The objective of this study was to develop near infrared reflectance spectroscopy (NIRS) calibration equations from bamboo and fecal samples to predict diet composition and the physiological status of giant pandas. Discrimination between branch, culm, and leaf parts of bamboo resulted in an Rsquare (R2) of 0.88. The calibration equation for discriminating between 4 species of bamboo had an R2 of 0.47. Calibration equations were created for all bamboo species combined to determine the ability of NIRS to predict the nutrient constituents of CP, NDF, ADF, DM, and OM. No R2 was lower than 0.96, with the exception of DM at 0.63, which was consistently difficult to accurately predict due to variation in factors relating to difference in location of lab work (humidity, shipping, methods, etc.). Giant panda diets vary between seasons from eating primarily leaf to eating almost only culm. When bamboo part samples were compared between March and October, all resulting R2s were above 0.80. The sensitivity analyses for leaf and culm samples within diet season produced inconclusive results, but sensitivity analyses for fecal samples yielded an ability to more greatly discriminate between months that were further apart. For giant panda physiological status calibrations, fecal samples were collected from the Memphis Zoo, Smithsonian's National Zoo, Zoo Atlanta, and San Diego Zoo from 2006 to 2007. One-hundred fecal spectra were used to develop discriminant equations with which to predict between adults and juveniles. The resulting calibration was 100% correct for both age classes. Predictions between 252 male and female fecal spectra were 89% correct for females and 90% correct for males. A small number of samples (N= 60) were used to create a discriminant equation to differentiate between pregnant and non pregnant females. The exercise resulted in an R2 of 0.68 and a prediction of 100% for both pregnant and not-pregnant. It has been determined through these studies that NIRS has the potential to determine nutrient composition of bamboo and giant panda fecals, but increased sampling and equation development is needed before these calibrations are applicable in a captive or wild giant panda setting.

The aim of this thesis is to assess quality of grass vegetation used for prolongation of pasture period and to compare capacity ganges of organic nutrients from June till November. Next aim is to compare fodder quality of perennial ryegrass, intergenic hybrid Felina, and Meadow Fescue in the end of vegetation perion and assess utilization possibilities of grass vegetation for elongated, so called winter pasture in Czech republic. NL content by grass pasture in June is 12,2%, then gradually comes increase (P<0,05) up to 17,093% in October. NEL content is highest in June, August and September (5,99-6,257 MJ.kg-1). The content decreases (P<0,05) to 5,09 MJ.kg-1 In Jule, Octrober nad November. Roughage content is constat during research period. Metabolisable energy content during June, August and September is 10,17-10,5 MJ.kg-1. Lowest content - to 8,63 MJ.kg-1, was recorded in November. For pasture period prolongation is convenient festucoid hybrid (Festuca arundinacea x Lolium multiflorum), where the content of NL in October was 16,5%, roughage content 21,12% and NEL content 6,14 MJ.kg-1, metabolisable energy was 10,23 MJ.kg-1. We can consider the Pennerial Ryegrass and the Meadow Fescue as another suitable kind, because there were not recorded any significant differences (P<0,05).

