Das Verfahren zur Bestimmung von Koc-Werten nach OECD Richtlinie 121 ist zur Abschätzung der Sorptionskoeffizienten einzelner Stoffklassen gut geeignet. Die komplexen Wechselwirkungen eines Stoffes mit einer Matrix bei dem Sorptionsprozess konnten durch die Erweiterung des Kalibrierdatensatzes und den zusätzlichen stationären Phasen besser dargestellt werden. Die empirische Annahme der Kapazitätsfaktorensumme aus Cyano-Phase, Diol-Phase und Amino-Phase berücksichtigt die Wechselwirkungen von polaren Stoffen mit polaren Phasen und kann zur Bestimmung des Sorptionskoeffizienten weiterer Stoffklassen (z.B.: Amine, Alkohole) unter OECD-Bedingungen angewendet werden. Der Vorteil dieser Bestimmungsmethode ist, dass der Sorptionskoeffizient Koc unter umweltrelevanten Versuchsbedingungen ermittelt wurde und weitere Parameter wie zum Beispiel die pH-Wert-Abhängigkeit untersucht werden können. Auch eine hohe Reproduzierbarkeit des Verfahrens ist gewährleistet, da die verschiedenen HPLC-Säulen kommerziell erhältlich sind. Ein großer Nachteil der Bestimmungsmethode ist die einfache Struktur der Sorbensmatrizes, welche die Komplexität der Umwelt- bzw. Bodenmatrix nur bedingt wiedergeben können. Weiterhin ist die Bestimmung des Sorptionskoeffizienten mittels der drei unterschiedlichen HPLC-Säulen zeitaufwendiger als Sorptionsversuche mit einem Sorbensmaterial. Aus diesem Grund wurde in weiteren Sorptionsversuchen ein Sorbens gesucht, welches die natürlichen Sorptionsprozesse besser abbildet. Für das Beurteilen des Sorptionsverhaltens von organischen Verbindungen an natürlichen Sorbentien wurden in Batchversuchen die Sorptionskoeffizienten bestimmt. Mit dem Festlegen der Sorptionsparameter (z.B.: Sorptionskinetik, Sorbensmenge, Extraktionszeit) liegt ein valides Verfahren zur Aufnahme von Sorptionsisothermen vor. Von den verschiedenen Sorptionsmatrizes bilden die Huminsäuren den Sorptionsprozess von organischen Stoffen an natürlichen Böden am besten ab. Die Aldrich-Huminsäure wurde als Sorbens für die Durchführung von Säulenversuchen ausgewählt, da für diese Sorptionsmatrix die Sorptionskoeffizienten mit Literaturdaten am besten übereinstimmen. Für die Anwendung eines weiteren Analysenverfahrens wurde die Säulenmethode mit einer immobilisierten Aldrich-Huminsäure-Silikagel-HPLC-Säule durchgeführt. Die Aldrich-Huminsäure-immobilisierte-stationäre-Phase wurde durch eine mehrstufige organische Synthese unter inerten Bedingungen hergestellt. Zur Verifizierung der eingesetzten Huminsäure-Säule wurden die Stabilität der Matrix mit der theoretischen Bodenzahl N, des Säulendrucks und der Kapazitätsfaktor eines Kontrollstoffes erfolgreich überprüft. Die Porösität der Säulenmatrix, der organische Anteil des Sorbens und die Leitfähigkeit der mobilen Phase wurden als weitere Versuchsparameter überprüft, und es wurde darauf geachtet, dass umweltrelevante Bedingungen bei den Sorptionsversuchen vorliegen. Das HPLC-Verfahren wurde durch die hohe Übereinstimmung zwischen experimentellen Koc-Werten der Aldrich-Huminsäure und den Koc-Literaturwerten aus Batchversuchen mit Böden für neutrale organische Stoffe verifiziert. Auch beim Vergleich der Sorptionsergebnisse von verschiedenen Huminstoff-Matrizes besitzt die Aldrich-Huminsäure die Koc-Werte mit der größten Übereinstimmung mit Literaturdaten. Zur Beurteilung des Sorptionsverhaltens eines Stoffes in der Umwelt wurde die Einteilung von Höltig erweitert. Zum Treffen einer Aussage über das Sorptionsverhaltens eines Stoffes wurde neben dem log Kow auch der log Koc verwendet und für ionische Stoffe in Sorptionsklassen eingeteilt. Für 30 umweltrelevante und toxische Stoffe ohne Sorptionskoeffizient wurde ein Koc-Wert ermittelt und das Sorptionsverhalten nach dem erweiterten Hölting-Modell abgeschätzt. Dabei zeigten 2,6-Di-t-butyl-p-benzochinon, Epoxiconazol und Chalconepoxid nach dem Modell ein relevantes Sorptionsverhalten (log Koc= 2,39 bis 3,18). Für einen Koc-Datensatz von 85 Stoffen wurde mit dem Aldrich-Huminsäure-Säulenverfahrens ein Abraham-Modell aufgestellt. Das Modell liefert die signifikanten Phasenparameter e, s, b, v und und hohe Regressionskoeffizienten (r2=0,91, q2cv= 0,89). Demnach ist das aufgestellte Abraham-Modell für 16 Stoffklassen sehr gut geeignet, die Sorptionskoeffizienten vorherzusagen. Auch der Vergleich mit dem Abraham-Modell von Nyguyen (2005) zeigt, dass die Aldrich-Huminsäure die Sorptionseigenschaften von Böden sehr gut abbilden kann. Für eine Vielzahl an Stoffen lagen keine Literaturwerte vor, so dass mit Hilfe der HPLC-Säulenmethode zeitnah weitere Stoffklassen in das Abraham-Modell implementiert werden können. Für 40 organische Basen mit einem pKs-Bereich von 0,50 bis 10,69 und einem logKow- Bereich von -0,02 bis 5,51 wurde der Sorptionskoeffizient bei 3 pH-Werten ermittelt. Für 9 organische Basen, welche im untersuchten pH-Wertbereich ausschließlich neutral vorliegen, wurde kein signifikanter Einfluss des pH-Werts auf den Sorptionskoeffizienten ermittelt. Für kationisch vorliegende organische Basen wurde mit steigendem pH-Wert ein zunehmender Sorptionskoeffizient bestimmt. Eine Erhöhung des Sorptionskoeffizienten bei pH 5 und pH 7 beruht auf zusätzlichen ionischen Molekül-Matrix-Wechselwirkungen zwischen organischen Basen und Sorbens. Auch für die organischen Basen, welche im pH-Bereich von 3 bis 7 mit beiden Spezies vorliegen, konnte bei dem pH-Wert 5 oder pH-Wert 7 die größten Sorptionskoeffizienten ermittelt werden. Die starke Zunahme der Sorptionskoeffizienten kann neben hydrophoben Wechselwirkungen auf dem Maximum an ionischen Bindungen bei pH 5 oder pH 7 zwischen der kationischen Spezies der Base und den anionischen Carboxyl-Gruppen der Aldrich-Huminsäure basieren. Für 16 organische Basen, welche im pH-Wertbereich bei pH 7 neutral und bei pH 3 ionisch vorliegen, wurde ein linearer Zusammenhang zwischen log Koc.n und log Koc.ion aufgestellt. Für die Annahme, das für einen Stoff der Sorptionskoeffizient einer Spezies ermittelt wurde, gilt die Näherung dass mindestens 90 Prozent der Spezies vorliegen müssen. Das Modell zur Berechnung des pH-abhängigen Sorptionskoeffizienten beruht auf 55 log Koc(pH)-Werten von organischen Basen. Für die Anwendung des Modells muss eine organische Base im untersuchten pH-Wertbereich als neutrale Spezies vorliegen. Bei einem Vergleich der experimentellen Sorptionskoeffizienten mit den berechneten Werten von Franco stellte sich heraus, dass das Literaturmodell zur Vorhersage des Koc(pH) nur bedingt geeignet ist. In zukünftigen Arbeiten kann das erstellte Abraham-Modell für eine noch bessere praxisbezogene Anwendung auf weitere umweltrelevante Stoffklassen erweitert werden. Zur Erstellung eines Gesamtmodells für ionisch und neutral vorliegende organische Basen müssen pH-abhängige Sorptionskoeffizienten weiterer Basen ermittelt werden.

