daher auch als Rinder-Wachstumshormon (engl. bovine growth hormone, BGH) bezeichnet. Rekombinant hergestelltes Rinder-Somatotropin wird in manchen Ländern zur Steigerung der Milchproduktion bei Milchkühen verwendet. In der EU ist es zur Vermarktung und zur Anwendung an Milchkühen zum Schutz von Tiergesundheit und -wohlergehen verboten.[1]
Geschichte
[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]Im Jahr 1937 fand man, dass die Verabreichung von bST zu einer erhöhten Milchproduktion bei Milchkühen führt, da es ein Absterben der Milchdrüsenzellen während der Laktation verhindert. Der Einsatz von bST in der Landwirtschaft war bis in die 1980er Jahre begrenzt, da Rinderkadaver die einzige Bezugsquelle darstellten.
Das erste rekombinant hergestellte Rinder-Somatotropin (rbST) wurde 1988 in Sudafrika zugelassen.[2] 1994 brachte Monsanto ein rbST unter dem Produktnamen Posilac in den USA auf den Markt. Es wird von gentechnisch veränderten Bakterien (Escherichia coli) produziert, die das bST-Gen auf einem Vektor tragen. Monsanto verkaufte im August 2008 Posilac und alle damit verbundenen Rechte an Elanco Animal Health,[3] die das Präparat 2018 an das Unternehmen Union Agener, eine Tochter des brasilianischen Pharmakonzerns União Química Farmacêutica Nacional, verkaufte.[4][5] Posilac ist weder in Kanada noch Europa zugelassen. Der Aufruf von US-Konsumenten gegen den Einsatz künstlicher Wachstumshormone führte 2009 zu einem Domino-Effekt in der Milchproduktion, Milch rbST-frei herzustellen.[6]
Eigenschaften
[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]Bovines Somatotropin ist ein Peptidhormon mit einem molekularen Masse von rund 22 kDa, das aus 190 oder 191 Aminosäuren besteht. Die Aminosäuresequenz des Proteins ist zu 67 Prozent mit der des humanen Somatotropins identisch.[7] Die Position 127 ist meistens mit Leucin (Leu, L) besetzt, als polymorphe Variante kommt Valin (Val, V) an dieser Stelle vor (ca. 30 %[8]).[2] Zwei rekombinante Formen sind für den Einsatz bei Milchkühen zugelassen: das Met-rbST (Sometribov [INN]), bei dem das Alanin am N-terminalen Ende durch Methionin ersetzt ist (Posilac, Lactatropin; Union Agener) sowie das Ala-rbST (Boostin; Lg Chem), das der nativen Form entspricht.[2]
| Primärstruktur der bovinen Somatotropine | |
.svg) |
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| bST | Sometribov (Met-rbST) |
Anwendung von rbST
[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]Die Kuh produziert während der Laktation eine begrenzte Menge Milch. Die Produktion erhöht sich täglich, bis um den Tag 70 das Maximum erreicht ist. Von diesem Zeitpunkt an vermindert sich die Produktion langsam, bis die Kuh trocken ist. Zum Teil bewirkt die Zahl der milchproduzierenden Zellen im Euter diese Erhöhung und Verminderung der Milchproduktion. Die Anzahl der Zellen ist zunächst gering, erhöht sich während der ersten Zeit der Laktationsphase und vermindert sich dann wieder, während die Laktation weitergeht. Einmal abgestorben wachsen diese Zellen normalerweise nicht neu bis zur nächsten Laktationsphase.[9]
rbST verhindert das etwa 70 Tage nach Beginn der Laktation einsetzende Absterben von Milchdrüsenzellen in Milchkühen.[9] Daraus resultiert im Ganzen eine höhere Produktion während der Laktationsphase. Da die Milchproduktion der Kuh während der Laktationsphase gemäß einer bekannten Kurve zu- und abnimmt, kann der Einsatz von rbST das Resultat gezielt verbessern. Die Anwendung erfolgt als subkutane Injektion einer rbST-Zink-Suspension alle 14 Tage ab der neunten bis zehnten Woche nach dem Kalben.[10] Der Wirkstoff erhält dann die zu diesem Zeitpunkt bestehenden Milchproduktionszellen am Leben. Nach der Höchstleistung vermindert sich die Produktion deshalb unter Gabe von rBST langsamer als ohne. So wird ein höherer Milchertrag über die Zeitspanne der Laktationsphase erzielt. Im besten Falle erhöht sich dieser Ertrag durch den Einsatz von Posilac nach Angaben des Herstellers auf sieben bis acht Liter Milch mehr am Tag.
