Einleitung Die Haltung von Milchziegen ist sowohl weltweit als auch in Teilen Europas stark verbreitet. In Deutschland ist sie zwar noch vergleichsweise gering, jedoch im Anwachsen begriffen. Sowohl bei Ziegenmilch als auch bei Ziegenmolke handelt es sich um ernährungs-physiologisch wertvolle Produkte, die allerdings einer saisonalen Variabilität unterliegen. Ein stärkerer Einsatz von Ziegenmolke als Lebensmittel wäre wegen der aus Umweltschutzgründen eingeschränkten Molkeentsorgung sowie der ungünstigen Kostenbilanz, die mit einer Aufbereitung bzw. Verfütterung verbunden ist, wünschenswert. Ziele der Untersuchungen Die wenigen, bisher vorliegenden Veröffentlichungen zu Ziegen-Rohmilch beziehen sich zumeist auf Einzelgemelksproben und Untersuchungszeiträume von unter einem halben Jahr. Ziel der Arbeit war es daher, im Rahmen einer Langzeitstudie von mindestens einem Jahr Daten zur chemischen und mikrobiologischen Zusammensetzung von Ziegenmilch und daraus entstehender Ziegenmolke aus einer mittelgroßen deutschen Käserei zu erfassen und vergleichend darzustellen sowie ihre jahreszeitlichen Veränderungen zu detektieren. Anhand der ermittelten Daten sollte beurteilt werden, inwieweit die Qualität der Ziegenmolke Einsatzmöglichkeiten bei der Herstellung von Molkegetränken eröffnet. Material und Methoden Die Entnahme von 27 Ziegenrohmilch-Proben aus dem Sammeltank sowie von 44 Ziegenmolke-Proben, die während der Herstellung von Ziegenkäse entstanden, erfolgte in einer mittelgroßen deutschen Käserei mithilfe von sterilen Glasflaschen im Zeitraum von April 2013 bis August 2014. Die mikrobiologischen und chemischen Analysen wurden nach DIN (Deutsches Institut für Normung) -, ISO (International Organization for Standardization) - und VDLUFA (Verband deutscher landwirtschaftlicher Untersuchungs- und Forschungsanstalten) -Methoden durchgeführt. Ergebnisse Folgende chemische Gehalte der Rohmilch wurden ermittelt: Fett 3,6 %, Protein 3,0 %, Laktose 3,7 %, Trockenmasse 10,9 %. Die Werte in Ziegenmolke betrugen: Protein: 0,9 %, Fett: 0,4 %, Laktose: 3,9 %, Trockenmasse: 6,2 %. Der Trockenmasse-, Fett- und Proteingehalt der Milch sowie der Fettgehalt der Molke waren von Januar bis März signifikant erhöht. Die mittlere Gesamtkeimzahl der Ziegenmilch betrug 6,1 lg KbE/ml und bestand hauptsächlich aus Pseudomonaden. Bei der Molke wurde eine durchschnittliche Gesamtkeimzahl von 6,9 lg KbE/ml ermittelt, die hauptsächlich aus im Verlauf der Käseherstellung zugesetzten Milchsäurebakterien bestand. Es wurden aber auch Pseudomonaden, Enterobakterien und Hefen als Rekontaminationskeime nachgewiesen. Pathogene Keime waren dagegen nicht vorhanden. Schlussfolgerungen Die chemische Zusammensetzung von Ziegenmilch und daraus entstehender Ziegenmolke ist jener von Kuhmilch bzw. -molke ähnlich. Eine verstärkte Nutzung von Ziegenmolke als Bestandteil von Getränken liegt somit nahe. Jahreszeitliche Schwankungen der Fettgehalte führen allerdings dazu, dass die Zusammensetzung nur begrenzt vorhersehbar ist, was die Nutzung erschwert und eine Standardisierung der Fettgehalte bei Einsatz in Getränken erforderlich macht. Die Proben von Ziegenmilch und -molke verfügten hinsichtlich pathogener Keime über eine gute mikrobiologische Qualität. Allerdings überschritten die Gesamtkeimzahlen der Ziegenmilch zu 48,1 % die Vorgaben der VERORDNUNG (EG) NR. 853/2004. Durch Pasteurisierung wird die vegetative Flora abgetötet, so dass mikrobiologische Risiken durch den Verzehr der Molke minimal sind. Eine Rekontamination der Molke mit Verderbniskeimen wie Pseudomonaden, Enterobakterien und Hefen verkürzt die Haltbarkeit der Molke. Bei Verwendung der Ziegenmolke als Bestandteil von Getränken muss einer Rekontamination durch eine gute Produktionshygiene vorgebeugt werden.:INHALTSVERZEICHNIS ABKÜRZUNGSVERZEICHNIS ................................................................................. II EINLEITUNG............................................................................................................. 1 2 LITERATURÜBERSICHT ...................................................................................... 3 2.1 Ziegenmilchproduktion ....................................................................................... 3 2.1.1 Bedeutung der Ziegenmilchproduktion in Deutschland und im internationalen Vergleich ............................................ .................................................................. 3 2.1.2 Zusammensetzung und ernährungsphysiologische Bedeutung von Ziegenmilch .. 6 2.1.3 Einfluss des Reproduktionszyklus der Ziege auf die Zusammensetzung von Ziegenmilch .............................................................................. ............................10 2.2 Molke ..................................................................................................................11 2.2.1 Zusammensetzung und ernährungsphysiologische Bedeutung von Molke ....11 2.2.2 Umweltproblematik im Zusammenhang mit Molke .........................................14 2.2.3 Verwendung von Molke ................... ..............................................................15 3 VERÖFFENTLICHUNGEN ..................................................................................19 3.1 Eigenanteil zu Veröffentlichung 1 ......................................... ............................19 3.2 Eigenanteil zu Veröffentlichung 2 ......................................................................35 4 ÜBERGREIFENDE DISKUSSION ..................................... .................................60 4.1 Chemische Untersuchung ........................................................ ........................60 4.2 Mikrobiologische Untersuchungen .......................................................... .........64 4.2.1 Untersuchung auf pathogene Bakterien .................................................... ... 64 4.2.2 Untersuchung auf weitere Keimgruppen ........................................................66 4.3 Zusammenfassende Betrachtung .....................................................................68 5 ZUSAMMENFASSUNG .......................................................................................69 6 SUMMARY ..........................................................................................................71 LITERATURVERZEICHNIS ...................................................................................73 DANKSAGUNG

Aim: The prevalence of dental erosion is still increasing. A possible preventive approach might be rinsing with edible oils to improve the protective properties of the pellicle layer. This was tested in the present in situ study using safflower oil. Methods: Pellicle formation was carried out in situ on bovine enamel slabs fixed buccally to individual upper jaw splints (6 subjects). After 1 min of pellicle formation subjects rinsed with safflower oil for 10 min, subsequently the samples were exposed in the oral cavity for another 19 min. Enamel slabs without oral exposure and slabs exposed to the oral cavity for 30 min without any rinse served as controls. After pellicle formation in situ, slabs were incubated in HCl (pH 2; 2.3; 3) for 120 s, and kinetics of calcium and phosphate release were measured photometrically (arsenazo III, malachite green). Furthermore, the ultrastructure of the pellicles was evaluated by transmission electron microscopy (TEM). Results: Pellicle alone reduced erosive calcium and phosphate release significantly at all pH values. Pellicle modification by safflower oil resulted in an enhanced calcium loss at all pH values and caused an enhanced phosphate loss at pH 2.3. TEM indicated scattered accumulation of lipid micelles and irregular vesicle-like structures attached to the oil-treated pellicle layer. Acid etching affected the ultrastructure of the pellicle irrespective of oil rinsing. Conclusion: The protective properties of the pellicle layer against extensive erosive attacks are limited and mainly determined by pH. The protective effects are modified and reduced by rinses with safflower oil. / Dieser Beitrag ist mit Zustimmung des Rechteinhabers aufgrund einer (DFG-geförderten) Allianz- bzw. Nationallizenz frei zugänglich.

Multipotente mesenchymale Stromazellen (MSCs) stellen nicht nur beim humanen Patienten, sondern auch in der Veterinärmedizin einen vielversprechenden Therapieansatz in der Behandlung erkrankter muskuloskelettaler Gewebe dar. Ziel der Behandlung ist dabei die Regeneration der betroffenen Strukturen im Vergleich zur Reparation nach konservativer Therapie. Vor allem im Bereich von Sehnenerkrankungen können nach MSC-Applikation vielversprechende Ergebnisse im Hinblick auf niedrigere Rezidivraten beobachtet werden. Dennoch sind noch nicht alle Umstände einer optimalen MSC-Anwendung geklärt. Hierbei sind unter anderem Fragen bezüglich der Herkunft und Gewinnung von MSCs offen, da Unterschiede von MSCs aufgrund ihrer Gewebezugehörigkeit bereits nachgewiesen wurden. Grundlegende umfassende Arbeiten zum Vergleich von equinen MSCs aus verschiedenen Quellen sowie deren mögliche Beeinflussung durch die Isolierung aus dem Gewebe lagen bislang noch nicht vor. Ziel dieser Studie war es daher, equine MSCs aus verschiedenen Quellen zu gewinnen und mögliche Unterschiede in vitro aufzuzeigen. Weiterhin sollten Unterschiede zwischen den Zelleigenschaften nach Anwendung verschiedener Isolationsprotokolle untersucht werden. In der hier vorliegenden Studie wurden MSCs aus Fett- und Sehnengewebe, Knochenmark, Nabelschnurblut und Nabelschnurgewebe von Pferden isoliert und vergleichend charakterisiert. Dabei wurden für die soliden Körpergewebe zwei unterschiedliche Isolationsmethoden, die Digestion und die Explantation, angewendet, um mögliche Einflüsse auf die gewonnen Zellen zu ermitteln. Die untersuchten Kriterien beinhalteten Zellertrag, Proliferation, Differenzierungspotenz und das Migrationsverhalten von MSCs. Hinblickend auf eine Anwendung von MSCs bei Sehnenerkrankungen wurde auch die Expression von Sehnenmarkern verglichen. In der vorliegenden Studie konnte gezeigt werden, dass sich die MSCs aus verschiedenen Quellen hinsichtlich der Zellausbeute und ihres Wachstumspotentials unterschieden. Aus soliden Geweben konnten mittels Digestion im Vergleich zu Körperflüssigkeiten signifikant mehr MSCs isoliert werden (p < 0,001). Dabei erbrachte die Isolation von MSCs mittels Digestionsmethode einen deutlich höheren Zellertrag nach der Passage 0 im Vergleich zur Explantationsmethode (p < 0,05). Im weiteren Verlauf der Kultivierung zeigten MSCs aus Sehnengewebe und Fettgewebe ein signifikant besseres Proliferationsverhalten im Vergleich zu Knochenmark-MSCs und Nabelschnurblut-MSCs. Im Hinblick auf das Differenzierungspotential konnten signifikante Unterschiede zwischen den MSCs aus den verschiedenen Quellen beobachtet werden. MSCs aus Knochenmark zeigten eine sehr gute osteogene Differenzierungsfähigkeit im Vergleich zu MSCs aus den geburtsassoziierten Geweben (p < 0,05). Im Gegensatz