Angsterkrankungen stellen einen großen Anteil an psychischen Erkrankungen dar und gehen zum Teil mit großem Leidensdruck einher. Da die leitliniengerechte Therapie mit hohen Rückfallraten und ca. 25% Nonrespondern einhergeht, stellt sich die Frage nach alternativen Behandlungsmethoden. Transkranielle Magnetstimulation findet als nichtinvasive Behanslungsmethode zunehmend Anwendung bei neurologischen und psychiatrischen Erkrankungen. In der vorliegenden randomisierten, kontrollierten Studie wurde die Wirkung der TMS auf den frontotemporalen (FTC) und dorsolateralen präfrontalen Cortex (dlPFC) untersucht. Dazu wurden 42 gesunde Probanden zwischen 18 und 59 Jahren zur Hälfte TMS-stimuliert, die andere Hälfte wurde scheinstimuliert. Vor und nach Stimulation bzw. Placebostimulation wurde die Aktivität von FTC und dlPFC mit Nah-Infrarotspektroskopie (NIRS) während der Durchführung des Verbal Fluency Tasks (VFT) gemessen. In dieser Studie konnte keine Veränderung der hämodynamischen Gehirnaktivität durch TMS nachgewiesen werden, jedoch äußerten die Probanden der Stimulationsgruppe im Gegensatz zu den Probanden der Placebogruppe, Nebenwirkungen wie Schmerzen oder Muskelzucken verspürt zu haben. Die während des VFT laufende NIRS zeigte eine signifikant höhere Durchblutung und damit Aktivierung des linken FTC im Seitenvergleich und eine signifikant höhere Aktivierung während der semantischen als bei der phonemischen VFT-Bedingung, analog zu früheren, vergleichbaren Untersuchungen. Die Frage, ob sich TMS als mögliche Behandlungsmethode bei Angsterkrankungen eignet, lässt sich anhand der hier vorliegenden Studie nicht abschließend beantworten. / Anxiety disorders constitute a large proportion of mental illnesses and are often accompanied by great strain imposed by suffering. Since guideline-based therapy is characterised by high relapse rates and about 25% of non-responders, the question of alternative treatment methods arises. Transcranial magnetic stimulation as a non-invasive treatment method is being increasingly applied to treat neurological and psychiatric diseases. In the presented randomised, controlled study, the effect of TMS on the frontotemporal (FTC) and dorsolateral prefrontal cortex (dlPFC) was examined. For this purpose, one half of 42 healthy volunteers between 18 and 59 years of age received TMS stimulation while the other half received sham stimulation. Before and after both real and placebo stimulation, the activity of FTC and dlPFC was measured with near-infrared spectroscopy (NIRS) during the execution of Verbal Fluency Tasks (VFT). In this study, no change in hemodynamic brain activity through TMS could be detected. However, contrary to the placebo group volunteers, the stimulation group volunteers reported side effects such as pain or muscle twitching. The NIRS running during VFT showed a significantly increased blood flow and thus an activation of the left FTC in the side comparison, as well as a significantly enhanced activation during the semantic VFT condition in comparison with the phonemic one, analogous to previous comparable examinations. The question of whether TMS presents itself as a potential treatment for anxiety disorders can not be conclusively answered on the basis of the study presented here.

Three different methods were developed to evaluate nutritional status: stable isotopes, near infra-red reflectance spectroscopy (NIRS), and microbial populations. In the first method, hair samples were collected, analyzed, stable isotope content greatly differed (P < 0.01) between pre- and post-weaning samples. The second method used NIRS spectral patterns and analyzed fecal samples, and a difference was found around 2100 to 2250 nm where diets containing milk showed a peak, and non-milk diets showed a plateau. Finally, the third method involved profiling microbial populations from fecal samples as calves experienced dietary shifts. Total anaerobes, enterics, and clostridium were different (P<0.05) from pre to post-weaning states. Total anaerobe samples differed (P < 0.005) from milk, milk-grain diets to grain and grain-hay diets. Total aerobes, streptococci, and clostridium samples differed (P <0.001) from the milk diet to the other diets. In summary, all three methods showed differences when comparing pre- to post-weaning states.

