University, Diss., 2004--Bremen. / Enth. 3 Sonderabdr.

Thesis (doctoral)--Swedish University of Agricultural Sciences, 2000. / Includes bibliographical references.

Serotonin (5-HT) nimmt eine wichtige Rolle in der Regulation von Nahrungsaufnahme ein. Erhöhte 5-HT-Freisetzung hemmt die Nahrungsaufnahme. Der 5-HT1A-Rezeptor liegt sowohl somatodendritisch als auch postsynaptisch vor. Seine Stimulation mit 8-OH-DPAT vermindert die 5-HT-Freisetzung. Die in-vivo-Mikrodialyse ermöglichte uns eine kontinuierliche Messung von extrazellulärem 5-HT im lateralen Hypothalamus an der frei beweglichen Ratte. Unsere Ergebnisse zeigen einen Abfall der 5-HT-Freisetzung bei satten Ratten, nicht jedoch wenn diesen nach Substanzgabe Futter angeboten wurde. Bei hungrigen Ratten war nach Substanzgabe keine signifikante Veränderung in der 5-HT-Freisetzung zu messen. Zusammenfassend wird mit der vorliegenden Studie erstmals die Wirkung von 8-OH-DPAT auf die 5-HT-Freisetzung im LHA in Abhängigkeit von unterschiedlichen Motivationszuständen in Verbindung mit Nahrungsaufnahme gezeigt. / Serotonin (5-HT) is an important mediator of satiety. Increase of 5-HT release inhibits food intake. 8-OH-DPAT, an agonist at the somatodendritic 5-HT1A autoreceptor, reduces serotonergic activity and induces food intake. With the technique of in vivo microdialysis we were able to measure continuously extracellular 5-HT in the lateral hypothalamic area (LHA) in freely moving rats under different feeding conditions. The present results show a decrease of 5-HT release in freely feeding rats after administration of 8-OH-DPAT. This effect was not obtained when offering food after drug application. In contrast, no significant effect in 5-HT release after application of 8-OH-DPAT in food deprived rats was measured. In summery this study demonstrates the effect of 8-OH-DPAT on the 5-HT release in LHA of freely moving rat depending on the different feeding conditions.

Das allgemeine Ziel der vorliegenden Doktorarbeit war es, den Zusammenhang von Fressverhalten, Futteraufnahme, Milchproduktion und Stoffwechselkrankheiten bei Milchkühen in der Frühlaktation zu untersuchen. Dafür wurden Daten von 70 laktierenden Deutschen Holstein-Friesischen Milchkühen (1. -7. Laktation) gesammelt. Das Fressverhalten wurde mittels eines elektronischen Fütterungssystems überwacht, welches die elektronische Kennung jeder einzelnen Kuh beinhaltete. Während der ersten Studie dieser Arbeit basierte die Analyse des Fressverhaltens der Milchkühe auf jedem Einzelbesuch; dabei war ein Besuch als die Zeit definiert, in der eine einzelne Kuh mit ihrem Kopf im Trog verweilte, unabhängig davon, wie die Kuh diese Zeit verbrachte. Während der zweiten und dritten Studie wurden die Besuche in Mahlzeiten unterteilt, die auf einem Mahlzeitenkriterium basieren, welches wie folgt berechnet wurde: Eine Mischung aus zwei normalen Verteilungen wurde an die Verteilungen der Intervallängen zwischen den Besuchen, die mittels des natürlichen Logarithmuses umgerechnet wurden waren, angepasst. Innerhalb dieser Studien wurde der Einfluss der Laktation, des Laktationsstatus und des Milchleistungsniveaus auf das Fressverhalten und die Futteraufnahme untersucht. Die letzte Studie bestimmte die Auswirkungen von Stoffwechselkrankheiten auf das Fressverhalten, die Futteraufnahme und die Milchproduktion. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass die Mahlzeit die wichtigere Einheit als der Einzelbesuch ist, um das Fressverhalten zu beschreiben. Laktationsnummer, Laktationsstatus und Milchleistungsniveau waren entscheidend für die Charakteristika des Fressverhaltens und die Futteraufnahme. Die höher Korrelation zwischen Fressverhalten, z.B. Dauer und Umfang einer Mahlzeit, verweisen darauf, dass das Messen der Fresszeit für das Berechnen der Futteraufnahme genutzt werden kann. Stoffwechselkrankheiten hatten einen entscheidenen Einfluss auf das Fressverhalten, die Futteraufnahme und die Milchproduktion. Die Beobachtung der Charakteristika des Fressverhaltens könnte bei der Früherkennung des bei Kühen bestehenden erhöhten Risikos an Stoffwechselstörungen hilfreich sein. / The overall objective of this PhD thesis was to investigate the relationships between feeding behaviour, feed intake, milk production, and metabolic-related production diseases of dairy cows during early lactation. Data from 70 lactating German Holstein Friesian dairy cows (parity 1 to 7) were collected. The feeding behaviour monitoring was conducted by using an electronic feeding system, which was equipped with an electronic identification of each individual cow. In the first study of this dissertation, the feeding behaviour of dairy cows was analysed based on the individual visits, with a visit being defined as the time spent by an individual cow with her head in one of the troughs regardless of how the cow spent that time. In the second and third studies, the visits were clustered in meals based on a “meal criterion”, which was calculated by fitting a mixture of two normal distributions to the distributions of the natural logarithm (LN)-transformed lengths of the interval between visits. In these studies, the effects of parity, stage of lactation, and milk yield level on feeding behaviour and feed intake were investigated. The final study determined the effects of metabolic-related production diseases on feeding behaviour, feed intake, and milk production. The results suggested that the meal is the more relevant unit than the individual visit for describing feeding behaviour. Parity, stage of lactation, and milk yield level had significant effects on feeding behaviour characteristics and feed intake. The high correlation between feeding behaviour such as meal duration and feed intake (meal size) suggests that measuring the time spent eating could be used to estimate the feed intake. Metabolic-related production diseases had significant effects on feeding behaviour, feed intake, and milk production. The monitoring of feeding behaviour characteristics might be helpful to detect the cows’ risk for metabolic-related production diseases at an early stage.