In vorliegender Arbeit wurde der Einfluss von Propylen-glycol als glucoplastische Verbindung im Präparat "Schaumann Energizer" sowie die Wirkung der den Mineral- und Energiestoffwechsel stabilisierenden, Toxine bindenden Huminsäuren (HS) im "Cellu-Ligno-Karbon-Isolat" in alleiniger Anwendung bzw. in Kombination beider Wirkstoffe beim Hochleistungsmilchrind im peripartalen Zeitraum untersucht. Zur Charakterisierung der Effekte der angewandten Präparate wurden folgende labordiagnostische und hämatologische Parameter bestimmt: Leukozytenzahl, Calcium, anorganisches Phosphat, Natrium, Kalium, Chlorid, Eisen, Glucose, BHB, Gesamtprotein sowie Albumin, Cholesterol, Bilirubin, GLDH, AST, GGT und CK. Des Weiteren wurden klinische Kriterien, wie die 100-Tage-Milchleistung sowie aufgetretene Erkrankungen, wie Mastitiden, Panaritien, Nachgeburtsverhaltungen und Stoffwechselkrankheiten, wie die Gebärparese, das Fettlebersyndrom und die Ketose erfasst. / This paper investigated the effect of propylene glycol as a glycogenic compound in the preparation called "Schaumann Energizer". It was also looked into the effect of humic acids (HA), which stabilize the mineral metabolism and the energy metabolism and bind toxins, on the "Cellu-Ligno-Karbon-Isolat" in single and combinational administration of the active substances to high dairy yielding cows during the peripartal period. The following laboratory diagnostic parameters and haematological parameters were determined in order to characterize the consequences of the two preparations in use: number of leucocytes, calcium,inorganic phophate, sodium, potassium, chloride, iron, glucose, BHB, total protein as well as albumin, cholesterol, bilirubin, GLDH, AST, GGT and CK. Furthermore the following clinical criteria were recorded: 100-day-milk yield, resting time, occurred diseases, e.g. mastitis, paronychia, placental retention and metabolic diseases, such as milk fever, fat liver syndrome and ketosis.

Einleitung: Bei Milchkühen häufen sich Erkrankungen in der Frühlaktation. Sie gehören zu den wichtigsten Ursachen frühzeitiger Merzung und damit der aktuell unbefriedigenden Nutzungsdauer. Ziele der Untersuchungen: Ziel dieser Arbeit war es, den Stoffwechsel von Milchkühen in der kritischen Übergangszeit vom Trockenstehen zur Laktation (Transitphase) durch drei verschiedene prophylaktische Maßnahmen zu stabilisieren: mittels Huminsäuren Belastungen aus dem Darm einschließlich Endotoxinen zu mindern, mit einem Ammoniumpropionat-Propylenglykol- Gemisch die Energieversorgung zu verbessern sowie mit Dexamethason-21-isonicotinat die Stoffwechselfunktion der Leber zu fördern sowie gleichzeitig Entzündungsprozesse infolge der Kalbung zu hemmen. Materialien und Methoden: Die Untersuchungen wurden in einem sächsischen Bestand an 312 Kühen der Rasse „Holstein Friesian“ randomisiert innerhalb eines Jahres durchgeführt. An jeweils 78 Kühe wurden 300 ml Ammoniumpropionat-Propylenglykol-Gemisch(C3) täglich vom 14. Tag ante partum (a.p.) bis zum 14. Tag post partum (p.p.) oral verabreicht; ebenfalls oral wurden 100 g Huminsäure-Fertigpräparat (HS-FP) bzw. 50 g Huminsäuren-Rohstoff (HS-RS) im selben Zeitraum appliziert, und Dexamethason-21-isonicotinat (DEXA21) wurde einmalig am 1. Tag p.p. intramuskulär in der Dosierung 0,02 mg/kg Körpermasse verabreicht. 78 unbehandelte Kühe dienten als Kontrollgruppe. Die Auswirkungen dieser Maßnahmen auf Gesundheit, Leistung und Stoffwechsel wurden durch klinische Untersuchungen, durch Blutkontrollen am 14. Tag a.p., am 3. und 28. Tag p.p. (Leukozyten, freie Fettsäuren [FFS], Bilirubin, ß-0H-Butyrat[BHB], Glucose, Cholesterol, Creatinkinase [CK], Aspartat-Amino-Transferase [ASAT], Glutamat-Dehydrogenase [GLDH], gamma-Glutaryl-Transferase [GGT], Protein, Albumin, Mg, Fe, Ca, anorganisches Phosphat [Pi], Na, K) sowie durch die Erfassung von Gesundheitsstatus, Milchleistung und Fruchtbarkeit zu bestimmten Zeitpunkten geprüft. Ergebnisse: Die verschiedenen prophylaktischen Maßnahmen hatten keinen signifikanten Einfluss auf Fruchtbarkeits- und Gesundheitsparameter. Bei den absoluten und fettkorrigierten Milchmengen konnten ebenfalls keine statistisch gesicherten Unterschiede zwischen den Versuchsgruppen und der Kontrollgruppe festgestellt werden. Der Milcheiweißgehalt von C3 28 d p.p. sowie der Milchfettgehalt von DEXA21 und C3 100 d p.p. waren signifikant erhöht. Die Ergebnisse der Blutuntersuchungen ergaben hauptsächlich am 3., aber auch am 28. Tag p.p. gesicherte Unterschiede bei wichtigen Stoffwechselparametern wie Glucose, Cholesterol, Bilirubin, Protein, Albumin, Ca, Fe und CK. Die einmalige Gabe von Dexamethason-21-isonicotinat am 1. Tag p.p. hatte den besten Einfluss auf den Leber- und Energiestoffwechsel. In dieser Gruppe waren am 3. Tag p.p. die Glucose-, Bilirubin-, Cholesterol-, Protein, Ca- und