dazu zeichneten sich diese MSCs durch eine deutlich bessere chondrogene Differenzierung im Vergleich zu Knochenmark-MSCs aus (p < 0,05). Im Hinblick auf die Isolationsmethode konnten keine Unterschiede im Differenzierungspotential beobachtet werden. Weitere Unterschiede aufgrund der Zellquelle lassen sich in der Genexpression der Sehnenmarker erkennen. MSCs aus Fettgewebe und Sehnengewebe exprimierten Kollagen 1A2 auf höchstem Niveau. Sklexaris hingegen wurde von MSCs aus Nabelschnurblut und Sehnengewebe am höchstem exprimiert. Dabei zeigten MSCs, die mittels Digestionsmethode isoliert worden waren, ein signifikant höheres Expressionslevel von Skleraxis im Vergleich zur Explantationsmethode (p < 0,05). Die Ergebnisse der vorliegenden Studie lassen einen Einfluss der Zellquelle auf die Zellcharakteristika erkennen. MSCs aus Fettgewebe stellen dabei eine vielversprechende Alternative zu Knochenmark-MSCs dar. Allerdings scheint für eine klinische Anwendung von MSCs eine selektive Auswahl der Zellquelle entsprechend der vorliegenden Erkrankung von Vorteil zu sein. Dabei ist eine Isolierung von MSCs aus soliden Geweben mittels Digestionsverfahren zu empfehlen, da hier deutlich höhere Zellzahlen gewonnen werden können. Eine negative Beeinflussung der Zelleigenschaften durch die enzymatische Digestion lässt sich nach den vorliegenden Ergebnissen nicht vermuten. Inwiefern die beobachteten Unterschiede bei in-vivo-Anwendungen von Bedeutung sind, muss jedoch noch umfassend untersucht werden. / Not only in humans but also in veterinary medicine, multipotent mesenchymal stromal cells (MSCs) are a promising treatment option in the therapy of injured musculoskeletal tissues. This is due to the improved tissue regeneration instead of the insufficient reparation following conventional therapies. With regard to an application of MSCs for treatment of tendinopathies in horses, lower rates of reinjury have been reported. However, further investigations to optimize the MSC treatment are still outstanding. Differences in MSCs from different origins have been already reported, but there are still remaining questions about the influence of origin and isolation procedures of MSCs. Fundamental research on equine MSCs derived from different sources and their potential impact due to the isolation process has not been published so far. The aim of this study was to isolate equine MSCs from different sources and to demonstrate potential differences in vitro. Furthermore, differences in cell features following different isolation methods were investigated. In the present study, MSCs from horses were isolated from adipose tissue, tendon tissue, bone marrow, umbilical cord blood and umbilical cord tissue and subsequently subjected to comparative characterization. In case of the solid tissues, two different isolation methods, digestion and explantation, were performed in order to analyze influences on obtained cells. Investigated cell features included cell yield, proliferation, differentiation and migration potential. Furthermore, expression of tendon markers was evaluated with regard to an application of MSCs in tendinopathies. In the present study it was shown that MSCs derived from different sources differ distinctly in cell yield and proliferation potential. In comparison to body fluids, significantly more MSCs could be isolated from solid tissues when using the digestion method (p < 0.001). Furthermore, the cell yield at first cell harvest was distinctly higher when performing the isolation by digestion in comparison to isolation by explantation (p < 0.05). With regard to further cultivation, MSCs derived from tendon tissue and adipose tissue displayed a significantly better proliferation potential compared to MSCs derived from other sources. Considering the differentiation potential, significant differences were obvious between the MSCs derived from different sources. Bone marrow-MSCs showed an excellent osteogenic differentiation capacity in comparison to MSCs derived from umbilical cord blood and tissue (p < 0.05). In contrast, the birth-associated MSCs displayed a distinctly better chondrogenic differentiation than MSCs derived from bone marrow (p < 0.05). No difference in the differentiation potential was noticeable following the different isolation procedures. Furthermore, differences in the gene expression of tendon markers were evident with regard to the cell source. MSCs derived from adipose tissue and tendon tissue expressed collagen 1A2 on the highest level. On the other hand, scleraxis was expressed highest in MSCs derived from umbilical cord blood and tendon tissue. In these cells, MSCs isolated by the digestion method showed a significantly higher expression level of scleraxis in comparison to MSCs isolated by explantation (p < 0.05). Based on the results obtained so far, a relevant impact of the source of MSCs on cell features was evident. MSCs derived from adipose tissue are a promising alternative to bone marrow-MSCs. However, with regard to a clinical application of MSCs, a selection of the MSC source depending on the respective intended use seems to be advantageous. For routine isolation of MSCs from solid tissues, the digestion method could be recommended due to the higher obtainable cell numbers. Furthermore, a negative influence of the enzymatic digestion on the cell features was not detectable. However, to what extent the observed differences in vitro are relevant for in-vivo-applications needs to be further investigated.

