Vermeidung der Küken-Massentötung in der Geflügelwirtschaft mit einem neuen Biomarker für schnelle in-ovo-Geschlechtsbestimmung

Warum das Schicksal neugeborener Küken wichtig ist

Jährlich werden Milliarden männlicher Küken von Legehennenrassen kurz nach dem Schlüpfen getötet, weil sie keine Eier legen und für die Mast wirtschaftlich nicht rentabel sind. Diese Praxis gilt zunehmend als unakzeptabel aus Sicht des Tierschutzes. Die hier beschriebene Studie zeigt einen Weg, um das Geschlecht eines Kükens bereits während der Entwicklung im Ei zu bestimmen, früh genug, um Schmerzen zu vermeiden und das Schlüpfen später getöteter Küken zu verhindern. Durch die Entdeckung eines neuen chemischen Signals und den Aufbau eines extrem schnellen Testsystems darum herum demonstrieren die Forschenden, wie Technologie die Handhabung von Eiern in der Geflügelwirtschaft verändern könnte.

Ein Problem, verborgen im Frühstücksregal

Eier gehören zu den weltweit am häufigsten verzehrten Lebensmitteln, mit weit über einer Billion produzierter Eier pro Jahr. Um die Supermarktregale zu füllen, müssen Brütereien ständig neue Legehennen aufziehen. Die männlichen Tiere dieser spezialisierten Legrassen wachsen jedoch langsam und liefern nicht genug Fleisch, um wirtschaftlich interessant zu sein. Heute werden Eier bebrütet, Küken schlüpfen, Mitarbeitende bestimmen das Geschlecht per Hand, und männliche Küken werden mit Methoden wie Zerkleinern oder Gas getötet. Wachsende Tierschutzbedenken und neue Gesetze in mehreren Ländern setzen die Branche unter Druck, humane und wirtschaftlich realistische Alternativen zu finden.

Ins Ei blicken, ohne es zu beschädigen

Eine vielversprechende Idee ist es, das Geschlecht des Embryos zu bestimmen, solange er noch im Ei ist und das Nervensystem noch nicht so weit entwickelt ist, dass Schmerz empfunden werden kann – etwa in den ersten 11 Tagen der Bebrütung. Die Autoren konzentrierten sich auf die Allantoisflüssigkeit, einen mit Flüssigkeit gefüllten Sack im Ei, der für Gasaustausch und Abfallprodukte zuständig ist und durch einen kleinen Stich in die Schale erreicht werden kann, ohne den Embryo zu schädigen. Mit einer breit angelegten, untargetierten chemischen Analyse mittels hochauflösender Massenspektrometrie durchsuchten sie tausende molekulare Signale in dieser Flüssigkeit aus Eiern an mehreren frühen Entwicklungstagen und suchten nach Unterschieden zwischen männlichen und weiblichen Embryonen.

Ein chemisches Geschlechtsmerkmal finden

Aus nahezu 2.000 detektierten Signalen reduzierte das Team die Auswahl auf einen besonders starken Kandidaten, ein kleines Molekül, das sie schließlich als 3-[(2-aminoethyl)sulfanyl]butansäure identifizierten, oder ASBA. Eier mit weiblichen Embryonen zeigten durchgehend geringere ASBA-Werte als solche mit männlichen Embryonen, besonders um den neunten Bebrütungstag – ein Zeitpunkt, der ethischen Richtlinien entspricht. Dieser Unterschied galt für zwei verschiedene kommerzielle Hühnerlinien, braune und weiße Legehennen, sodass derselbe Grenzwert unabhängig von der Rasse angewendet werden konnte. Statistische Modelle, die auf ASBA-Werten basierten, sagten das Geschlecht in diesen frühen Experimenten bei nahezu 9 von 10 Eiern korrekt voraus, was darauf hindeutet, dass dieses einzelne Molekül als verlässlicher Biomarker dienen könnte.

Aus einer Entdeckung wird ein für die Produktion tauglicher Test

Um in realen Brütereien praktikabel zu sein, muss ein Test schnell, billig und bei der Größenordnung von zehn Millionen Eiern pro Jahr genau sein. Konventionelle Laborgeräte wären bei weitem zu langsam, deshalb optimierten die Forschenden eine Technik namens acoustic droplet ejection mass spectrometry (ADE-MS). In diesem Aufbau stößt ein Schallimpuls winzige Tröpfchen der Allantoisflüssigkeit aus Mikrotiterplatten in einen Fluss, der sie mit mehreren Proben pro Sekunde direkt in das Massenspektrometer transportiert. Das Team verfeinerte jeden Schritt: robotisierte Probenahme aus den Eiern, automatische Mischung mit einer stabilen Referenzsubstanz, präzise Kontrolle der Tröpfchenbildung und kundenspezifische Software, die den kontinuierlichen Datenstrom in einzelne Eierergebnisse zerlegt. Außerdem entwickelten sie eine „dynamische“ Entscheidungsregel, die die Schwelle zur Geschlechtsbestimmung basierend auf der Verteilung der ASBA-Werte in jeder Platte anpasst und so die Robustheit gegen tagesbedingte Schwankungen erhöht.

Was das für Tiere und Betriebe bedeutet

Mit ihrem optimierten Ablauf konnten die Autoren auf einem Prototyp-System mehr als 1.800 Eiproben pro Stunde analysieren und das Geschlecht von Embryonen am Tag 9 mit etwa 95,5 % Genauigkeit korrekt vorhersagen. Zwar liegt dies etwas unter den rund 99 % Genauigkeit, die geübte Kükenbestimmer erreichen, doch die Methode arbeitet deutlich früher in der Entwicklung und vermeidet vollständig das Schlüpfen unerwünschter männlicher Küken. Die Forschenden argumentieren, dass weitere Automatisierung, parallele Geräte und möglicherweise die Kombination von ASBA mit zusätzlichen Markern sowohl Durchsatz als auch Genauigkeit auf ein für Routinen in großen Brütereien geeignetes Niveau steigern könnten. Weit verbreitet eingesetzt, könnte eine solche In-Ei-Analyse die Zahl getöteter männlicher Küken drastisch reduzieren und die ethisch problematische, bislang weitgehend unsichtbare Kostenstelle der Eierproduktion in eine menschlichere, technisch gestützte Lösung überführen.

Zitation: Drouin, N., Elfrink, H.L., Bruins, W. et al. Preventing chick culling in the poultry industry with a new biomarker for rapid in ovo gender screening. Sci Rep 16, 11987 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-42524-w

Schlüsselwörter: in-ovo-Geschlechtsbestimmung, Tierwohl in der Geflügelhaltung, Massen­spektrometrie, Biomarker-Screening, Eier-Brüterei-Technologie