Fe-Konzentrationen sowohl gegenüber der KG wie auch gegenüber allen anderen Versuchsgruppen signifikant günstiger. Für die Albumin- und Na-Konzentrationen sowie die CK-Aktivität traf das gegenüber der Kontroll- sowie der C3-Gruppe zu. Der Einsatz der Wirkstoffe mit HS-RS, HS-FP sowie C3 führte ebenfalls zu positiven Effekten auf die Leistung und den Stoffwechsel gegenüber der Kontrollgruppe, jedoch ließen sich diese nur in wenigen Fällen statistisch sichern. Schlussfolgerungen: Die Applikation von Dexamethason-21-isonicotinat einen Tag p.p. stabilisiert signifikant den Stoffwechsel von Kühen nach dem Partus. Gleichartige Effekte auf Milch- und Fruchtbarkeitsleitung sowie die Morbidität konnten nicht gesichert nachgewiesen werden. Für Huminsäure-Rohstoff, Huminsäure-Fertigpräparat sowie Ammoniumpropionat-Propylenglykol-Gemisch waren solche Effekte tendenziell erkennbar, statistisch aber nicht zu sichern. Auch wenn besonders mit Dexamethason-21-isonicotinat der Stoffwechsel in Belastungssituationen kurzfristig stabilisiert werden kann, müssen generell Haltung und Fütterung analysiert sowie Mängel beseitigt werden. / Problem: In dairy cattle diseases are common in early lactation. They are among the main causes of early culling and the current unsatisfactory productive life. Objective: The aim of this work was to stabilize metabolism of dairy cows in the critical transition period from standing dry to lactation by three different prophylactic applications: using humic acids to minimize strain from the gut including endotoxins, using ammonium propionate mixed with propylene glycol to improve energy supply and dexamethasone-21-isonicotinate to promote metabolic function of the liver and at the same time to inhibit inflammatory processes following parturition. Experimental design: The studies were performed in a Saxon dairy farm on 312 cows of the „Holstein Friesian\" breed, randomly performed within one year. 78 cows were administered orally 300 ml ammonium propionate mixed with propylene glycol (C3) daily from 14 days before parturition (a.p.) to 14 days after parturition (p.p.), another 78 cows 100 g of a humic acid drug (HS-FP) or 50 g of humic acid raw material (HS-RS) were administered orally in the same period and dexamethasone-21-isonicotinate (DEXA21) was applied intramuscularly to another 78 cows on the first day p.p. in a dose of 0.02 mg/kg body weight. 78 untreated cows were used as control group. The impact of these administrations on health, performance and metabolism has been measured by clinical examinations and blood tests on 14. day a.p., on 3. and 28. day p.p. (Leukocytes, free fatty acids [ FFS ], bilirubin, beta-0H-butyrate [BHB] , glucose, cholesterol, creatine kinase [CK], aspartate aminotransferase [AST], glutamate dehydrogenase [GLDH], gamma glutaryl transferase [GGT], protein, albumin, Mg, Fe, Ca, inorganic phosphate [Pi] , Na, K) and was verified by detection of health status, milk yield and fertility. Results: The different prophylactic administrations had no significant effect on fertility and health parameters. The absolute and fat- corrected milk yields also showed no statistically reliable differences between experimental groups and control group. Milk protein content in C3 28 days p.p. and milk fat content in DEXA21 and C3 100 days p.p. were significantly increased. Blood control results showed mainly on 3. and 28. day p.p. important differences in metabolic parameters, such as glucose, cholesterol, bilirubin, protein, albumin, Ca, Fe and CK, which are statistically secured. A single dose of dexamethasone-21- isonicotinate on first day p.p. had the best effect on liver and energy metabolism. Three days p.p. glucose, bilirubin, cholesterol, protein, Ca and Fe concentrations performed significantly better in DEXA21 group compared both to control group and all other treatment groups. For albumin and Na concentrations and CK activity that was true with respect to control and C3 group. The use of a humic acid drug, humic acid raw material and ammonium propionate mixed with propylene glycol had positive impact on performance and metabolism compared with control group too, but could be statistically secured in only a few cases. Conclusions: The application of dexamethasone-21-isonicotinate at the first day p.p. significantly stabilizes metabolism in cows after parturition. Similar effects on milk yield and fertility as well as morbidity could not be observed. For humic acid drug, humic acid raw material and ammonium propionate mixed with propylene glycol such effects tended to be recognizable, but cannot be statistically secured. Metabolism can be stabilized in short term stress situations with dexamethasone-21-isonicotinate, general care and feeding must be analyzed and deficiencies have to be eliminated.