Um Leistungsniveau, systematische Effekte und phänotypische Korrelationen zu schätzen, wurden bei 276 Weidekälbern verschiedener Genotypen aus der Mutterkuhhaltung (Material I) Merkmale der Fleischleistung und der Fleisch¬qualität erfasst und ausgewertet. Neben den Identitäts- und Lebensdaten der Tiere wurden die folgenden Merkmale der Fleischleistung einbezogen: Alter beim Schlachten, Lebendgewicht, Lebenstagszunahme, Schlachtkörper¬gewicht, Nettozunahme sowie die Komponenten der Handelsklasse, also Fleischigkeitsklasse und Fettgewebeklasse. / In order to estimate performance level, systematic effects and phenotypic correlations, characteristics of meat performance and meat quality were recorded and analysed in 276 weaning calves of different genotypes from cow-calf operations (material I). In addition to identity and basic life data, the following characteristics of meat performance were included: age at slaughter, live weight, daily gain, carcass weight, net gain as well as the components of the carcass grade, grade for meatiness and grade for fat¬ness. The following characteristics of meat quality were measured on the meat probes 48 hours and 14 days resp. after slaughter: pH-value (pH1, pH2), meat colour with lightness L* (L*1, L*2) redness a* (a*1, a*2) and yellowness b* (b*1, b*2), Warner-Bratzler shearforce raw (WBS1, WBS2) and cooked (WBS3) as well as intramuscular fat content (IMF).

Brown adipose tissue (BAT) is the main tissue involved in non-shivering heat production. A greater understanding of BAT could possibly lead to new ways of prevention and treatment of obesity and type 2 diabetes. The increasing prevalence of these conditions and the problems they cause society and individuals make the study of the subject important. An ongoing study performed at the Turku University Hospital uses images acquired using PET/MRI with 18F-FDG as the tracer. Scans are performed on sedentary and athlete subjects during normal room temperature and during cold stimulation. Sedentary subjects then undergo scanning during cold stimulation again after a six weeks long exercise training intervention. This degree project used images from this study. The objective of this degree project was to examine methods to automatically and objectively quantify parameters relevant for activation of BAT in combined PET/MRI data. A secondary goal was to create images showing glucose uptake changes in subjects from images taken at different times. Parameters were quantified in adipose tissue directly without registration (image matching), and for neck scans also after registration. Results for the first three subjects who have completed the study are presented. Larger registration errors were encountered near moving organs and in regions with less information. The creation of images showing changes in glucose uptake seem to be working well for the neck scans, and somewhat well for other sub-volumes. These images can be useful for identification of BAT. Examples of these images are shown in the report.

Multipotente mesenchymale Stromazellen (MSCs) stellen nicht nur beim humanen Patienten, sondern auch in der Veterinärmedizin einen vielversprechenden Therapieansatz in der Behandlung erkrankter muskuloskelettaler Gewebe dar. Ziel der Behandlung ist dabei die Regeneration der betroffenen Strukturen im Vergleich zur Reparation nach konservativer Therapie. Vor allem im Bereich von Sehnenerkrankungen können nach MSC-Applikation vielversprechende Ergebnisse im Hinblick auf niedrigere Rezidivraten beobachtet werden. Dennoch sind noch nicht alle Umstände einer optimalen MSC-Anwendung geklärt. Hierbei sind unter anderem Fragen bezüglich der Herkunft und Gewinnung von MSCs offen, da Unterschiede von MSCs aufgrund ihrer Gewebezugehörigkeit bereits nachgewiesen wurden. Grundlegende umfassende Arbeiten zum Vergleich von equinen MSCs aus verschiedenen Quellen sowie deren mögliche Beeinflussung durch die Isolierung aus dem Gewebe lagen bislang noch nicht vor. Ziel dieser Studie war es daher, equine MSCs aus verschiedenen Quellen zu gewinnen und mögliche Unterschiede in vitro aufzuzeigen. Weiterhin sollten Unterschiede zwischen den Zelleigenschaften nach Anwendung verschiedener Isolationsprotokolle untersucht werden. In der hier vorliegenden Studie wurden MSCs aus Fett- und Sehnengewebe, Knochenmark, Nabelschnurblut und Nabelschnurgewebe von Pferden isoliert und vergleichend charakterisiert. Dabei wurden für die soliden Körpergewebe zwei unterschiedliche Isolationsmethoden, die Digestion und die Explantation, angewendet, um mögliche Einflüsse auf die gewonnen Zellen zu ermitteln. Die untersuchten Kriterien beinhalteten Zellertrag, Proliferation, Differenzierungspotenz und das Migrationsverhalten von MSCs. Hinblickend auf eine Anwendung von MSCs bei Sehnenerkrankungen wurde auch die Expression von Sehnenmarkern verglichen. In der vorliegenden Studie konnte gezeigt werden, dass sich die MSCs aus verschiedenen Quellen hinsichtlich der Zellausbeute und ihres Wachstumspotentials unterschieden. Aus soliden Geweben konnten mittels Digestion im Vergleich zu Körperflüssigkeiten signifikant mehr MSCs isoliert werden (p < 0,001). Dabei erbrachte die Isolation von MSCs mittels Digestionsmethode einen deutlich höheren Zellertrag nach der Passage 0 im Vergleich zur Explantationsmethode (p < 0,05). Im weiteren Verlauf der Kultivierung zeigten MSCs aus Sehnengewebe und Fettgewebe ein signifikant besseres Proliferationsverhalten im Vergleich zu Knochenmark-MSCs und Nabelschnurblut-MSCs. Im Hinblick auf das Differenzierungspotential konnten signifikante Unterschiede zwischen den MSCs aus den verschiedenen Quellen beobachtet werden. MSCs