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Die vorliegende Untersuchung diente, nach der grundlegenden Vorgehensweise im Rahmen des exponentiellen N-Verwertungsmodelles (GEBHARDT 1966, Samadi und Liebert 2008), die Aminosäurewirksamkeit beim Masthähnchen unter spezifischer Fokussierung der schwefelhaltigen Aminosäuren Methionin und Cystein zu bewerten und neue Erkenntnisse zum Idealprotein-Konzept beim Mastgeflügel zu erhalten. Dazu wurden Stoffwechsel- und Wachstumsversuche mit männlichen Ross 308 Broilerküken in jeweils zwei Altersperioden (Starter- und Growerperiode) durchgeführt. Die Beantwortung der komplexen Fragestellung erforderte ein Herangehen in drei separaten Versuchskomplexen, die folgende Zielstellungen umfassten: Untersuchungskomplex I: Ermittlung des NMR (N-Erhaltungsbedarf) und NRmaxT (theoretisches maximales N-Retentionsvermögen) Untersuchungskomplex II: vergleichende Bertachtung der Methioninwirksamkeit zweier Methioninquellen (DL-Methionin (DLM) und 2-Hydroxy-4-methylthiobuttersäure (MHA)) und Ermittlung des Methioninbedarfs in Abhängigkeit vom Met:Cys-Verhältnis Untersuchungskomplex III: Ableitung eines idealen Aminosäurenverhältnisses unter Betrachtung der Aminosäuren Lysin, Threonin, Tryptophan, Arginin, Isoleucin und Valin Folgende Resultate wurden erzielt: NMR und NRmaxT Der in einem N-Bilanzversuch ermittelte N-Erhaltungsbedarf (NMR) für Ross 308 Broiler betrug für die Altersperiode 10. - 20. LT 295 mg/LMkg0,67 pro Tag und für die Altersperiode 25. - 35. LT 313 mg/LMkg0,67 pro Tag. Da die Ergebnisse, des in beiden Altersabschnitten analysierten N-Erhaltungsbedarfes sehr ähnlich waren, wurde der Mittelwert dieser beiden Parameter eruiert. Der durchschnittliche, als Arbeitswert für den täglichen N-Erhaltungsbedarf angenommene NMR betrug, für die unter der Studie betrachtete Genetik, somit 304 mg/LMkg0,67 pro Tag. Die Bewertung des theoretischen Potentials für die tägliche N-Retention (NRmaxT) männlicher Broilerküken der genetischen Herkunft Ross 308 entsprach für die Altersperiode 10. - 20. LT 3991mg/LMkg0,67 pro Tag und 3110 mg/LMkg0,67 pro Tag für die Altersperiode 25. - 35. LT. Die Ergebnisse demonstrierten, dass das genetische Potential zur Proteindeposition wachsender Broiler mit zunehmendem Alter sank. Methionin-Wirksamkeit Gegenüber der Negativkontrolle konnte durch die DL-Methionin- / MHA-Zulagen bzw. DL-Methionin- / MHA-Zulagen in Kombination mit Cystein der tägliche Zuwachs und der Futteraufwand signifikant verbessert werden. Beim Vergleich der relativen Wirksamkeit von DLM und MHA in dieser Arbeit zeigt sich eine Überlegenheit des DLM in allen Mischungen, mit Ausnahme der zweiten Met+Cys-Supplementationsstufe in der Growerperiode, bei der eine Wirksamkeit von 100 erzielt wurde. Die MHA-Wirksamkeit variierte in einem Bereich zwischen 62% und 100% in Abhängigkeit vom Met:Cys-Verhältnis und dem Gehalt an Met bzw. Cys in der Diät. Die Ergebnisse lassen vermuten, dass mit zunehmendem Anteil an Methionin sowie innerhalb des Methioninlevels ein zunehender Anteil an Cystein in der Diät, die Wirksamkeit von MHA relativ zu DLM senkte. Ableitungen zum täglichen Methioninbedarf Die abgeleiteten Werte zum täglichen Methioninbedarf bezogen sich auf einen Rohproteinansatz von 6 - 10g/d (Starter) bzw. 12 - 20g/d (Grower) und lagen in einem Bereich von: 244 - 498 mg/LMkg0,67pro LT bei einer Met-Wirksamkeit von 157 (Starter, 10. 21. LT) 230 - 500 mg/LMkg0,67pro LT bei einer Met-Wirksamkeit von 196 (Grower, 25. 35. LT) Danach benötigte ein Broiler mit einer mittleren Lebendmasse von 500g zur Realisierung eines täglichen Proteinansatzes von 6 - 10 mg/d eine Zufuhr von 154 313 mg Met/d und ein Broiler mit einer mittleren Lebendmasse von 1800g zur Realisierung eines täglichen Proteinansatzes von 12 20 mg/d eine Zufuhr von 341 742 mg Met/d. Bei einer täglichen Futteraufnahme von 50g bzw. 130g ergaben sich notwendige Aminosäurekonzentrationen im Futter von 0,26 - 0,57% Methionin bzw. 0,31 - 0,63% Methionin. Für die Methioninbedarfswerte zeigte sich eine bestehende Abhängigkeit zum Met:Cys-Verhältnis bzw. Cys-Gehalt der Futtermischung. Ableitungen zum idealen Aminosäurenverhältnis N-Bilanz- und