Das Verfahren zur Bestimmung von Koc-Werten nach OECD Richtlinie 121 ist zur Abschätzung der Sorptionskoeffizienten einzelner Stoffklassen gut geeignet. Die komplexen Wechselwirkungen eines Stoffes mit einer Matrix bei dem Sorptionsprozess konnten durch die Erweiterung des Kalibrierdatensatzes und den zusätzlichen stationären Phasen besser dargestellt werden. Die empirische Annahme der Kapazitätsfaktorensumme aus Cyano-Phase, Diol-Phase und Amino-Phase berücksichtigt die Wechselwirkungen von polaren Stoffen mit polaren Phasen und kann zur Bestimmung des Sorptionskoeffizienten weiterer Stoffklassen (z.B.: Amine, Alkohole) unter OECD-Bedingungen angewendet werden. Der Vorteil dieser Bestimmungsmethode ist, dass der Sorptionskoeffizient Koc unter umweltrelevanten Versuchsbedingungen ermittelt wurde und weitere Parameter wie zum Beispiel die pH-Wert-Abhängigkeit untersucht werden können. Auch eine hohe Reproduzierbarkeit des Verfahrens ist gewährleistet, da die verschiedenen HPLC-Säulen kommerziell erhältlich sind. Ein großer Nachteil der Bestimmungsmethode ist die einfache Struktur der Sorbensmatrizes, welche die Komplexität der Umwelt- bzw. Bodenmatrix nur bedingt wiedergeben können. Weiterhin ist die Bestimmung des Sorptionskoeffizienten mittels der drei unterschiedlichen HPLC-Säulen zeitaufwendiger als Sorptionsversuche mit einem Sorbensmaterial. Aus diesem Grund wurde in weiteren Sorptionsversuchen ein Sorbens gesucht, welches die natürlichen Sorptionsprozesse besser abbildet. Für das Beurteilen des Sorptionsverhaltens von organischen Verbindungen an natürlichen Sorbentien wurden in Batchversuchen die Sorptionskoeffizienten bestimmt. Mit dem Festlegen der Sorptionsparameter (z.B.: Sorptionskinetik, Sorbensmenge, Extraktionszeit) liegt ein valides Verfahren zur Aufnahme von Sorptionsisothermen vor. Von den verschiedenen Sorptionsmatrizes bilden die Huminsäuren den Sorptionsprozess von organischen Stoffen an natürlichen Böden am besten ab. Die Aldrich-Huminsäure wurde als Sorbens für die Durchführung von Säulenversuchen ausgewählt, da für diese Sorptionsmatrix die Sorptionskoeffizienten mit Literaturdaten am besten übereinstimmen. Für die Anwendung eines weiteren Analysenverfahrens wurde die Säulenmethode mit einer immobilisierten Aldrich-Huminsäure-Silikagel-HPLC-Säule durchgeführt. Die Aldrich-Huminsäure-immobilisierte-stationäre-Phase wurde durch eine mehrstufige organische Synthese unter inerten Bedingungen hergestellt. Zur Verifizierung der eingesetzten Huminsäure-Säule wurden die Stabilität der Matrix mit der theoretischen Bodenzahl N, des Säulendrucks und der Kapazitätsfaktor eines Kontrollstoffes erfolgreich überprüft. Die Porösität der Säulenmatrix, der organische Anteil des Sorbens und die Leitfähigkeit der mobilen Phase wurden als weitere Versuchsparameter überprüft, und es wurde darauf geachtet, dass umweltrelevante Bedingungen bei den Sorptionsversuchen vorliegen. Das HPLC-Verfahren wurde durch die hohe Übereinstimmung zwischen experimentellen Koc-Werten der Aldrich-Huminsäure und den Koc-Literaturwerten aus Batchversuchen mit Böden für neutrale organische Stoffe verifiziert. Auch beim Vergleich der Sorptionsergebnisse von verschiedenen Huminstoff-Matrizes besitzt die Aldrich-Huminsäure die Koc-Werte mit der größten Übereinstimmung mit Literaturdaten. Zur Beurteilung des Sorptionsverhaltens eines Stoffes in der Umwelt wurde die Einteilung von Höltig erweitert. Zum Treffen einer Aussage über das Sorptionsverhaltens eines Stoffes wurde neben dem log Kow auch der log Koc verwendet und für ionische Stoffe in Sorptionsklassen eingeteilt. Für 30 umweltrelevante und toxische Stoffe ohne Sorptionskoeffizient wurde ein Koc-Wert ermittelt und das Sorptionsverhalten nach dem erweiterten Hölting-Modell abgeschätzt. Dabei zeigten 2,6-Di-t-butyl-p-benzochinon, Epoxiconazol und Chalconepoxid nach dem Modell ein relevantes Sorptionsverhalten (log Koc= 2,39 bis 3,18). Für einen Koc-Datensatz von 85 Stoffen wurde mit dem Aldrich-Huminsäure-Säulenverfahrens ein Abraham-Modell aufgestellt. Das Modell liefert die signifikanten Phasenparameter e, s, b, v und und hohe Regressionskoeffizienten (r2=0,91, q2cv= 0,89). Demnach ist das aufgestellte Abraham-Modell für 16 Stoffklassen sehr gut geeignet, die Sorptionskoeffizienten vorherzusagen. Auch der Vergleich mit dem Abraham-Modell von Nyguyen (2005) zeigt, dass die Aldrich-Huminsäure die Sorptionseigenschaften von Böden sehr gut abbilden kann. Für eine Vielzahl an Stoffen lagen keine Literaturwerte vor, so dass mit Hilfe der HPLC-Säulenmethode zeitnah weitere Stoffklassen in das Abraham-Modell implementiert werden können. Für 40 organische Basen mit einem pKs-Bereich von 0,50 bis 10,69 und einem logKow- Bereich von -0,02 bis 5,51 wurde der Sorptionskoeffizient bei 3 pH-Werten ermittelt. Für 9 organische Basen, welche im untersuchten pH-Wertbereich ausschließlich neutral vorliegen, wurde kein signifikanter Einfluss des pH-Werts auf den Sorptionskoeffizienten ermittelt. Für kationisch vorliegende organische Basen wurde mit steigendem pH-Wert ein zunehmender Sorptionskoeffizient bestimmt. Eine Erhöhung des Sorptionskoeffizienten bei pH 5 und pH 7 beruht auf zusätzlichen ionischen Molekül-Matrix-Wechselwirkungen zwischen organischen Basen und Sorbens. Auch für die organischen Basen, welche im pH-Bereich von 3 bis 7 mit beiden Spezies vorliegen, konnte bei dem pH-Wert 5 oder pH-Wert 7 die größten Sorptionskoeffizienten ermittelt werden. Die starke Zunahme der Sorptionskoeffizienten kann neben hydrophoben Wechselwirkungen auf dem Maximum an ionischen Bindungen bei pH 5 oder pH 7 zwischen der kationischen Spezies der Base und den anionischen Carboxyl-Gruppen der Aldrich-Huminsäure basieren. Für 16 organische Basen, welche im pH-Wertbereich bei pH 7 neutral und bei pH 3 ionisch vorliegen, wurde ein linearer Zusammenhang zwischen log Koc.n und log Koc.ion aufgestellt. Für die Annahme, das für einen Stoff der Sorptionskoeffizient einer Spezies ermittelt wurde, gilt die Näherung dass mindestens 90 Prozent der Spezies vorliegen müssen. Das Modell zur Berechnung des pH-abhängigen Sorptionskoeffizienten beruht auf 55 log Koc(pH)-Werten von organischen Basen. Für die Anwendung des Modells muss eine organische Base im untersuchten pH-Wertbereich als neutrale Spezies vorliegen. Bei einem Vergleich der experimentellen Sorptionskoeffizienten mit den berechneten Werten von Franco stellte sich heraus, dass das Literaturmodell zur Vorhersage des Koc(pH) nur bedingt geeignet ist. In zukünftigen Arbeiten kann das erstellte Abraham-Modell für eine noch bessere praxisbezogene Anwendung auf weitere umweltrelevante Stoffklassen erweitert werden. Zur Erstellung eines Gesamtmodells für ionisch und neutral vorliegende organische Basen müssen pH-abhängige Sorptionskoeffizienten weiterer Basen ermittelt werden.