aus Knochenmark zeigten eine sehr gute osteogene Differenzierungsfähigkeit im Vergleich zu MSCs aus den geburtsassoziierten Geweben (p < 0,05). Im Gegensatz dazu zeichneten sich diese MSCs durch eine deutlich bessere chondrogene Differenzierung im Vergleich zu Knochenmark-MSCs aus (p < 0,05). Im Hinblick auf die Isolationsmethode konnten keine Unterschiede im Differenzierungspotential beobachtet werden. Weitere Unterschiede aufgrund der Zellquelle lassen sich in der Genexpression der Sehnenmarker erkennen. MSCs aus Fettgewebe und Sehnengewebe exprimierten Kollagen 1A2 auf höchstem Niveau. Sklexaris hingegen wurde von MSCs aus Nabelschnurblut und Sehnengewebe am höchstem exprimiert. Dabei zeigten MSCs, die mittels Digestionsmethode isoliert worden waren, ein signifikant höheres Expressionslevel von Skleraxis im Vergleich zur Explantationsmethode (p < 0,05). Die Ergebnisse der vorliegenden Studie lassen einen Einfluss der Zellquelle auf die Zellcharakteristika erkennen. MSCs aus Fettgewebe stellen dabei eine vielversprechende Alternative zu Knochenmark-MSCs dar. Allerdings scheint für eine klinische Anwendung von MSCs eine selektive Auswahl der Zellquelle entsprechend der vorliegenden Erkrankung von Vorteil zu sein. Dabei ist eine Isolierung von MSCs aus soliden Geweben mittels Digestionsverfahren zu empfehlen, da hier deutlich höhere Zellzahlen gewonnen werden können. Eine negative Beeinflussung der Zelleigenschaften durch die enzymatische Digestion lässt sich nach den vorliegenden Ergebnissen nicht vermuten. Inwiefern die beobachteten Unterschiede bei in-vivo-Anwendungen von Bedeutung sind, muss jedoch noch umfassend untersucht werden. / Not only in humans but also in veterinary medicine, multipotent mesenchymal stromal cells (MSCs) are a promising treatment option in the therapy of injured musculoskeletal tissues. This is due to the improved tissue regeneration instead of the insufficient reparation following conventional therapies. With regard to an application of MSCs for treatment of tendinopathies in horses, lower rates of reinjury have been reported. However, further investigations to optimize the MSC treatment are still outstanding. Differences in MSCs from different origins have been already reported, but there are still remaining questions about the influence of origin and isolation procedures of MSCs. Fundamental research on equine MSCs derived from different sources and their potential impact due to the isolation process has not been published so far. The aim of this study was to isolate equine MSCs from different sources and to demonstrate potential differences in vitro. Furthermore, differences in cell features following different isolation methods were investigated. In the present study, MSCs from horses were isolated from adipose tissue, tendon tissue, bone marrow, umbilical cord blood and umbilical cord tissue and subsequently subjected to comparative characterization. In case of the solid tissues, two different isolation methods, digestion and explantation, were performed in order to analyze influences on obtained cells. Investigated cell features included cell yield, proliferation, differentiation and migration potential. Furthermore, expression of tendon markers was evaluated with regard to an application of MSCs in tendinopathies. In the present study it was shown that MSCs derived from different sources differ distinctly in cell yield and proliferation potential. In comparison to body fluids, significantly more MSCs could be isolated from solid tissues when using the digestion method (p < 0.001). Furthermore, the cell yield at first cell harvest was distinctly higher when performing the isolation by digestion in comparison to isolation by explantation (p < 0.05). With regard to further cultivation, MSCs derived from tendon tissue and adipose tissue displayed a significantly better proliferation potential compared to MSCs derived from other sources. Considering the differentiation potential, significant differences were obvious between the MSCs derived from different sources. Bone marrow-MSCs showed an excellent osteogenic differentiation capacity in comparison to MSCs derived from umbilical cord blood and tissue (p < 0.05). In contrast, the birth-associated MSCs displayed a distinctly better chondrogenic differentiation than MSCs derived from bone marrow (p < 0.05). No difference in the differentiation potential was noticeable following the different isolation procedures. Furthermore, differences in the gene expression of tendon markers were evident with regard to the cell source. MSCs derived from adipose tissue and tendon tissue expressed collagen 1A2 on the highest level. On the other hand, scleraxis was expressed highest in MSCs derived from umbilical cord blood and tendon tissue. In these cells, MSCs isolated by the digestion method showed a significantly higher expression level of scleraxis in comparison to MSCs isolated by explantation (p < 0.05). Based on the results obtained so far, a relevant impact of the source of MSCs on cell features was evident. MSCs derived from adipose tissue are a promising alternative to bone marrow-MSCs. However, with regard to a clinical application of MSCs, a selection of the MSC source depending on the respective intended use seems to be advantageous. For routine isolation of MSCs from solid tissues, the digestion method could be recommended due to the higher obtainable cell numbers. Furthermore, a negative influence of the enzymatic digestion on the cell features was not detectable. However, to what extent the observed differences in vitro are relevant for in-vivo-applications needs to be further investigated.

