The objective of this thesis was to develop a simulation model in order to identify actors and flows of goods, which can promote the spread of a hypothetical contamination in the dairy industry. Based on the model results, ...

Conserved forage as silage provides an important source of energy and nutrients for livestock in many countries of the world. After opening the silo for the feed-out phase or due to damages of the covering, oxygen ingresses ...

A “No Mix” sanitation system was installed in a dormitory at the University of CanTho in South Vietnam, with the objective of recycling nutrients from source separated wastewater. The “Yellow Water” treatment plant was ...

In den Jahren 1995 bis 1998 wurden am Institut für Agrarbiologie der EMBRAPA in Seropédica, Rio de Janeiro, Brasilien, Feldversuche zum gemeinsamen Anbau von Mais und Körnerleguminosen unter den Anbaubedingungen des ...

Major aim of this thesis was to demonstrate how the use of a HACCP concept, a risk based approach, improves the sustainability of added value chains in European pig production. The thesis is featured as a pseudo-cumulative ...

Für eine optimale Ernährung der Pflanze ist es wichtig, dass der Boden die notwendigen Nährstoffe zum richtigen Zeitpunkt in einer verfügbaren Form zur Verfügung stellt. Dabei spielt die Fähigkeit des Bodens, die Nährstoffe zu bevorraten und in der richtigen Menge nachzuliefern, eine zentrale Rolle. Dies gilt auch für Schwefel (S), der mittlerweile weltweit eines der am meisten limitierenden Nährelemente darstellt.<br /> In der vorliegenden Arbeit wurden Bodenproben aus einem Dauerversuch des INRES-Pflanzenernährung der Universität Bonn mit etwa 45-jähriger Zufuhr definierter Mengen unterschiedlicher organischer Dünger herangezogen, um den Einfluss langjährig differenzierter organischer Düngung im Vergleich zu einer reinen Mineraldüngung (als Kontrolle) auf anorganische und organische S-Bindungsformen unter sonst gleichen Bedingungen zu überprüfen. Dabei wurde insbesondere der Frage der Stabilität der aromatischen Sulfatester gegenüber einer biochemischen Mineralisierung nachgegangen. Ein weiterer zentraler Punkt der Untersuchungen war die Gewinnung von Aggregaten unterschiedlicher Größe, in denen der Gehalt an Sulfatestern und deren Stabilität unter Verwendung von Arylsulfatase aus Helix pomatia bestimmt wurde. Es zeigte sich, dass Art und Menge der Düngung die Aggregatgrößen beeinflussen und dass der Gehalt an Sulfatestern mit abnehmender Aggregatgröße zunimmt. Gleichzeitig sind die Sulfatester in den kleinen Aggregaten besser vor dem Enzym geschützt, so dass die SFreisetzung hauptsächlich aus den größeren Aggregaten erfolgt.<br /> In einem 30-wöchigen Inkubationsversuch wurde weiterhin die zeitliche Dynamik des Einbaus von radioaktiv markiertem S in die Fraktion der Sulfatester verfolgt und Veränderungen ihrer Stabilität und Verfügbarkeit untersucht. Während der 30 Wochen wurde das zugefügte Sulfat hauptsächlich in die Fraktion des direkt an Kohlenstoff gebundenen Schwefels (C-S) eingebaut und kaum in die Sulfatester. Diese Ergebnisse wurden durch die Inkubation mit Arylsulfatase aus Helix pomatia bestätigt.<br /> Weiterhin konnte gezeigt werden, dass die Extraktion von sogenanntem carbonat-okkludiertem S mittels HCl nach der sequenziellen Methode von Shan et al. (1992, 1997) für kalkfreie Böden oder Böden mit sehr geringen Carbonatgehalten nicht geeignet ist, da mit diesem Schritt organischer S (mit-)erfasst wird und so die Berechnungen von anorganischem und organischem S verfälscht werden....
<strong>Long-term influence of differentiated organic fertilization on S-speciation and S-delivery of a Luvisol derived from loess</strong><br /> For the optimal nutrition of a plant, it is important that the soil delivers the right amount of nutrients when required and in a form useable by the plant. To do so the soil must be able to store nutrients. This is also true for S which has become a limiting factor in agriculture during the last decades worldwide.<br /> For this study we used soil samples from a long-term fertilization experiment INRES – Plant Nutrition, University of Bonn to examine the influence of a differentiated organic long-term fertilization compared to a mineral fertilization (as control) on organic and inorganic S species under otherwise equal conditions.<br /> A point of special interest therefore was the stability of aromatic sulfatester against biochemical mineralization. Another central part was the seperation of soil aggregates of different sizes as well as the determination of the amount of sulfatesters and their stability against arylsulfatase derived from Helix pomatia. It could be proven that amount and type of fertilizer have an influence on the aggregate size and that the amount of sulfatesters increased with decreasing aggregate size. At the same time the sulfatesters are protected by smaller aggregates against the enzyme and S-release originates mostly from the larger aggregates.<br /> The conversion of ³⁵SO₄-S into the fraction of sulfatesters was followed in a 30 weeks incubation experiment as well as their stability and availability. It could be shown that after 30 weeks most of the S was used to build C bonded S fractions and only a small amount could be found in the sulfatesters. These results were confirmed by an incubation experiment with arylsulfatase derived from Helix pomatia.<br /> Also, it could be shown that the extraction of so-called carbonate-occluded S by HCl, as described by Shan et al. (1992, 1997), is not suitable for soils without carbonate or with low cabonate contents, respectively. When treating such soils, organic S components are extracted as well and the calculation of organic and inorganic S fractions becomes distorted....