In vorliegender Arbeit wurde der Einfluss von Propylen-glycol als glucoplastische Verbindung im Präparat "Schaumann Energizer" sowie die Wirkung der den Mineral- und Energiestoffwechsel stabilisierenden, Toxine bindenden Huminsäuren (HS) im "Cellu-Ligno-Karbon-Isolat" in alleiniger Anwendung bzw. in Kombination beider Wirkstoffe beim Hochleistungsmilchrind im peripartalen Zeitraum untersucht. Zur Charakterisierung der Effekte der angewandten Präparate wurden folgende labordiagnostische und hämatologische Parameter bestimmt: Leukozytenzahl, Calcium, anorganisches Phosphat, Natrium, Kalium, Chlorid, Eisen, Glucose, BHB, Gesamtprotein sowie Albumin, Cholesterol, Bilirubin, GLDH, AST, GGT und CK. Des Weiteren wurden klinische Kriterien, wie die 100-Tage-Milchleistung sowie aufgetretene Erkrankungen, wie Mastitiden, Panaritien, Nachgeburtsverhaltungen und Stoffwechselkrankheiten, wie die Gebärparese, das Fettlebersyndrom und die Ketose erfasst. / This paper investigated the effect of propylene glycol as a glycogenic compound in the preparation called "Schaumann Energizer". It was also looked into the effect of humic acids (HA), which stabilize the mineral metabolism and the energy metabolism and bind toxins, on the "Cellu-Ligno-Karbon-Isolat" in single and combinational administration of the active substances to high dairy yielding cows during the peripartal period. The following laboratory diagnostic parameters and haematological parameters were determined in order to characterize the consequences of the two preparations in use: number of leucocytes, calcium,inorganic phophate, sodium, potassium, chloride, iron, glucose, BHB, total protein as well as albumin, cholesterol, bilirubin, GLDH, AST, GGT and CK. Furthermore the following clinical criteria were recorded: 100-day-milk yield, resting time, occurred diseases, e.g. mastitis, paronychia, placental retention and metabolic diseases, such as milk fever, fat liver syndrome and ketosis.

Einleitung: Bei Milchkühen häufen sich Erkrankungen in der Frühlaktation. Sie gehören zu den wichtigsten Ursachen frühzeitiger Merzung und damit der aktuell unbefriedigenden Nutzungsdauer. Ziele der Untersuchungen: Ziel dieser Arbeit war es, den Stoffwechsel von Milchkühen in der kritischen Übergangszeit vom Trockenstehen zur Laktation (Transitphase) durch drei verschiedene prophylaktische Maßnahmen zu stabilisieren: mittels Huminsäuren Belastungen aus dem Darm einschließlich Endotoxinen zu mindern, mit einem Ammoniumpropionat-Propylenglykol- Gemisch die Energieversorgung zu verbessern sowie mit Dexamethason-21-isonicotinat die Stoffwechselfunktion der Leber zu fördern sowie gleichzeitig Entzündungsprozesse infolge der Kalbung zu hemmen. Materialien und Methoden: Die Untersuchungen wurden in einem sächsischen Bestand an 312 Kühen der Rasse „Holstein Friesian“ randomisiert innerhalb eines Jahres durchgeführt. An jeweils 78 Kühe wurden 300 ml Ammoniumpropionat-Propylenglykol-Gemisch(C3) täglich vom 14. Tag ante partum (a.p.) bis zum 14. Tag post partum (p.p.) oral verabreicht; ebenfalls oral wurden 100 g Huminsäure-Fertigpräparat (HS-FP) bzw. 50 g Huminsäuren-Rohstoff (HS-RS) im selben Zeitraum appliziert, und Dexamethason-21-isonicotinat (DEXA21) wurde einmalig am 1. Tag p.p. intramuskulär in der Dosierung 0,02 mg/kg Körpermasse verabreicht. 78 unbehandelte Kühe dienten als Kontrollgruppe. Die Auswirkungen dieser Maßnahmen auf Gesundheit, Leistung und Stoffwechsel wurden durch klinische Untersuchungen, durch Blutkontrollen am 14. Tag a.p., am 3. und 28. Tag p.p. (Leukozyten, freie Fettsäuren [FFS], Bilirubin, ß-0H-Butyrat[BHB], Glucose, Cholesterol, Creatinkinase [CK], Aspartat-Amino-Transferase [ASAT], Glutamat-Dehydrogenase [GLDH], gamma-Glutaryl-Transferase [GGT], Protein, Albumin, Mg, Fe, Ca, anorganisches Phosphat [Pi], Na, K) sowie durch die Erfassung von Gesundheitsstatus, Milchleistung und Fruchtbarkeit zu bestimmten Zeitpunkten geprüft. Ergebnisse: Die verschiedenen prophylaktischen Maßnahmen hatten keinen signifikanten Einfluss auf Fruchtbarkeits- und Gesundheitsparameter. Bei den absoluten und fettkorrigierten Milchmengen konnten ebenfalls keine statistisch gesicherten Unterschiede zwischen den Versuchsgruppen und der Kontrollgruppe festgestellt werden. Der Milcheiweißgehalt von C3 28 d p.p. sowie der Milchfettgehalt von DEXA21 und C3 100 d p.p. waren signifikant erhöht. Die Ergebnisse der Blutuntersuchungen ergaben hauptsächlich am 3., aber auch am 28. Tag p.p. gesicherte Unterschiede bei wichtigen Stoffwechselparametern wie Glucose, Cholesterol, Bilirubin, Protein, Albumin, Ca, Fe und CK. Die einmalige Gabe von Dexamethason-21-isonicotinat am 1. Tag p.p. hatte den besten Einfluss auf den Leber- und Energiestoffwechsel. In dieser Gruppe waren am 3. Tag p.p. die Glucose-, Bilirubin-, Cholesterol-, Protein, Ca- und Fe-Konzentrationen sowohl gegenüber der KG wie auch gegenüber allen anderen Versuchsgruppen signifikant günstiger. Für die Albumin- und Na-Konzentrationen sowie die CK-Aktivität traf das gegenüber der Kontroll- sowie der C3-Gruppe zu. Der Einsatz der Wirkstoffe mit HS-RS, HS-FP sowie C3 führte ebenfalls zu positiven Effekten auf die Leistung und den Stoffwechsel gegenüber der Kontrollgruppe, jedoch ließen sich diese nur in wenigen Fällen statistisch sichern. Schlussfolgerungen: Die Applikation von Dexamethason-21-isonicotinat einen Tag p.p. stabilisiert signifikant den Stoffwechsel von Kühen nach dem Partus. Gleichartige Effekte auf Milch- und Fruchtbarkeitsleitung sowie die Morbidität konnten nicht gesichert nachgewiesen werden. Für Huminsäure-Rohstoff, Huminsäure-Fertigpräparat sowie Ammoniumpropionat-Propylenglykol-Gemisch waren solche Effekte tendenziell erkennbar, statistisch aber nicht zu sichern. Auch wenn besonders mit Dexamethason-21-isonicotinat der Stoffwechsel in Belastungssituationen kurzfristig stabilisiert werden kann, müssen generell Haltung und Fütterung analysiert sowie Mängel beseitigt werden.:Inhaltsverzeichnis Inhaltsverzeichnis .I Abkürzungsverzeichnis IV 1 Einleitung .......................................................................................... 1 2 Literaturübersicht ............................................................................. 3 2.1 Stoffwechsel der Milchkuh im geburtsnahen Zeitraum ....................... 3 2.2 Bovine Ketose .................................................................................... 5 2.3 Fettmobilisationssyndrom ................................................................... 7 2.4 Möglichkeiten der Stabilisierung des Stoffwechsels der Milchkuh im geburtsnahen Zeitraum ...................................................................... 9 2.4.1 Allgemeines zur Stoffwechselstabilisierung ........................................ 9 2.4.2 Energiereiche C3-Verbindungen ...................................................... 11 2.4.2.1 Propionat .......................................................................................... 12 2.4.2.2 Propylenglykol .................................................................................. 14 2.4.2.3 Ammoniumpropionat-Propylenglykol-Gemisch ................................ 15 2.4.3 Huminsäuren .................................................................................... 16 2.4.3.1 Einsatz, Vorkommen, Aufbau ........................................................... 16 2.4.3.2 Effekte .............................................................................................. 16 2.4.3.3 Wirkungsweise im Organismus ........................................................ 17 2.4.3.4 Anwendungen in der Veterinärmedizin ............................................. 18 2.4.3.5 Huminsäurenpräparate ..................................................................... 20 2.4.4 Glukokortikoide................................................................................. 