In industrial practice greases are mainly used as lubricants in hydrodynamic plain bearings and roller bearings. The use in hydrostatic bearings is avoided due to the difficult controllability. One reason is the complex non-Newtonian flow behavior of greases. The motivation for this paper is the use of greases to increase the efficiency of hydrostatic bearings. The assumption is that the so-called yield stress of consistent greases can lead to self-sealing behavior in the bearing under stationary operation conditions. Assuming a volume-flow-free operation of the bearing, a concept for the active control of the sealing gap height and thus the bearing stiffness was developed. The concept idea is the use of a second medium with Newtonian characteristic for pressure transfer. The grease and the pressure control fluid are structurally separated. The grease is induced in the shortest possible way into the bearing pocket to keep the pressure losses as low as possible. The results of test bench investigations indicate the feasibility of a gap height control with very high bearing stiffness under use of highly consistent greases and initiate further investigation on non-stationary operation.

Tidigare undersökningar visar att fettproblematiken i de kommunala ledningsnäten är ökande. Fettet som hamnar i avloppen leder till drift- och underhållskostnader, men leder även till problem för att nå de lagar och regler som ställs på VA-huvudmännen. Vad gör huvudmännen åt detta problem? Är användningen av bioteknik en lösning? Vilka åtgärder finns mot hushållen? I denna uppsats har en litteraturstudie genomförts om fett i avlopp, en enkätstudie för att undersöka privatpersoners kunskap om matavfallssortering och även intervjuer med personer från företag inom VA. Resultaten visar att det finns indikationer på att informationen ut till privatpersoner kan förbättras från enkätstudien. Informationen som finns på kommunens hemsida som är riktad mot privatpersoner är svåråtkomlig. Fett i avlopp är ofta ett osynligt problem för allmänheten. Därför krävs informationsinsatser för att minska uppkomsten. Användandet av fettavskiljare är en effektiv åtgärd så länge de är tillräckligt dimensionerade och töms varje månad. Bioteknikens påverkan i de kommunala ledningsnäten bör undersökas vidare i en större studie. / Previous studies show that problems with fat in the municipal sewer systems are increasing. The fat that ends up in the drain leads to costs related to operation and maintenance, as well as issues with reaching the laws and rules that the owners of the water- and wastewater infrastructure needs to apply. What are the sewer system owners doing against this problem? Is the use of biotechnology a part of the solution? What actions are available towards the households? In this study we have done a literature study about fat in sewers, a survey to investigate the publics knowledge about food waste separation. We have also performed interviews with companies within the field. The results from the survey shows indications that the information to the public can be improved. The accessible information aimed towards the public on the municipality's website is hard to reach. Fat in sewers is often an invisible problem to the individuals. Because of this efforts with information is needed to lower the emergence of fat. The use of grease traps is an effective solution if they are correctly dimensioned and are emptied every month. The effect that biotechnology have on the wastewater system ought to be investigated in a larger study.

