Rinder-Somatotropin

Somatotropin (Bos taurus)
Somatotropin (Bos taurus)
nach PDB 1bst
Somatotropin (Bos taurus)
Vorhandene Strukturdaten: 1bst
Masse/Länge Primärstruktur	191 Aminosäuren
Bezeichner
Gen-Name(n)	GH1 (Ensembl Cow)
Externe IDs	UniProt P01246
Vorkommen
Homologie-Familie	Hovergen

Rinder-Somatotropin (abgekürzt bST oder BST für ) ist ein Peptidhormon, das in der Hirnanhangsdrüse von Rindern gebildet wird und als Wachstumshormon wirkt. Es wird daher auch als Rinder-Wachstumshormon (engl. , 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.<ref>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/EWGVorlage:Abrufdatum</ref>

Geschichte

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.<ref name="Raux2022" /> 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,<ref>Eli Lilly and Company to Acquire Monsanto's POSILAC Brand Dairy Product and Related Business. In: monsanto.com. 20. August 2008, archiviert vom Vorlage:IconExternal (nicht mehr online verfügbar) am 1. Juli 2017; abgerufen am 27. April 2017 (). </ref> die das Präparat 2018 an das Unternehmen Union Agener, eine Tochter des brasilianischen Pharmakonzerns União Química Farmacêutica Nacional, verkaufte.<ref>Elanco Sells Its Posilac Business To Brazilian Animal Health Firm Union Agener. In: dairybusiness.com. 8. August 2018, abgerufen am 26. Februar 2026 (). </ref><ref>Damon Cline: Elanco plant's new owner to get bond financing. Abgerufen am 26. Februar 2026 (). </ref> 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.<ref>Consumers drive hormone-free milk, 15. Februar 2008.</ref>

Eigenschaften

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.<ref>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. </ref> Die Position 127 ist meistens mit Leucin (Leu, L) besetzt, als polymorphe Variante kommt Valin (Val, V) an dieser Stelle vor (ca. 30 %<ref>UniProt. Abgerufen am 27. Februar 2026 (). </ref>).<ref name="Raux2022">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. </ref> 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.<ref name="Raux2022" />

Primärstruktur der bovinen Somatotropine
Somatotropin, bovin, nativ	Sometribov
bST	Sometribov (Met-rbST)

Anwendung von rbST

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.<ref name="PMID 10527114" />

rbST verhindert das etwa 70 Tage nach Beginn der Laktation einsetzende Absterben von Milchdrüsenzellen in Milchkühen.<ref name="PMID 10527114">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).</ref> 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.<ref>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 (). </ref> 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.<ref name="books-7YtgexvS8RQC-106">V. Santaniello: Market Development for Genetically Modified Foods. CABI, 2002, ISBN 978-0-85199-701-8, S. 106.</ref> rbST wurde 1999 in Wisconsin in 17 % der Milchwirtschaftsbetriebe eingesetzt, darunter in 75 % der Betriebe mit mehr als 200 Milchkühen.<ref name="books-hgAwOpUBZtwC-1999-IA4">Gerardo Otero: Food for the Few. University of Texas Press, 2013, ISBN 978-0-292-75283-2, S. 1999-IA4.</ref> Im Jahr 2010 verwendeten in Wisconsin etwa 18 % der Milchwirtschaftsbetriebe rbST.<ref>Staff, USDA National Agricultural Statistics Service 2010. 2010 Dairy Producer Survey</ref>

Auswirkungen

Kuhgesundheit

Als Nebenwirkungen wurden 2003 in einer Meta-Analyse eine um 25 % erhöhte Wahrscheinlichkeit der Mastitis mit teilweise auftretender Eiterbildung beschrieben.<ref name="PMID 14620861">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).</ref> Die Empfängnisbereitschaft von Kühen sinkt während der Behandlung mit rbST um 40 %.<ref name="PMID 14620861" /> Die Wahrscheinlichkeit für Lahmheit in Kühen ist um 55 % erhöht.<ref name="PMID 14620861" /> Eine Meta-Analyse von 2014 konnte diese Ergebnisse nicht für die Zink-Formulierung von rbST bestätigen.<ref>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.</ref>

Milch für den menschlichen Konsum

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.<ref>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. </ref><ref>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. </ref>

Weblink

• Bovine Somatotropin (bST) auf der Website der U.S. Food & Drug Administration (FDA)

Einzelnachweise

<references />