Immunocastration of male pigs

In Europe, male piglets have been surgically castrated for centuries in order to avoid boar-tainted carcasses and to eliminate boar-specific aggressive and sexual behavior. Surgical castration of male piglets is still legal within the European Union during the first week of life, even without anaesthesia or analgesia. These circumstances have led to increasing societal criticism, as the castration is painful and violates the physical integrity of the animals. In 2010, European stakeholders of the pork chain committed themselves voluntarily to ending surgical castration from 2018 onwards, but at present, more than 2 years later, the majority of male piglets are still castrated surgically without adequate pain relief. Immunocastration is one alternative to surgical castration or pork production with boars. Although this technique is approved for commercial use in Europe since 2009, the market shares of immunocastrates within the European pork market are very low. The main reasons for this low market acceptance are uncertainties whether immunocastration is reliable, competitive and accepted along the pork chain. The main objective of the present doctoral thesis was therefore to investigate the advantages and disadvantages of immunocastration with regard to the three pillars of sustainability aspects. The various sustainability aspects of immunocastration were summarized and reviewed. In addition, the effects of different housing conditions on the reliability of immunocastration were experimentally tested, as was the impact of housing conditions and sex group on the growth performance of male pigs. Finally, the consequences of pork production with immunocastrates and boars on the profitability of German pig production were analyzed with a simulation model using different carcass pricing systems for immunocastrates and risk scenarios for boar taint. Immunocastration is an active immunization against GnRH and consists of two consecutive vaccinations to induce antibodies which temporarily suppress testicular functions and prevent boar taint. It is a method which ensures both a high product quality and a high level of animal welfare. The impact of immunocastration on the three pillars of sustainability has been studied extensively, although a contemporary global overview of its different aspects has been missing. Performance results in immunocastrates are better than in barrows, but worse than in boars. The environmental impact of pork production with immunocastrates is lower than with barrows, but higher than with boars. The level of aggression is considerably lower in immunocastrates compared to boars. Societal concerns are mainly related to food safety, and are not supported by scientific evidence. After the second vaccination, immunocastrates switch physiologically from a boar-like to a barrow-like status. Therefore, the timing of the second vaccination is a fine-tuning tool to balance advantages of boars with their environmental and economic benefits against the increased risk of welfare problems and boar taint. Nevertheless, both the synergic and the conflicting relationships between the pillars of sustainability must be communicated along the value chain to produce tailored pork products. The present doctoral thesis shows that immunocastration can balance the advantages and disadvantages of pork production with boars or barrows, and thus serve as a sustainable alternative for the European pork chain. If used correctly, immunocastration is reliable in preventing boar taint and can be economically competitive with traditional surgical castration. Based on this thesis, future studies might investigate quality assurance systems that reliably detect non-responders, or animals that are incorrectly vaccinated, before slaughter or at slaughter line. In addition, the economic impact of switching from traditional pork production with barrows to pork production with immunocastrates along the entire pork chain should be further analyzed.