Einleitung: Perinatale Mortalitätsraten von mehr als 5 Prozent bei primiparen Rindern stellen ein häufig beschriebenes Problem der kommerziellen Milchviehhaltung dar. Ursächlich werden hauptsächlich eine hohe Körperkondition des Muttertieres sowie feto-pelvine Missverhältnisse diskutiert. Dabei kann eine Senkung der perinatalen Mortalitätsraten durch optimale Aufzucht unter Ausbildung einer niedrigen Kondition und eines großen Skelettes erreicht werden. Ziele der Untersuchungen: Ziel dieser Studie war die Aufzucht von Primipara in vier kommerziellen Milchviehbetrieben mit unterschiedlich stark ausgeprägten perinatalen Mortalitätsraten zu untersuchen. Dabei sollten Differenzen der Aufzucht und Körperentwicklung der Primipara detektiert werden, welche ursächlich für die jeweilige perinatale Kälbermortalität sein könnten, um somit das Tierwohl in der kommerziellen Milchwirtschaft zu verbessern. Tiere, Material und Methoden: Es wurden insgesamt 1085 primipare Holstein-Rinder untersucht. Die Aufzuchtrinder des jeweiligen Betriebes wurden dazu in 6 Altersgruppen (AG 0: 1. - 3. Lebenstag, AG 1: 1. - 3. Lebensmonat, AG 2: 4. - 9. Lebensmonat, AG 3: 10. - 15. Lebensmonat, AG 4: 2. - 6. Trächtigkeitsmonat, AG 5: 8. - 9. Trächtigkeitsmonat) eingeteilt und stichprobenartig quartalsweise je Altersgruppe und Betrieb 8 - 10 Tiere über den Untersuchungszeitraum untersucht. Es wurden Messungen zur skelettalen Entwicklung der Rinder, wie Kreuzbeinhöhe, Beckenbreite (BB) und Sitzbeinbreite, sowie Messungen zur Körperkondition, wie Lebendmasse (LM), Body-Condition-Score, sonographische Rückenfettdickenmessung (RFD) und bioelektrische Impedanzanalyse (BIA), durchgeführt. Die Messungen wurden mit Auswertungen der Totalen- Misch-Rationen (TMR) der Tiere und Stoffwechseluntersuchungen, sowie dem Wachstumshormon Insulin-Growth-Factor 1 und Abstammungsdaten der Tiere in Zusammenhang gebracht. Die statistische Auswertung erfolgte nach der Prüfung der Normalverteilung mittels Kolmogorov-Smirnov-Tests. Normalverteilte Daten wurden mittels multivariater Varianzanalyse (mANOVA) mit einem anschließenden Post-hoc-Test nach Bonferroni auf signifikante Unterschiede geprüft. Nicht normalverteilteDaten wurden mittels Kruskal-Wallis-Test nach DUNN-Bonferroni ausgewertet. Zusätzlich wurde der Korrelationskoeffizient nach Pearson ermittelt. Das Signifikanzniveau war P ≤ 0,05. Ergebnisse: Aus den 4 Betrieben (A - D) wurden dreimal Daten zur perinatalen Kälbermortalitätsrate erhoben. Insgesamt schwankten die Werte je nach Erhebung und Betrieb zwischen 3 % und 14 %. Für die Entwicklung der LM der jeweiligen Betriebe war ein ansteigender Verlauf von rund 39 kg (AG 0) auf rund 664 kg (AG 5) über die untersuchten Altersgruppen feststellbar, wobei signifikante betriebsindividuelle Differenzen auftraten. Ebenfalls war über die Altersgruppen ein ansteigender Verlauf der skelettalen Entwicklung der Tiere dokumentierbar, welcher in AG 5 noch nicht in allen Betrieben vollständig abgeschlossen war. Mittels der BIA konnten signifikante betriebsindividuelle Gesamtkörperfettgehalte (16,0 % – 19,3 %) der Färsen ermittelt werden. Zusätzlich wurde nachgewiesen, dass sich der Gesamtkörperfettgehalt im Alter von 8 – 15 Monaten reduziert. Retrospektiv wurde gezeigt, dass ein geringer Körperfettgehalt zum Zeitpunkt der erfolgreichen Besamung Einfluss auf das Abgangsgeschehen (≤ 10 % Fett) und die nachfolgende Totgeburtenrate (≤ 15 % Fett) haben kann. Es konnten bei der Bewertung der Milchfütterung und der TMR-Proben betriebsindividuelle Fütterungsstrategien festgestellt werden. Allen Betrieben war dabei eine Absenkung der umsetzbaren Energie der Ration in der AG 1 zur AG 3 gemein, während ebenfalls alle Betriebe eine energetische Aufwertung der Ration zur AG 5 vornahmen. Bei den Stoffwechseluntersuchungen konnten häufige Überschreitungen der freien Fettsäuren (FFS) oberhalb des Referenzwertes von 150 μmol/l festgestellt werden. Während diese Erhöhung in AG 3 betriebsindividuell bei 5 % - 35 % der untersuchten Tiere auftrat, lag in AG 4 bereits bei 8 % – 51 % der untersuchten Tiere der FFS-Wert über der Referenz und bei 30 % – 81 % der untersuchten Tiere in AG 5. Die genetische Abstammung, sowie ein signifikant früheres Erstbesamungsalter, der Tiere in Betrieb A unter noch nicht abgeschlossenem Skelettwachstum wurden als Ursachen für die Kälbermortalität des Betriebes diskutiert. Während in Betrieb B, mit der höchsten skelettalen Entwicklung der Tiere, ein hohes Gewicht in der AG 3 und der Abbau der RFD in AG 5 als ungünstig dargestellt wurde. In Betrieb C konnte die nicht bedarfsgerechte Fütterung, unter Erhöhung des Ketonkörpers, sowie die Ausbildung einer hohen Körperkondition, als nachteilig für die perinatale Mortalitätsrate detektiert werden. In Betrieb D war in den Altersgruppen 4 und 5 die Ausbildung der größten BB (49,0 cm bzw. 52,0 cm) vorteilhaft für die perinatale Mortalitätsrate. Schlussfolgerungen: Es wurden mehrfach in den Betrieben erhöhte Kälbermortalitätsraten detektiert. Hierfür ließen sich individuelle Begründungen aus der Aufzucht und Körperentwicklung der Tiere ableiten. Mittels der BIA konnten Gesamtkörperfettgehalte der Primipara bestimmt werden. Zudem wurde gezeigt, dass auch niedrige Körperfettgehalte mit erhöhten Abgangs- und Kälbermortalitätsraten einhergehen. Die festgestellten häufig erhöhten Werte der FFS der Primipara sollten weiter untersucht werden. Es bleibt dennoch zu beachten, dass je Betrieb andere Faktoren die Ursache der perinatalen Mortalitätsrate bildeten. Daher erscheint eine Ursachenforschung auf Betriebsebene unerlässlich, um die diese zukünftig zu reduzieren und einen Beitrag zu mehr Tierwohl leisten zu können.:1 Einleitung..................................................................................................................1 2 Literaturübersicht..................................................................................................... 