The efficiency of in vitro production (IVP) of bovine embryos still remains low, reaching blastocyst rates between 25 and 35 %. Accordingly, the necessity to define reliable predictors for developmental competence is indispensible. Up to now most morphological and molecular markers are subjective and partly invasive and thus relatively inaccurately. Therefore, the aim of the first experiment of the present approach was to evaluate the effect of structural changes in zona pellucidas’ (ZP) morphology during in maturation on developmental competence using polarized light microscopy. Structural changes in terms of number and size of pores were displayed by the Scanning electron microscopy and determined quantitatively in zona pellucida birefringence (ZPB). Immature oocytes classified as high presumble quality oocytes exhibited highest values for birefringence, and in vivo matured oocytes showed the lowest values for birefringence compared to their in vitro matured counterparts. These results implicate, that decreasing values for ZPB during maturation are typical for high developmental competence. In the second study of the present thesis, the transcriptome profile of one blastomere of a bovine 2-cell stage embryo was directly correlated with the developmental potential of the corresponding sister blastomere. Analyses using microarray technology revealed specific molecular fingerprints for blastomeres whose sister blastomere developed to the blastocyst stage in contrast to those blastomeres whose sister blastomeres stopped cleaving after separation or were blocked before embryonic genome activation (EGA). Pathway analyses uncovered, that differentially regulated genes (DEG) were mostly involved in oxidative phosphorilation, oxidative stress response and antioxidant activity. Five candidate genes, namely, NDUFS1, MAPK14, CAT, PRDX1 and PRDX6, which are known to act as either direct or indirect scavengers of reactive oxygen species (ROS), were selected and their expression levels were further characterized using two independent models for developmental competence. Furthermore, ROS staining revealed high ROS accumulations in late cleaved or rather developmentally incompetent 2-cell stage embryos, compared to low ROS levels in early cleaved and therefore presumable highly competent 2-cell stage embryos. Taken together, noninvasive morphological criteria predicting subsequent developmental competence of matured bovine oocytes were identified in this work. Moreover, a direct correlation between molecular mechanisms and the individual developmental competence, which was found to be already determined in the 2-cell stage, could be detected....
<strong>Untersuchungen boviner Eizellen und Embryonen auf morphologischer und molekularer Ebene zur Identifizierung von entwicklungsrelevanten Markern</strong><br /> In Anbetracht der relativ geringen Effizienz der in vitro Produktion (IVP) boviner Embryonen mit Blastozystenraten von 25 bis 35 %, ist es unverzichtbar, zuverlässige Prädiktoren für das Entwicklungspotential von Eizellen und Embryonen zu definieren. Bis heute sind die meisten morphologischen und molekularen Qualitätsparameter subjektiv und von invasiver Natur. Daher war