Seit Jahrhunderten werden in Europa männliche Ferkel chirurgisch kastriert, um Ebergeruch und eberspezifisches Aggression- und Sexualverhalten zu vermeiden. Die chirurgische Kastration von Eberferkeln erfolgt dabei meistens ohne Anästhesie oder Analgesie und darf so in der Europäischen Union innerhalb der ersten Lebenswoche durchgeführt werden. Diese Praxis wird von der Gesellschaft zunehmende kritisiert, da die Kastration schmerzhaft ist und die körperliche Unversehrtheit der Tiere verletzt. Im Jahr 2010 verpflichteten sich daher europäische Stakeholder der Wertschöpfungskette freiwillig dazu, die chirurgische Ferkelkastration ab 2018 zu beenden. Mehr als zwei Jahre nach dieser Frist, wird die Mehrheit der Eberferkel nach wie vor chirurgisch kastriert, die meisten weiterhin ohne Narkose und Schmerzausschaltung. Die Immunkastration ist eine Alternative zur chirurgischen Kastration und zur Jungebermast. Obwohl diese Technik in Europa seit 2009 für den kommerziellen Gebrauch zugelassen ist, sind die Marktanteile von Immunkastraten auf dem europäischen Schweinefleischmarkt sehr gering. Die Hauptgründe, die zu dieser geringen Marktakzeptanz führen sind Unsicherheiten, ob die Immunkastration zuverlässig und wettbewerbsfähig ist und ob sie von der gesamten Wertschöpfungskette akzeptiert wird. Daher war das Hauptziel der vorliegenden Doktorarbeit zu untersuchen, welche Vor- oder Nachteile sich im Hinblick auf Nachhaltigkeitsaspekte aus der Immunkastration ergeben. Die Analyse verschiedener Nachhaltigkeitsaspekte der Schweinefleischerzeugung mit Immunkastraten wurde in einem Review zusammengefasst. Zusätzlich wurde in einem experimentellen Ansatz der Einfluss verschiedener Haltungsbedingungen auf die Zuverlässigkeit der Immunkastration untersucht. In dieser Studie wurde zudem der Einfluss der Haltungsbedingungen und des Gonadenstatus auf die Wachstumsleistung männlicher Schweine erfasst. Basierend auf den Leistungsdaten dieser Studie wurde außerdem die Rentabilität der Mast von Immunkastraten, chirurgischen Kastraten und Jungebern mit einem Simulationsmodell für deutsche Betriebe unter Verwendung verschiedener Schlachtkörperpreissysteme für Immunkastraten und Risikoszenarien für Ebergeruch analysiert. Die Immunkastration ist eine aktive Immunisierung gegen GnRH und besteht aus zwei aufeinanderfolgenden Impfungen zur Induktion von Antikörpern, die die Hodenfunktionen vorübergehend unterdrücken und damit die Bildung von Ebergeruch sowie der Hodenhormone verhindern. Es handelt sich um eine Methode, die sowohl eine hohe Produktqualität als auch ein hohes Maß an Tierschutz gewährleistet. Die Auswirkungen der Immunkastration auf die drei Säulen der Nachhaltigkeit sind bereits ausführlich untersucht worden, jedoch fehlte ein aktueller globaler Überblick über verschiedene Nachhaltigkeitsaspekte des Verfahrens. Durch die Hodenhormonbildung vor der zweiten Impfung ist die Mastleistung von Immunkastraten – insbesondere die Futterverwertung – besser als die von Börgen, aber schlechter als die von Ebern. Die Umweltbelastung bei der Mast mit Immunkastraten ist geringer als bei Börgen, aber höher als bei Ebern. Das Aggressionspotential ist bei Immunkastraten nach der zweiten Impfung im Vergleich zu Ebern wesentlich geringer. Verbraucherbedenken hinsichtlich der Erzeugung von Schweinefleisch mit Immunkastraten beziehen sich hauptsächlich auf die Lebensmittelsicherheit. Solche Bedenken sind aus wissenschaftlicher Sicht unbegründet, da die Unbedenklichkeit des Verzehrs von Fleisch aus dieser Produktion belegt ist. Vor der zweiten Impfung sind Immunkastraten aus physiologischer Sicht wie Eber. Daher ist der Zeitpunkt der zweiten Impfung ein Instrument zur Feinsteuerung, um die ökologischen und wirtschaftlichen Vorteile von Ebern partiell zu nutzen, ohne das erhöhte Risiko von Tierschutzproblemen und Ebergeruch einzugehen. Dennoch müssen sowohl synergistische als auch antagonistische Beziehungen zwischen den Säulen der Nachhaltigkeit entlang der Wertschöpfungskette kommuniziert werden, um marktorientierte Schweinefleischprodukte anzubieten. Die vorliegende Doktorarbeit zeigt, dass der Ersatz der chirurgischen Ferkelkastration durch die Immunkastration die Vorteile der Jungebermast und der Mast von Börgen partiell vereint und somit eine nachhaltige Alternative für die europäische Schweinefleischerzeugung darstellen kann. Bei korrekter Anwendung ist die Immunkastration zuverlässig bei der Verhinderung von Ebergeruch und kann wirtschaftlich mit der traditionellen chirurgischen Kastration konkurrieren. Ausgehend von dieser Doktorarbeit könnten zukünftige Studien Qualitätssicherungssysteme untersuchen, die zuverlässig Non-Responder oder falsch geimpfte Tiere vor der Schlachtung oder am Schlachtband detektieren. Darüber hinaus sollten die wirtschaftlichen Auswirkungen der Umstellung von der chirurgischen Kastration auf die Mast von Immunkastraten auf die gesamte Wertschöpfungskette analysiert werden.