2 3 Tiere, Material, Methoden .................................................................................................................................. 22 4 Ergebnisse .................................................................................................................................. 32 5 Diskussion .................................................................................................................................. 76 6 Zusammenfassung ................................................................................................................................. 93 7 Summary ................................................................................................................................. 95 8 Literaturverzeichnis .................................................................................................................................. 97 9 Anhang

Knochen und Muskel sind die wichtigsten Gewebe im muskuloskelettalen System welche dem Körper die Bewegungen möglich machen. Beide Gewebetypen sind hochgradig strukturierter Extrazellulärmatrix zugrundegelegt, welche die mechanischen und biologischen Funktionen bestimmen. In dieser Studie wurden die räumliche Verteilung der anisotropen elastischen Eigenschaften und der Gewebemineralisation im humanen kortikalen Femur untersucht mit akustischer Mikroskopie und Synchrotron-µCT. Die homogenisierten elastischen Eigenschaften wurden aus einer Kombination der Porosität und der Gewebeelastizitätsmatrix mit Hilfe eines asymptotischen Homogenisierungsmodells ermittelt. Der Einfluss der Gewebemineralisierung und der Strukturparameter auf die mikroskopischen und mesoskopischen elastischen Koeffizienten wurde unter Berücksichtigung der anatomischen Position des Femurschaftes untersucht. Es wurde ein Modell entwickelt, mit welchem der intramuskuläre Fettgehalt des porcinen musculus longissimus nichtinvasiv mittels quantitativem Ultraschall und dessen spektraler Analyze des Echosignals bestimmt werden kann. Muskelspezifische Parameter wie Dämpfung, spectral slope, midband fit, apparent integrated backscatter und cepstrale Paramter wurden aus den RF-Signalen extrahiert. Die Einflüsse der Muskelkomposition und Strukturparameter auf die spektralen Ultraschallparameter wurden untersucht. Die akustischer Parameter werden durch die Muskelfaserorientierung beeinflusst und weisen höhere Werte parallel zur Faserlängsrichtung als senkrecht zur Faserorientierung auf. Die in dieser Studie gewonnenen detaillierten und lokal bestimmten Knochendaten können möglicherweise als Eingabeparameter für numerische 3D FE-Simulationen. Darüber hinaus kann die Untersuchung von Veränderungen der lokalen Gewebeanisotropie neue Einsichten in Studien über Knochenumbildung geben. Diese auf Gewebeebene bestimmten Daten von Muskelgewebe können in numerischen Simulationen von akustischer Rückstreuung genutzt werden um diagnostische Methoden und Geräte zu verbessern. / Bone and muscle are the most important tissues in the musculoskeletal system that gives the ability to move the body. Both tissues have the highly oriented underlying extracellular matrix structure for performing mechanical and biological functions. In this study, the spatial distribution of anisotropic elastic properties and tissue mineralization within a human femoral cortical bone shaft were investigated using scanning acoustic microscopy and synchrotron radiation µCT. The homogenized meoscopic elastic properties were determined by a combination of porosity and tissue elastic matrix using a asymptotic homogenization model. The impact on tissue mineralization and structural parameters of the microscopic and mesocopic elastic coefficients was analyzed with respect to the anatomical location of the femoral shaft. A model was developed to estimate intramuscular fat of porcine musculus longissimus non-invasively using a quantitative ultrasonic device by spectral analysis of ultrasonic echo signals. Muscle specific acoustic parameters, i.e. attenuation, spectral slope, midband fit, apparent integrated backscatter, and cepstral parameters were extracted from the measured RF echoes. The impact of muscle composition and structural properties on ultrasonic spectral parameters was analyzed. The ultrasound propagating parameters were affected by the muscle fiber orientation. The most dominant direction dependency was found for the attenuation. The detailed locally assessed bone data in this study may serve as a real-life input for numerical 3D FE simulation models. Moreover, the assessment of changes of local tissue anisotropy may provide new insights into the bone remodelling studies. The data provided at tissue level and investigated ultrasound backscattering from muscle tissue, can be used in numerical simulation FE models for acoustical backscattering from muscle for the further improvement of diagnostic methods and equipment.