In den USA wurden laut Monsanto im Jahr 1999 etwa 30 % der Milchkühe (circa 3 Millionen) mit rbST behandelt.[11] rbST wurde 1999 in Wisconsin in 17 % der Milchwirtschaftsbetriebe eingesetzt, darunter in 75 % der Betriebe mit mehr als 200 Milchkühen.[12] Im Jahr 2010 verwendeten in Wisconsin etwa 18 % der Milchwirtschaftsbetriebe rbST.[13]
Auswirkungen
[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]Kuhgesundheit
[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]Als Nebenwirkungen wurden 2003 in einer Meta-Analyse eine um 25 % erhöhte Wahrscheinlichkeit der Mastitis mit teilweise auftretender Eiterbildung beschrieben.[14] Die Empfängnisbereitschaft von Kühen sinkt während der Behandlung mit rbST um 40 %.[14] Die Wahrscheinlichkeit für Lahmheit in Kühen ist um 55 % erhöht.[14] Eine Meta-Analyse von 2014 konnte diese Ergebnisse nicht für die Zink-Formulierung von rbST bestätigen.[15]
Milch für den menschlichen Konsum
[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]Der Einsatz von rbST wirkt sich gemäß zweier Studien (eine davon unter Beteiligung von Monsanto) nicht auf die Zusammensetzung der Kuhmilch aus. Zellkultur- und Tierversuche haben danach keine Hinweise darauf gegeben, dass Milch, die von rbST-behandelten Kühen stammt, unsicher ist.[16][17]
Weblink
[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]Einzelnachweise
[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]- ↑ 1999/879/EG: Entscheidung des Rates vom 17. Dezember 1999 über das Inverkehrbringen und die Verabreichung von Rindersomatotropin (BST) und zur Aufhebung der Entscheidung 90/218/EWG, abgerufen am 27. Februar 2026
- 1 2 3 Axel Raux, Emmanuelle Bichon, Alessandro Benedetto, Marzia Pezzolato, Elena Bozzetta, Bruno Le Bizec, Gaud Dervilly: The Promise and Challenges of Determining Recombinant Bovine Growth Hormone in Milk. In: Foods. Band 11, Nr. 3, 20. Januar 2022, S. 274, doi:10.3390/foods11030274.
- ↑ Eli Lilly and Company to Acquire Monsanto's POSILAC Brand Dairy Product and Related Business. In: monsanto.com. 20. August 2008, archiviert vom (nicht mehr online verfügbar) am 1. Juli 2017; abgerufen am 27. April 2017 (englisch).
- ↑ Elanco Sells Its Posilac Business To Brazilian Animal Health Firm Union Agener. In: dairybusiness.com. 8. August 2018, abgerufen am 26. Februar 2026 (englisch).
- ↑ Damon Cline: Elanco plant's new owner to get bond financing. Abgerufen am 26. Februar 2026 (amerikanisches Englisch).
- ↑ Consumers drive hormone-free milk, 15. Februar 2008.
- ↑ W.L. Miller, D. Coit, J.D. Baxter, J.A. Martial: Cloning of Bovine Prolactin cDNA and Evolutionary Implications of its Sequence. In: DNA. Band 1, Nr. 1, Januar 1981, S. 37–50, doi:10.1089/dna.1.1981.1.37.
- ↑ UniProt. Abgerufen am 27. Februar 2026 (englisch).
- 1 2 D. E. Bauman: Bovine somatotropin and lactation: from basic science to commercial application. In: Domestic animal endocrinology. Band 17, Nummer 2–3, Oktober 1999, ISSN 0739-7240, S. 101–116, PMID 10527114 (Review).
- ↑ Freedom of Information (FOI) Summay, NADA 140-872, Posilac. In: animaldrugsatfda.fda.gov. U.S. Food & Drug Administration, 11. September 2003, abgerufen am 26. Februar 2026 (englisch).
- ↑ V. Santaniello: Market Development for Genetically Modified Foods. CABI, 2002, ISBN 978-0-85199-701-8, S. 106.
- ↑ Gerardo Otero: Food for the Few. University of Texas Press, 2013, ISBN 978-0-292-75283-2, S. 1999-IA4.
- ↑ Staff, USDA National Agricultural Statistics Service 2010. 2010 Dairy Producer Survey
- 1 2 3 I. R. Dohoo, L. DesCôteaux, K. Leslie, A. Fredeen, W. Shewfelt, A. Preston, P. Dowling: A meta-analysis review of the effects of recombinant bovine somatotropin. 2. Effects on animal health, reproductive performance, and culling. In: Canadian journal of veterinary research = Revue canadienne de recherche vétérinaire. Band 67, Nummer 4, Oktober 2003, ISSN 0830-9000, S. 252–264, PMID 14620861, PMC 280709 (freier Volltext).
- ↑ N. R. St-Pierre, G. A. Milliken, D. E. Bauman, R. J. Collier, J. S. Hogan, J. K. Shearer, K. L. Smith, W. W. Thatcher: Meta-analysis of the effects of sometribove zinc suspension on the production and health of lactating dairy cows. In: Journal of the American Veterinary Medical Association. Band 245, Nummer 5, September 2014, ISSN 1943-569X, S. 550–564, doi:10.2460/javma.245.5.550, PMID 25148097.
- ↑ John Vicini, Terry Etherton, Penny Kris-Etherton, Joan Ballam, Steven Denham, Robin Staub, Daniel Goldstein, Roger Cady, Michael McGrath, Matthew Lucy: Survey of Retail Milk Composition as Affected by Label Claims Regarding Farm-Management Practices. In: Journal of the American Dietetic Association. Band 107, Nr. 7, 2008, S. 1198–1203, doi:10.1016/j.jada.2008.04.021.
- ↑ R.J. Collier, D.E. Bauman: Update on human health concerns of recombinant bovine somatotropin use in dairy cows. In: Journal of Animal Science. Band 92, Nr. 4, 2014, S. 1800–1807, doi:10.2527/jas.2013-7383.