Die zunehmend kritische Betrachtung von Tierhaltungssystemen durch den Verbraucher erfordert eine wissenschaftliche Bewertung der Tiergerechtheit und der arteigenen Bedürfnisse von Nutztieren. Konventionelle ballaststoffarme Schweinemastfutter entsprechen nicht den ethologischen und ernährungsphysiologischen Ansprüchen der Tiere. Verhaltensstörungen sind daher bei Schweinen verbreitet. Der gewählte Forschungsansatz geht davon aus, dass eine erhöhte Befriedigung der Fressmotivation durch rohfaserreiche Futtermittel hier Abhilfe schaffen kann. Daher wurden je 14 Börge über eine Mastperiode mit einer lignocellulosehaltigen Ration gefüttert und mit einer konventionell gemästeten Tiergruppe verglichen. Die Futteraufnahme der Tiere wurde am Fressplatz mit RFID-Respondern registriert. Dabei zeigte sich, dass rohfaserreich gefütterte Schweine langsamer, länger und seltener fraßen und insgesamt weniger Futter aufnahmen. Das lässt auf ein erhöhtes Sättigungsgefühl der Tiere schließen. Das Aktivitäts- und Erkundungsverhalten wurde durch eine Kombination verschiedener Methoden gemessen. Videoanalysen belegten, dass die Tiere beider Gruppen etwa gleich lang ruhten. Die Rohfasertiere zeigten sich dabei weniger empfindlich gegenüber der Umgebungstemperatur. Die Erkundungsintensität, die mittels Respondern gemessen wurde, war ebenfalls nicht durch das Futter beeinflusst. Rohfaserreich gefütterte Schweine zeigten allerdings weniger Interesse an einem Spielzeug und weniger agonistische Auseinandersetzungen. Die Konkurrenz am Futterautomaten war wegen der längeren Fresszeit jedoch erhöht. Vermutlich war die Haltungsumwelt nicht geeignet, bestimmte Unterschiede im Verhalten der Schweine festzustellen. Die Rohfasertiere wuchsen langsamer als die Kontrolltiere, hatten jedoch Schlachtkörper mit erhöhtem Muskelfleischanteil. Die Futterverwertung unterschied sich nicht. Rohfaserreiches Futter verbessert offensichtlich beim Mastschwein die Sättigung und erhöht das Tierwohl. / Animal welfare is of growing importance to consumers of animal products. The development of animal-friendly housing systems and the research on the animal’s requirements are thus aspects of interest. Conventional feeds for fattening pigs are poor in dietary fibre and do not meet the ethologic and nutritional physiologic needs of pigs. This presumably this leads to misdirected behaviour and behavioural disorders, which are widespread in growing pigs. Numerous studies indicate that fibrous feed causes a higher satiation. The thesis on hand is based on the approach that a high level of crude fibre for fattening pigs leads to a reduced motivation to feed and to explore and thus provides relief to the animals. To investigate this, groups of 14 castrated male pigs were fed with a ration containing lignocelluloses during an entire fattening period and were compared to conventionally fed pigs. The feeding pattern of the animals was recorded using RFID responders. Pigs receiving high-fibre feed ate slower, longer and less often and consumed less feed than control pigs. This indicated an improved satiation. Activity and explorative behaviour was measured using various methods. Video analysis showed that both groups performed the same amount of resting behaviour. When choosing a place to rest, high-fibre pigs were less sensitive to their ambient temperature. The intensity of exploration, which was RFID-recorded, was not influenced by the feed. However, high-fibre pigs showed less interest in a toy and less agonistic behaviour. The competition at the feeders was higher, probably because of the prolonged feeding time. Presumably the housing conditions were not suitable for the detection of differences in explorative behaviour between high-fibre and control groups. High-fibre pigs fattened less than control pigs, but delivered better carcasses. The feed conversion was the same for both groups. Fibrous feed apparently enhances satiety in growing pigs and improves animal welfare.