21 2.4.4.1 Aufbau .............................................................................................. 21 2.4.4.2 Wirkungsweise ................................................................................. 21 2.4.4.3 Effekte .............................................................................................. 22 2.4.4.4 Dexamethason-21-isonicotinat ......................................................... 25 3 Tiere, Material und Methoden ........................................................ 27 3.1 Untersuchte Tiere, Betrieb, Fütterung .............................................. 27 3.2 Versuchsanordnung, Gruppeneinteilung .......................................... 28 3.3 Entnahme, Aufbereitung und Aufbewahrung der Blutproben ........... 30 3.4 Bestimmung der Blutparameter, Referenzbereiche ......................... 31 3.4.1 Bestimmung der Leistungs-, Gesundheits- und Fruchtbarkeitsparameter .................................................................. 33 3.5 Statistische Prüfung der ermittelten Daten ....................................... 35 4 Ergebnisse ...................................................................................... 36 4.1 Methodische Aspekte ....................................................................... 36 4.1.1 Wertung der Untersuchungsergebnisse kranker und selektierter Kühe ................................................................................................ 36 4.1.2 Akzeptanz der verabreichten Futterzusatzstoffe .............................. 37 4.2 Klinische Befunde ............................................................................. 38 4.3 Leistungsparameter .......................................................................... 41 4.3.1 Milchleistung .................................................................................... 41 4.3.2 Fruchtbarkeit .................................................................................... 44 4.4 Labordiagnostische Parameter......................................................... 45 4.4.1 Energie-Fett-Leberstoffwechsel ....................................................... 45 4.4.1.1 Glucose ............................................................................................ 45 4.4.1.2 Cholesterol ....................................................................................... 47 4.4.1.3 Bilirubin ............................................................................................ 48 4.4.1.4 Beta-Hydroxy-Butyrat ....................................................................... 49 4.4.1.5 Freie Fettsäuren ............................................................................... 50 4.4.1.6 Aspartat-Amino-Transferase ............................................................ 51 4.4.1.7 Gamma-Glutamyl-Transferase ......................................................... 52 4.4.1.8 Glutamat-Dehydrogenase ................................................................ 53 4.4.2 Eiweißstoffwechsel ........................................................................... 54 4.4.2.1 Gesamtprotein .................................................................................. 54 4.4.2.2 Albumin ............................................................................................ 55 4.4.3 Mineralstoff- und Spurenelementstoffwechsel .................................. 56 4.4.3.1 Natrium ............................................................................................. 56 4.4.3.2 Kalium .............................................................................................. 57 4.4.3.3 Calcium ............................................................................................ 58 4.4.3.4 anorganisches Phosphat .................................................................. 59 4.4.3.5 Magnesium ....................................................................................... 60 4.4.3.6 Eisen ................................................................................................ 61 4.4.4 Muskelstoffwechsel .......................................................................... 62 4.4.4.1 Kreatinkinase ................................................................................... 62 4.4.5 Leukozyten ....................................................................................... 63 5 Diskussion ...................................................................................... 64 5.1 Klinische Parameter ......................................................................... 64 5.1.1 Morbidität ......................................................................................... 64 5.1.2 Milchleistung .................................................................................... 67 5.1.3 Fruchtbarkeit .................................................................................... 70 5.2 Klinisch-chemische Parameter, Stoffwechsel ................................... 71 5.2.1 Wirkung von Huminsäuren auf den Stoffwechsel ............................. 71 5.2.2 Wirkung einer energiereichen C3-Verbindung auf den Stoffwechsel 71 5.2.3 Wirkung von Dexamethason-21-isonicotinat auf den Stoffwechsel .. 74 6 Zusammenfassung ......................................................................... 83 7 Summary ......................................................................................... 85 8 Literaturverzeichnis ....................................................................... 87 / Problem: In dairy cattle diseases are common in early lactation. They are among the main causes of early culling and the current unsatisfactory productive life. Objective: The aim of this work was to stabilize metabolism of dairy cows in the critical transition period from standing dry to lactation by three different prophylactic applications: using humic acids to minimize strain from the gut including endotoxins, using ammonium propionate mixed with propylene glycol to improve energy supply and dexamethasone-21-isonicotinate to promote metabolic function of the liver and at the same time to inhibit inflammatory processes following parturition. Experimental design: The studies were performed in a Saxon dairy farm on 312 cows of the „Holstein Friesian\" breed, randomly performed within one year. 78 cows were administered orally 300 ml ammonium propionate mixed with propylene glycol (C3) daily from 14 days before parturition (a.p.) to 14 days after parturition (p.p.), another 78 cows 100 g of a humic acid drug (HS-FP) or 50 g of humic acid raw material (HS-RS) were administered orally in the same period and dexamethasone-21-isonicotinate (DEXA21) was applied intramuscularly to another 78 cows on the first day p.p. in a dose of 0.02 mg/kg body weight. 