Le baobab est un arbre qui pousse à l'état sauvage en Afrique et ailleurs dans le monde où le fruit est consommé sous différentes formes. Si l'écologie et la botanique de la plante ont été bien étudiées, il y a peu d'information disponible sur la composition biochimique d'une manière générale et même inexistante chez les espèces malgaches en particulier. Cette étude s'inscrit dans le contexte du développement et de la valorisation des produits locaux en Afrique. Elle a pour objectif principal de mieux caractériser la pulpe des fruits de baobabs issus d'échantillons de diverses provenances de Madagascar et d'Afrique. A cette fin, elle s'est attachée dans un premier temps à caractériser et à quantifier les principaux éléments nutritifs comme les glucides, les acides aminés, les lipides, les polyphénols, la vitamine C, les acides organiques, les éléments minéraux et les arômes. La caractérisation biochimique de la pulpe a révélé une forte acidité titrable (102 meq/100g) et une teneur élevée en acide ascorbique (jusqu'à 312 mg/100g) et en polyphénols de (60,24 à 137,81mg/100g et de 329 à 1705,98 mg/100g) ainsi qu'un potentiel antioxydant très fort et une bonne source de Ca 658 mg/100g.Une évaluation du potentiel de ce fruit pour une valorisation à plus grande échelle à travers une amélioration des procédés de transformation existant en Afrique a été réalisée. L'identification d'une approche de stabilisation et de conservation du nectar par voie conventionnelle (pasteurisation) a été réalisée. Nos résultats ont montré que le nectar est aussi nutritif que les fruits usuels et que sa stabilisation peut se faire par une pasteurisation en utilisant le barème 70°C/10 min. L'analyse sensorielle du nectar après chaque étape de traitement ou de conservation (42 j) n'a pas montré de modification organoleptique du produit quelque soit la température de stockage Deux approches empiriques classiques (modèles d'Arrhenius et de Ball) ont été utilisés pour décrire la cinétique de dégradation thermique de la vitamine C du nectar.Enfin, une étude de faisabilité de l'utilisation de la spectrométrie proche infrarouge pour la caractérisation des origines et pour la détermination des teneurs en constituants biochimiques a été réalisée. Ce travail a permis de montrer qu'il était possible de doser la matière sèche, les protéines, le fructose et le potassium.Une séparation des espèces basée sur l'analyse des spectres semble aussi pouvoir être réalisée via leur appartenance aux sections (brevetubae, longitubae). / Baobab tree is growing wild in Africa and elsewhere in the world. Fruits are consuming in different ways. Plant ecology and botanic are well detailed, but generally few information is available on biochemical composition and even nothing about Malachi species. This study takes place in the development and valorization of African local fruits program. The main objective is to characterize baobab fruit pulp samples coming from both Madagascar and Africa. First, the main nutriments were characterized and quantified, such as, carbohydrates, amino acids, lipids, polyphenols, vitamin C, organic acids, minerals and aroma compounds. Biochemical characterization of the pulp showed high level of total acidity (102 meq/100g), ascorbic acid (till 312 mg/100g), polyphenols (from 60.24 to 137.81mg/100g) and anti oxidant potential.To valorize the fruit at larger scale, evaluation of its potential was realized trough improvements of existing processing techniques in Africa. A conventional approach (pasteurization) was realized to stabilize and store nectar. Data show nectar is as nutritive than fresh fruit with pasteurization schedule at 70°C/10min. Sensory analysis of nectar after each step of process doesn't show organoleptic difference relative to storage temperature. Two classical empirical approaches (Arrhenius and Ball models) were used to describe kinetic of thermal degradation of C vitamin of nectar.At least, Near Infra Red Spectroscopy (NIRS) was tested, to determine geographical origins and levels of biochemical compounds. Dry matter, proteins, fructose and potassium were quantified. Species segregation with NIRS seems possible by means of belonging to brevetubae and longitubae sections.

In der Neonatologie ist die Verabreichung von Erythrozytenkonzentrat (EK) eine der häufigsten therapeutischen Maßnahmen. Ursachen dafür sind die Frühgeborenen-anämie und die iatrogen durch diagnostische Blutentnahmen hervorgerufene sekundäre Anämie. Obwohl ca. 80% der Frühgeborenen während des postnatalen stationären Aufenthaltes EK erhalten, gibt es noch immer keine einheitlichen Richtlinien zur Bluttransfusion bei Frühgeborenen. In der vorliegenden Studie sollte der Effekt einer EK-Gabe mit Hilfe der Messung der cerebralen und peripheren Gewebsoxygenierung (crSO2 und prSO2) erfasst werden. Und es wurde der Annahme nachgegangen, dass in der Neonatologie Subgruppen existieren, welche unterschiedlich von einer EK-Transfusion profitieren. Im Rahmen dieser Promotionsarbeit wurden Frühgeborene der neonatologischen Abteilung der Universitätsklinik und Poliklinik für Kinder- und Jugendmedizin Leipzig prospektiv analysiert. Es konnte gezeigt werden, dass bei allen untersuchten Patienten sowohl die cerebrale als auch die periphere Gewebsoxygenierung unter EK-Transfusion ansteigen und auch nach einem Intervall von 24 Stunden noch auf diesem gesteigerten Niveau konstant bleiben. Zudem konnte nachgewiesen werden, dass Kinder mit niedrigen crSO2-Ausgangswerten vor Transfusion mehr Sauerstoffsättigungsabfälle unter 80% (SaO2<80%) aufweisen. Nach Transfusion ist bei diesen Patienten zusätzlich ein stärkerer Rückgang der Anzahl der SaO2<80% zu beobachten. Somit ist die Gewebsoxygenierung möglicherweise ein sinnvoller Parameter für die Indikation zur EK-Transfusion, welcher bei der Erarbeitung neuer Transfusionsricht-linien in der Neonatologie mit einbezogen werden sollte.