es das Ziel in der ersten Studie der vorliegenden Arbeit, strukturelle Veränderungen in der Zona pellucida (ZP) während der in vitro Maturation (IVM) mit Hilfe der Polarisationslichtmikroskopie quantitativ zu erfassen und mit dem Entwicklungspotential zu korrelieren. Strukturelle Änderungen bezogen auf Anzahl und Größe der Poren in der ZP zeigten sich bei der Analyse mittels eines Rasterelektronenmikroskops und spiegelten sich in der Doppellichtbrechungsintensität der Zona pellucida (ZPB) quantitativ wieder. Immature Eizellen, die als qualitativ sehr gut eingestuft wurden, zeigten die höchsten Werte für die ZPB, wohingegen die in vivo maturierten Eizellen im Vergleich zu den in vitro maturierten die niedrigsten Werte aufwiesen. Diese Ergebnisse implizieren, dass abnehmende Werte für die ZPB während der Maturation als Pärdiktor für hohe Eizellqualität genutzt werden können. Zusammenfassend konnte gezeigt werden, dass die Polarisationslichtmikroskopie als nicht invasisver Prädiktor für das Entwicklungspotential genutzt werden kann. In der zweiten Studie der vorliegenden Arbeit wurde eine direkte Korrelation zwischen dem Transkriptionsprofil einer Blastomere eines bovinen Zweizellers zum Entwicklungspotential der korrespondierenden Schwesterblastomere hergestellt. Beim Vergleich mittels Mikroarraytechnologie wurden spezifische molekulare Fingerabdrücke für Blastomeren ermittelt, deren Schwesterblastomeren sich zur Blastozyste entwickelten im Gegensatz zu denen, deren Schwesterblastomeren sich nicht weiter teilten oder vor der embryonalen Genomaktivierung (EGA) geblockt wurden. Nach Analyse der durch die differentiell regulierten Transkripte betroffenen Stoffwechselwege zeigte sich, dass diese Gene hauptsächlich in oxidative Phosphorilierung, oxidative Stressantwort und antioxidative Aktivität involviert waren. Die Expremierung der daraus selektierten Kandidatengene NDUFS1, MAPK14, CAT, PRDX1 und PRDX6, deren direkte und indirekte Funktionen bei der Eliminierung von freien Radikalen bekannt ist, wurde an Hand von zwei unabhängigen Kompetenzmodellen weiter charakterisiert. Des Weiteren zeigte Färbung, dass spät geteilte Zweizeller mit einem geringeren Entwicklungspotential sehr hohe Anreicherungen an freien Radikalen aufwiesen im Gegensatz zu früh geteilten Zweizellern mit einem hohen Entwicklungspotential, die nur niedrige Anreicherungen zeigten. Schlussfolgernd konnte gezeigt werden, dass spezifische molekulare Mechanismen direkt mit dem Entwicklungspotential korrelieren und es bereits im Zweizeller determinieren....

At long sight ¹³⁷Cs and ⁹⁰Sr are the main radionuclides responsible for the contamination of agricultural soils due to core melts in nuclear power plants such as Chernobyl or Fukushima. Once deposited ...

Die Züchtung von Nutzpflanzen ist ein wichtiger Prozess für die Entwicklung leistungsfähiger neuer Pflanzensorten. Die schnelle Bonitur einer Vielzahl von Nutzpflanzen im Rahmen einer pflanzenzüchterischen Fragestellung ...

Alveolar macrophages (AMs) are important in the regulation of innate immune responses in the lung through their phagocytosis and the production of a variety of compounds, like cytokines and nitric oxide (NO). Newborn animals ...