78 untreated cows were used as control group. The impact of these administrations on health, performance and metabolism has been measured by clinical examinations and blood tests on 14. day a.p., on 3. and 28. day p.p. (Leukocytes, free fatty acids [ FFS ], bilirubin, beta-0H-butyrate [BHB] , glucose, cholesterol, creatine kinase [CK], aspartate aminotransferase [AST], glutamate dehydrogenase [GLDH], gamma glutaryl transferase [GGT], protein, albumin, Mg, Fe, Ca, inorganic phosphate [Pi] , Na, K) and was verified by detection of health status, milk yield and fertility. Results: The different prophylactic administrations had no significant effect on fertility and health parameters. The absolute and fat- corrected milk yields also showed no statistically reliable differences between experimental groups and control group. Milk protein content in C3 28 days p.p. and milk fat content in DEXA21 and C3 100 days p.p. were significantly increased. Blood control results showed mainly on 3. and 28. day p.p. important differences in metabolic parameters, such as glucose, cholesterol, bilirubin, protein, albumin, Ca, Fe and CK, which are statistically secured. A single dose of dexamethasone-21- isonicotinate on first day p.p. had the best effect on liver and energy metabolism. Three days p.p. glucose, bilirubin, cholesterol, protein, Ca and Fe concentrations performed significantly better in DEXA21 group compared both to control group and all other treatment groups. For albumin and Na concentrations and CK activity that was true with respect to control and C3 group. The use of a humic acid drug, humic acid raw material and ammonium propionate mixed with propylene glycol had positive impact on performance and metabolism compared with control group too, but could be statistically secured in only a few cases. Conclusions: The application of dexamethasone-21-isonicotinate at the first day p.p. significantly stabilizes metabolism in cows after parturition. Similar effects on milk yield and fertility as well as morbidity could not be observed. For humic acid drug, humic acid raw material and ammonium propionate mixed with propylene glycol such effects tended to be recognizable, but cannot be statistically secured. Metabolism can be stabilized in short term stress situations with dexamethasone-21-isonicotinate, general care and feeding must be analyzed and deficiencies have to be eliminated.:Inhaltsverzeichnis Inhaltsverzeichnis .I Abkürzungsverzeichnis IV 1 Einleitung .......................................................................................... 1 2 Literaturübersicht ............................................................................. 3 2.1 Stoffwechsel der Milchkuh im geburtsnahen Zeitraum ....................... 3 2.2 Bovine Ketose .................................................................................... 5 2.3 Fettmobilisationssyndrom ................................................................... 7 2.4 Möglichkeiten der Stabilisierung des Stoffwechsels der Milchkuh im geburtsnahen Zeitraum ...................................................................... 9 2.4.1 Allgemeines zur Stoffwechselstabilisierung ........................................ 9 2.4.2 Energiereiche C3-Verbindungen ...................................................... 11 2.4.2.1 Propionat .......................................................................................... 12 2.4.2.2 Propylenglykol .................................................................................. 14 2.4.2.3 Ammoniumpropionat-Propylenglykol-Gemisch ................................ 15 2.4.3 Huminsäuren .................................................................................... 16 2.4.3.1 Einsatz, Vorkommen, Aufbau ........................................................... 16 2.4.3.2 Effekte .............................................................................................. 16 2.4.3.3 Wirkungsweise im Organismus ........................................................ 17 2.4.3.4 Anwendungen in der Veterinärmedizin ............................................. 18 2.4.3.5 Huminsäurenpräparate ..................................................................... 20 2.4.4 Glukokortikoide................................................................................. 21 2.4.4.1 Aufbau .............................................................................................. 21 2.4.4.2 Wirkungsweise ................................................................................. 21 2.4.4.3 Effekte .............................................................................................. 22 2.4.4.4 Dexamethason-21-isonicotinat ......................................................... 25 3 Tiere, Material und Methoden ........................................................ 27 3.1 Untersuchte Tiere, Betrieb, Fütterung .............................................. 27 3.2 Versuchsanordnung, Gruppeneinteilung .......................................... 28 3.3 Entnahme, Aufbereitung und Aufbewahrung der Blutproben ........... 30 3.4 Bestimmung der Blutparameter, Referenzbereiche ......................... 31 3.4.1 Bestimmung der Leistungs-, Gesundheits- und Fruchtbarkeitsparameter .................................................................. 33 3.5 Statistische Prüfung der ermittelten Daten ....................................... 35 4 Ergebnisse ...................................................................................... 36 4.1 Methodische Aspekte ....................................................................... 36 4.1.1 Wertung der Untersuchungsergebnisse kranker und selektierter Kühe ................................................................................................ 36 4.1.2 Akzeptanz der verabreichten Futterzusatzstoffe .............................. 37 4.2 Klinische Befunde ............................................................................. 38 4.3 Leistungsparameter .......................................................................... 41 4.3.1 Milchleistung .................................................................................... 41 4.3.2 Fruchtbarkeit .................................................................................... 44 4.4 Labordiagnostische Parameter......................................................... 45 4.4.1 Energie-Fett-Leberstoffwechsel ....................................................... 45 4.4.1.1 Glucose ............................................................................................ 45 4.4.1.2 Cholesterol ....................................................................................... 47 4.4.1.3 Bilirubin ............................................................................................ 48 4.4.1.4 Beta-Hydroxy-Butyrat ....................................................................... 49 4.4.1.5 Freie Fettsäuren ............................................................................... 50 4.4.1.6 Aspartat-Amino-Transferase ............................................................ 51 4.4.1.7 Gamma-Glutamyl-Transferase ......................................................... 52 4.4.1.8 Glutamat-Dehydrogenase ................................................................ 53 4.4.2 Eiweißstoffwechsel ........................................................................... 54 4.4.2.1 Gesamtprotein .................................................................................. 54 4.4.2.2 Albumin ............................................................................................ 55 4.4.3 Mineralstoff- und Spurenelementstoffwechsel .................................. 56 4.4.3.1 Natrium ............................................................................................. 56 4.4.3.2 Kalium .............................................................................................. 57 4.4.3.3 Calcium ............................................................................................ 58 4.4.3.4 anorganisches Phosphat .................................................................. 59 4.4.3.5 Magnesium ....................................................................................... 60 4.4.3.6 Eisen ................................................................................................ 61 4.4.4 Muskelstoffwechsel .......................................................................... 62 4.4.4.1 Kreatinkinase ................................................................................... 62 4.4.5 Leukozyten ....................................................................................... 63 5 Diskussion ...................................................................................... 64 5.1 Klinische Parameter ......................................................................... 64 5.1.1 Morbidität ......................................................................................... 64 5.1.2 Milchleistung .................................................................................... 67 5.1.3 Fruchtbarkeit .................................................................................... 70 5.2 Klinisch-chemische Parameter, Stoffwechsel ................................... 71 5.2.1 Wirkung von Huminsäuren auf den Stoffwechsel ............................. 71 5.2.2 Wirkung einer energiereichen C3-Verbindung auf den Stoffwechsel 71 5.2.3 Wirkung von Dexamethason-21-isonicotinat auf den Stoffwechsel .. 74 6 Zusammenfassung ......................................................................... 83 7 Summary ......................................................................................... 85 8 Literaturverzeichnis ....................................................................... 87