Die Alkoholabhängigkeit ist die häufigste stoffgebundene Suchterkrankung, die immense volkswirtschaftliche Kosten verursacht. Sie führt bei den Betroffenen zu massiven Beeinträchtigungen in allen Lebensbereichen, insbesondere zu gesundheitlichen Problemen. Es existieren bisher mehrere Studien, die sich mit strukturellen Auffälligkeiten des Gehirns bei Alkoholabhängigkeit befassen, jedoch kaum funktionell-bildgebende Untersuchungen. Insbesondere fehlen Studien, welche die Erholung neuronaler Funktionen bei abstinenten alkoholabhängigen Personen untersuchen. In der vorliegenden Arbeit bearbeiteten je 20 entzügige, entgiftete und abstinente Probanden sowie 20 gesunde Kontrollprobanden einen seman-tischen und phonologischen Wortflüssigkeitstest (WFT). Währenddessen wurde ihre präfrontale Oxygenierung mittels funktioneller Nahinfrarotspektroskopie (fNIRS) aufgezeichnet. Die Gruppen waren nach Geschlecht, Alter, Händigkeit und Bildung vergleichbar. Auf Verhaltensebene fanden sich keine signifikanten Gruppenunterschiede. Die Gruppen der Entzügigen und Entgifteten zeigten insbesondere während des phonologischen WFT eine im Vergleich zur Kontrollgruppe signifikant verminderte Aktivierung in frontalen Gehirnbereichen. Die Gruppe der Abstinenten unterschied sich nicht signifikant von der Kontrollgruppe. Darüber hinaus war ein signifikanter linearer Trend mit zunehmender präfrontaler Oxygenierung über die Gruppen hinweg nachweisbar (Kontrast: Entzügige < Entgiftete < Abstinente < Kontrollen). Die Ergebnisse lassen eine Abnahme der pathologischen Durchblutungsmuster bei Probanden mit mindestens dreimonatiger Abstinenz erkennen, was neuronale Regenerationsprozesse vermuten lässt. Ein solcher Befund könnte im Rahmen der Suchttherapie als motivationaler Faktor eingesetzt werden. Allerdings sind aufgrund fehlender Längsschnittstudien und wegen der Komplexität der Alkoholabhängigkeit weitere Untersuchungen notwendig, um genauere Aussagen zu neuronalen Regenerationsprozessen treffen zu können. / We examined three groups of each 20 subjects in different phases of alcohol addiction (withdrawal, detoxified, abstinent) and a healthy controll group with 20 subjects with near infrared spectroscopy (NIRS) during an verbal fluency task. There was no significant differences between the groups in performance but in prefrontal oxygenation. The subjects in the first two groups (withdrawal, detoxified) showed a significant reduced prefrontal oxygenation compared to the controll group. The abstinent subjects did not differ significant from the controll group. Moreover we could find a significant linear trend with increase of prefrontal oxygenation (contrast: withdrawal < detoxified < abstinent < controls).

Das Ziel der Studie war es, den vorbeschriebenen Befund des P50-Gating-Defizits bei Schizophrenie, insbesondere die Unterschiede zwischen den verschiedenen Subgruppen nach Leonhard zu replizieren und darüber hinaus diejenigen kortikalen Areale zu detektieren, die während Bedingungen gesteigerten sensorischen Gatings mit signifikanter Aktivierung reagieren. Ferner sollten mögliche Differenzen im Muster kortikaler Aktivierung zwischen gesunden Kontrollen und Patienten aufgedeckt werden, um das kortikale Substrat defizitären sensorischen Gatings zu ermitteln. / The aim of the study was to replicate previously described findings of P50-Gating-deficits in patients suffering from schizophrenia, especially concerning the differences between subgroups based on Leonhard's Classification of endogenous psychosis. Futhermore cortical areas should be detected, which show significant activation during conditions of increased sensory gating. Possible differences in patterns of cortical activiation between these subgroups should be detected in order to identify cortical substrates of deficient sensory gating.