In der vorliegenden Arbeit wurde die Beeinflussung der Wechselwirkungen zwischen Oberflächenwasser, Interstitial und Grundwasser durch eutrophierungsbedingte Kolmationszyklen in einem anthropogen belasteten Fließgewässer (Lahn, Hessen) untersucht. Dabei wurden Mesokosmosexperimente und Freilanduntersuchungen an einer hyporhithralen Pool-Riffle-Sequenz miteinander kombiniert und die Ergebnisse vergleichend interpretiert. Im Rahmen der Arbeit wurde ein experimenteller Versuchsstand aufgebaut, der aus einer kontinuierlich durchströmten Sedimentsäule bestand und in einem mobilen Laborcontainer an der Lahn installiert war. Mit Hilfe dieses mesoskaliges Sedimentkörperexperimentes wurden jahreszeitliche Verlaufsmuster der inneren Kolmation analysiert, parametrisiert und mit physikalischen (Schwebstoffdynamik) und biologischen Kolmationskomponenten in Beziehung gesetzt. Besonderer Fokus lag dabei auf der Entwicklung des Periphytons, das in eutrophierten Fliessgewässern verstärkender Faktor der Kolmation werden kann. Ferner ließ sich mit dem aufgebauten Sedimentkörperexperiment der Einfluss von Kolmation auf Stoffumsetzungsprozesse (O2) im Interstitial modellhaft erfassen. In einem zweiten mesoskaligen Versuchsstand wurde die Bedeutung der hyporheischen Meiofauna für biogene Dekolmationsvorgänge (Fraß und Bioturbation) untersucht.

In der vorliegenden Arbeit wurde die Beeinflussung der Wechselwirkungen zwischen Oberflächenwasser, Interstitial und Grundwasser durch eutrophierungsbedingte Kolmationszyklen in einem anthropogen belasteten Fließgewässer (Lahn, Hessen) untersucht. Dabei wurden Mesokosmosexperimente und Freilanduntersuchungen an einer hyporhithralen Pool-Riffle-Sequenz miteinander kombiniert und die Ergebnisse vergleichend interpretiert. Im Rahmen der Arbeit wurde ein experimenteller Versuchsstand aufgebaut, der aus einer kontinuierlich durchströmten Sedimentsäule bestand und in einem mobilen Laborcontainer an der Lahn installiert war. Mit Hilfe dieses mesoskaliges Sedimentkörperexperimentes wurden jahreszeitliche Verlaufsmuster der inneren Kolmation analysiert, parametrisiert und mit physikalischen (Schwebstoffdynamik) und biologischen Kolmationskomponenten in Beziehung gesetzt. Besonderer Fokus lag dabei auf der Entwicklung des Periphytons, das in eutrophierten Fliessgewässern verstärkender Faktor der Kolmation werden kann. Ferner ließ sich mit dem aufgebauten Sedimentkörperexperiment der Einfluss von Kolmation auf Stoffumsetzungsprozesse (O2) im Interstitial modellhaft erfassen. In einem zweiten mesoskaligen Versuchsstand wurde die Bedeutung der hyporheischen Meiofauna für biogene Dekolmationsvorgänge (Fraß und Bioturbation) untersucht.