Biotische und abiotische Stressfaktoren mindern die Quantität und die Qualität landwirtschaftlicher Erzeugnisse. Sogar die kontrollierten Wachstumsbedingungen eines Gewächshauses tragen nur bedingt zur Minderung der schädlichen Auswirkungen von suboptimalen Wachstumsfaktoren bei. Die negativen Effekte, die durch die Entstehung suboptimaler Wachstumsbedingungen auftreten können, manifestieren sich oft erst nach geraumer Zeit. Aus diesem Grund ist es wichtig, Maßnahmen zu treffen, die diesen negativen Auswirkungen entgegenwirken und eine nachhaltige Produktion von Obst und Gemüse sichern. Um die Widerstandsfähigkeit der Pflanzen gegenüber den zahlreichen Stressfaktoren zu erhöhen, werden sogenannte Pflanzenstärkungsmittel verwendet. Die zahlreichen gärtnerischen Substrate, die bei der Kultivierung von Obst und Gemüse heutzutage unentbehrlich geworden sind, besitzen verschiedene chemische und physikalische Eigenschaften. Diese Eigenschaften unterliegen dem ständigen Einfluss von verschiedenen Faktoren, insbesondere dem Pflanzenwachstum. Anderseits beeinflussen gärtnerische Substrate die Entwicklung der Pflanzen. Die Fähigkeit eines Substrates zur Wasserhaltung, sowie zur Gewährleistung einer optimalen Versorgung mit pflanzlichen Nährstoffen während der kritischen Wachstumsperioden der Pflanzen kann die Produktivität der gärtnerischen Kulturen stark beeinflussen. Dynamische Veränderungen der Substrateigenschaften während des Pflanzenwachstums und Änderungen in physiologischen Reaktionen der gärtnerischen Pflanzen können als System betrachtet werden, und als System können sie, zwecks Optimierung der pflanzlichen Systeme, beeinflusst werden. Diese Einflussnahme kann durch Verwendung von Pflanzenstärkungsmitteln verschiedener Herkunft erreicht werden. In der Fachliteratur wird häufig über Pflanzenstärkungsmittel diskutiert. Dabei wird sehr oft außer Acht gelassen, dass jedes Pflanzenstärkungsmittel ein eigenes Wirkungsspektrum besitzt. Die Breite des Wirkungsspektrums eines Pflanzenstärkungsmittels ist begrenzt, weshalb die positiven Effekte des verwendeten Mittels häufig geringer ausfallen können als erwartet. Die Arbeitshypothese dieser Arbeit belegt, dass durch die Kombination verschiedener bioaktiver Stoffe mit Pflanzenstärkungsmitteln dieses Wirkungsspektrum erweitert werden kann. Aus diesen Zusammenhängen leitet sich das Interesse an Kombinationen verschiedener Pflanzenstärkungsmittel sowie anderer bioaktiver Stoffe ab. Diese Arbeit untersucht die biologischen Effekte verschiedener Kombinationen von bioaktiven Stoffen und Pflanzenstärkungsmitteln zur Stabilisierung pflanzlicher Systeme. Als bioaktive Stoffe werden in dieser Arbeit Laktate und Humate bezeichnet, wobei Mikroorganismen als Pflanzenstärkungsmittel eingesetzt wurden. Die Ergebnisse dieser Arbeit zeigen, dass ein kombinierter Einsatz von Mikroorganismen, Humaten und Laktaten zum Einen zum Erhalt der chemischen und physikalischen Eigenschaften gärtnerischer Substrate, zum Anderen zur Stabilisierung der Pflanzen gegenüber suboptimalen Wachstumsfaktoren beiträgt. Die Anwendung der Kombination von allen drei Komponenten auf Versuchsvarianten mit Gewächshausgurken als Modellpflanze zeigte, dass die Pflanzenproduktivität bei diesen Varianten am höchsten war. Die physiologischen Reaktionen der Gurkenpflanzen im Versuch mit modellierten Stressfaktoren wurden durch Chlorophyllfluoreszenz ermittelt. Die Ergebnisse zeigten, dass die Pflanzen, die mit allen drei Komponenten behandelt wurden, gegenüber suboptimalen Wachstumsbedingungen resistent sind. Die Resultate dieser Arbeit wurden in einem gärtnerischen Unternehmen approbiert. / Biotic and abiotic stress factors reduce the quality and quantity of the horticultural produce. Even controlled growing conditions of a greenhouse can not reduce all the negative influences of the suboptimal growing factors. The negative effects caused by the suboptimal growing factors manifest themselves only after substantial period of time. That is why it is important to take steps that counter these negative effects and enable sustainable production of fruits and vegetables. To improve the resistance of the plants against different stress factors, the plant strengtheners are applied. The horticultural substrates, which are used for cultivation of the fruits and vegetables, have become unalienable and possess the range of different physical and chemical properties. These properties are subjected to constant influence of different biotic and abiotic factors; especially those resulted from the plant growth itself. On the other hand, the substrates influence the growth of the horticultural plants. The water holding capacity of the substrate and its capacity to provide plants with nutrient elements during the critical vegetation periods can influence the productivity of the plant system. Dynamic changes of the substrate properties during the plant growth and changes in physiological reactions of horticultural plants can be viewed as a system, and as the system it can be influenced for the purposes of its optimization. This influence can be achieved by application of different plant strengtheners of different origin. The role of the plant strengthening agents is being discussed in the literature. The missing point in the discussion however is the fact that the plant strengtheners have their own activity spectrum. The activity spectrum of the bioactive substance is limited and expected positive effects of its application can be lesser that expected. The hypothesis of the thesis is based on the premise that combination of the different bioactive substances and plant strengthening agents can increase the activity spectrum. These interrelations cause an interest on combinations of different plant strengtheners and others bioactive substances. This thesis investigates biological effects different combinations of bioactive substances and plant strengtheners with an aim to stabilize plant systems. In this work, lactates and humates are described as bioactive compounds, whereas microorganisms are perceived as plant strengtheners. The results of this work show that the combined application of microorganisms, humates and lactates sustain chemical and physical properties of the horticultural substrates and at the same time stabilize plant systems under the suboptimal growing factors. The experiment variants with greenhouse cucumbers as a model plant treated with all three components showed the highest productivity. Physiological reactions of the cucumber plants were investigated through measurement of the chlorophyll fluorescence of the cucumber leaves in the experiments with modeled suboptimal growing factors. The results showed that the plants treated with a combination of humates lactates and microorganism were more resistant to suboptimal growing conditions than the plants on variants without treatment. The results of this work were approbated at a horticultural enterprise.