Ziel dieser Dissertation war es, die hirnphysiologischen Korrelate der Regulation appetitiver Reaktionstendenzen auf den Reiz Alkohol bei stark trinkenden jungen Erwachsenen aufzuzeigen. Dies erfolgte anhand der erstmaligen Kombination aus Approach-Avoidance Task als Messmethode unbewussten Verhaltens und NIRS als funktionelle Bildgebung. Hierfür wurde die Stichprobe in wenig, mittelstark und viel trinkende Probanden eingeteilt (Alter 20-26 Jahre). Die Versuchsteilnehmer bearbeiteten mittels Joystick einen Approach-Avoidance Task mit Getränkebildern alkoholischer und nichtalkoholischer Art. Während der Durchführung der Aufgabe wurde über eine frontal angelegte NIRS-Haube die kortikale Oxygenierung aufgezeichnet. Bei der Gruppe der Vieltrinker gingen wir von einer positiven Bewertung des Reizes Alkohol und Nichtalkohol aus, also von Annäherungsverhalten auf diese Reize. Im Gegensatz dazu, erwarteten wir bei wenig trinkenden Gleichaltrigen keine Unterschiede im Verhalten auf einen alkoholischen Reiz, verglichen mit dem Verhalten auf einen nichtalkoholischen Reiz. Den mittelstarken Trinkern konnte kein eindeutiges Verhalten zugeordnet werden. Gemäß der Hypothese, zeigte die Gruppe der Wenigtrinker keinen Unterschied im Verhalten auf einen alkoholischen Reiz, verglichen mit dem Verhalten auf einen nichtalkoholischen Reiz. In der Gruppe der Vieltrinker gelang es erwartungsgemäß, Annäherungsverhalten an Nichtalkohol aufzuzeigen. Appetitive Tendenzen an den Reiz Alkohol konnten jedoch nur vorsichtig interpretiert werden. Eine Erklärung hierfür könnte sein, dass der Alkoholkonsum unserer Stichprobe zu gering war. Interessanterweise reagierten die mittelstarken Trinker auf den Reiz Alkohol mit appetitiven Tendenzen. Sehr wahrscheinlich waren sich gerade die Probanden der Vieltrinkergruppe um ihren regelmäßigen Alkoholkonsum bewusst - im Gegensatz zu den mittelstarken Trinkern -, was aus Angst vor Stigmatisierung zur Suggestion des Antwortverhaltens geführt haben könnte. Denn implizites Verhalten kann in gewisser Weise auch durch externe Einflüsse und bewusste Kontrolle verändert werden. / The study investigated automatic approach tendencies for alcoholic pictures of heavy drinking students by a combination of the AAT and NIRS.

The objective of these studies was to develop near-infrared reflectance spectroscopy calibration equations from diet-fecal pair datasets to predict the diet quality and intake of donkeys. One hundred-forty diet-fecal pair samples were generated from two independent in vivo feeding trials conducted in the United States (N = 100) and Africa (N = 40). At each site, ten female donkeys were fed mixed diets blended from 25 forage and crop residues. The modified partial least square model (MPLS) was used to develop calibration equations for crude protein (CP), digestible organic matter (DOM), dry matter digestibility (DDM) and organic matter digestibility (OMD), for the US, Africa and US/Africa combined datasets, and dry matter (DM) and organic matter (OM) intake calibrations from the US datasets. Crude protein (CP) equations were developed with standard error of calibration (SEC) < 1.0 and coefficient of determination (R2) > 0.90, (SEL = 0.5). The US, US/Africa and Africa CP equations had SEC value of 0.77, 0.97 and 0.88 with corresponding R2 of 0.97, 0.95 and 0.88, respectively. Validation of the US CP equation resulted in a standard error of prediction (SEP) of 1.79 with corresponding coefficient of correlation (r2) of 0.82 and slope of 0.84 indicating high accuracy of prediction. In vivo derived DOM equations were also developed for the US, Africa and US/Africa datasets with SEC values of 2.58, 4.91 and 3.52, and R2 of 0.60, 0.81 and 0.84, respectively. In addition, the SEC and R2 values were 3.25 and 0.72 for US OMD, 3.28 and 0.79 for US DDM, and 4.2 and 0.85 for US/Africa OMD, and 4.3 and 0.87 for US/Africa DDM equation, respectively. Calibration equations for predicting DMI and OMI have resulted in SEC values of 3.45 and 3.21 (g/kgw0.75) and R2 values of 0.89 and 0.84, respectively. The present study explored the relationship between DMI and diet quality attributes. Crude protein and digestible organic matter to crude protein ration (DOM/CP) with r2 values of 0.60 and 0.39, respectively, have shown good correlations with intake. The present studies have confirmed the potential for the fecal NIRS profiling for predicting CP, DOM, DDM, OMD, DMI and OMI of donkeys. Both calibration and validation results have indicated that the present donkey equations were comparable to previously developed equations for ruminants; they have the capability for accurate prediction of diet quality and intake, and can be a useful tool for monitoring the nutritional well-being of donkeys with acceptable accuracy. Research works to further expand the present calibration equations with additional diet-fecal samples particularly from Africa that did not meet the required accuracy level is recommended.