Wachstumsversuche zur Ermittlung der idealen Aminosäurenverhältnisse wurden durchgeführt. Aus den drei N-Bilanzversuchen ergab sich ein ideales Lys:Thr:Trp:Arg:Ile:Val-Verhältnis von 100:61:17:106:59:69 für Broiler in der Altersperiode 10. - 20. LT sowie ein ideales Lys:Thr:Trp:Arg:Ile:Val-Verhältnis von 100:65:17:106:65:82 für Broiler in der Altersperiode 25. - 35. LT. Die Ergebnisse bestätigten die schon für Lys:Thr bekannte Altersabhängigkeit. Neue Aspekte ergaben sich jedoch hinsichtlich Ile und Val, bei denen ebenfalls ein altersbedingter Anstieg relativ zum Lys beobachtet wurde. Unter Mittelwertbildung der beiden Wachstumsversuche ergaben sich folgende Aminosäurenverhältnisse: Lys:Thr:Trp:Arg:Ile:Val von 100:62:18:95:68:72 für Broiler in der Altersperiode 0. - 21. LT und Lys:Thr:Trp:Arg:Ile:Val von 100:73:15:92:73:82 für Broiler in der Altersperiode 21. - 35. LT.

This work is an amalgamation of Theoretical Physics and Applied Mathematics applied on an Epidemiological problem. / Ziel dieser Doktorarbeit ist ein mathematisches Modell zu entwickeln, um eine mögliche Ausbreitung des West-Nil-Virus (WNV) in Deutschland zu simulieren und zu bewerten. Das entwickelte Werkzeug soll auch auf eine weitere, durch Zecken übertragene Krankheit, dem Krim-Kongo-Hämorrhagischen Fieber (CCHFV) angewendet werden. Die durch den Klimawandel verursachte globalen Erwärmung unterstützt auch die Verbreitung und Entwicklung verschiedener Vektorpopulationen. Dabei hat eine Temperaturerhöhung einen positiven Einfluss auf den Lebenszyklus des Vektors und die Zunahme der Vektoraktivität. In dieser Arbeit haben wir ein Differentialgleichungsmodell (ODE) entwickelt, um den Einfluss eines regelmäßigen Eintrags von Infektionserregern auf die empfängliche Population unter Berücksichtigung des Temperatureinflusses zu verstehen. Als Ergebnis haben wir einen analytischen Ausdruck der Basisreproduktionszahl und deren Wechselwirkung mit der Temperatur gefunden. Eine Sensitivitätsanalyse zeigt, wie wichtig das Verhältnis der anfälligen Mücken zur lokalen Wirtspopulation ist. Als ein zentrales Ergebnis haben wir den zukünftigen Temperaturverlauf auf Basis der Modellergebnisse des IPCC in unser Modell integriert und Bedingungen gefunden, unter denen es zu einer dauerhaften Etablierung des West-Nil-Virus in Deutschland kommt. Darüber hinaus haben wir die entwickelten mathematischen Modelle verwendet, um verschiedene Szenarien zu untersuchen, unter denen sich CCHFV möglicherweise in einer naiven Population etablieren kann, und wir haben verschiedene Kontrollszenarien mathematisch abgeleitet, um die Belastung von einer Infektion durch Zecken zu bewältigen. / The objective of this thesis is to develop the necessary mathematical model to assess the potential spread of West Nile Virus (WNV) in Germany and employ the developed tool to analyse another tick-borne disease Crimean- Congo Hemorrhagic Fever (CCHFV). Given the backdrop of global warming and the climate change, increasing temperature has benefitted the vector population. The increase in the temperature has a positive influence in the life cycle of the vector and the increase in its activities. In this thesis, we have developed an Ordinary Differential Equation (ODE) model system to understand the influence of the periodic introduction of infectious agents into the local susceptible population while taking account of influence of temperature. As results, we have found an analytic expression of the basic reproduction number and its interplay with the temperature. The sensitivity analysis shows us the importance of the ratio between the susceptible mosquitoes to the local host population. As a central result we have extrapolated the temperature trend under different IPCC conditions and found the condition under which the circulation of West Nile Virus will be permanent in Germany. Furthermore, we have utilised the developed mathematical models to examine different scenarios under which CCHFV can potentially establish in a naive population along with we mathematically derived different control scenarios to manage the burden of tick infection.

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