My thesis is devoted to the topic of symbols in media messages. I choose this topic mainly because I work in media communication, specifically in the field of public relations, and that is why I wanted to focus on the area that is close to me not only professionally. Symbols are one of the signs whose meaning depends on the cultural or social context and the value system. My intention is with the help of various methods of semiotic analysis to show how media messages are full of symbols and that we are often not aware of their meaning and affect on us. Media messages are all around us, and thus we are confronted with them every day. It is important to be aware of their meaning because they are part of our cultural environment and thus they affect us backward.

Prehospital emergency care is facing a paradigm shift. Spinal motion restriction (SMR) is a way to treat trauma patients with symptoms of spinal injury. It was earlier entitled as ‘routine SMR’, and included spine board and cervical collar. During the 2000s, it has been noted that there is a lack of scientific evidence that proves the benefits with ‘routine SMR’. This led an expert group to the development of the national guidelines, that were published in 2019. The national guidelines can be described as ‘selective SMR’, where the cervical collar and spine board is excluded. It means that the SMR shall be adapted to the patient and not the equipment. Furthermore, the patient should be involved as much as possible in the treatment. This master thesis has been conducted at the Luleå University of Technology (LTU), in collaboration with AB Germa. The objective was to enable paramedics (the users in this project) to provide trauma patients with safe and efficient SMR by improving the usability of available or future products for SMR. Therefore, the project aim was to deliver a conceptual suggestion with feedback from the users. Furthermore, a mapping with experienced problems was delivered, and a review of the available medical devices with recommendations on how the future product development of medical devices for SMR could head in a user-centred direction. The theoretical framework included both ergonomics, including anthropometry and anatomy, and semiotics to involve both the physical and cognitive aspects of good usability, as a complement to the contextual immersion to be able to develop a thought through conceptual suggestion. The contextual immersion involved contact with Sweden’s 21 regions, and 16 paramedics. Through visits, interviews, and observations information was gathered about available medical devices for SMR, and challenges that paramedics are facing with them where mapped. This was compiled in a user need specification, which formed the basis for the idea generation. The ideation resulted in over 200 ideas. Iterative feedback sessions together with the users generated five concepts, that by further feedback, and iterative work converged into one final concept. The project delivers a vest with vacuum technology that enables paramedics to perform safe and efficient SMR of trauma patients with various anatomy. The concept has the flexibility of a KED and the adaptability of a vacuum mattress. It enables ’selective SMR’ in confined spaces, and facilitates the patient to be more involved in the treatment. The project has generated insights about ’selective SMR’, and the meaning of it for future product development. Generally, we are moving towards medical devices for SMR that does not restrict movement as strictly as before. Many products in ambulance care have not been updated for a long time, and there is no doubt that there is a need for it. / Inom prehospital akutsjukvård pågår just nu ett paradigmskifte. Spinal rörelsebegränsning (SRB) är ett sätt att vårda patienter som varit utsatta för trauma och som uppvisar symtom på spinal skada. Det benämndes till en början som ’rutinmässig SRB’ och inkluderade användning av spineboard och nackkrage. Under 2000-talet visade det sig finnas en avsaknad av vetenskapliga bevis som talade för fördelarna med ’rutinmässig SRB’, vilket ledde till att nackkrage och spineboard exkluderades. Det här föranledde en expertgrupp att ta fram nya nationella riktlinjer som publicerades 2019. De nationella riktlinjerna kan beskrivas som ’selektiv SRB’, vilket handlar om att SRB ska anpassas utifrån patientens tillstånd och inte efter utrustningen. Patienten ska även involveras så mycket som möjligt i omhändertagandet. Det här examensarbetet har utförts vid Luleå Tekniska Universitet (LTU), tillsammans med AB Germa. Syftet var att underlätta för ambulanssjukvårdare (användarna i det här projektet) att utföra säker och effektiv SRB på traumapatienter, genom att förbättra användbarheten hos befintliga eller framtida produkter för SRB. Målet var därför att leverera ett konceptuellt förslag med feedback från användarna. Utöver detta skulle en kartläggning av dagens utrustning och problem med dessa undersökas, med rekommendationer om hur den framtida utvecklingen kan gå mot en mer användarcentrerad riktning. För att få med de fysiska såväl som de kognitiva aspekterna av en god användbarhet så inkluderades både ergonomi, inkluderande antropometri och anatomi, samt semiotik i den teoretiska referensramen. Det här användes som ett komplement till den kontextuella undersökningen för att försäkra sig om att det framtagna konceptet var väl genomtänkt. Den kontextuella undersökningen inkluderade kontakt med Sveriges 21 regioner och 16 ambulanssjukvårdare. Genom besök, intervjuer och observationer samlades information om dagens utrustning för SRB, som utgjorde underlag för en kartläggning av de upplevda problemen. Allt sammanställdes som användarbehov i en lista. Det här kom att ligga till grund för den kommande idégenereingen, som resulterade i över 200 idéer. Iterativa feedbacksessioner tillsammans med användarna resulterade i fem koncept, som genom ännu mer feedback och iterativt arbete resulterade i ett slutgiltigt koncept. Projektet levererar en väst med vakuumteknologi som möjliggör för användarna att utföra säker och effektiv SRB på traumapatienter med varierande anatomi. Konceptet har smidigheten av en KED och följsamheten av en vakuummadrass. Den möjliggör ’selektiv SRB’ i trånga utrymmen och underlättar för patienten att vara deltagande i omhändertagandet. Projektet har också levererat insikter om vad ’selektiv SRB’ kan innebära för framtida produktutveckling. Det har visat sig att trenden går mot att utrustningen inte ska rörelsebegränsa lika mycket som den gjort tidigare. Många produkter inom ambulansen har inte uppdaterats på länge och det finns inga tvivel om att det finns ett behov för detta.

The diploma thesis deals with the development of a new material for the establishment of a layer of the ground body of a railway undercarriage purely on the basis of secondary raw materials. The theoretical part presents the characteristics of structural layers, materials used for bonded substrates, including their requirements. The following are the general conditions for the creation of base layers from purely secondary raw materials and previous experience with the issue. The introduction of the experimental part of the thesis sets out the basic parameters of secondary raw materials (construction recyclates, waste from railway bed cleaning, dust from cement plant) and energy by-products (fly ash, coal slag and municipal waste incinerator), which together form the raw material base. Grain size, absorbency, moisture, bulk density, chemical analysis and pollutant content were determined on the raw materials. Bulk densities and compressive strengths of the bonded mixtures were determined. The optimum humidity of all mixtures was determined by the Proctor standard test. Experimental verification was performed on testing of bonded mixtures in order to verify the effect of cement dose, when the original dose of 8% was optimized for construction recycled and slag from municipal waste incinerator to 4%, due to high strengths ranging from 4.5 to 6.0 MPa. Further optimization also included the addition of an energy by-product in a proportion of 10% of the weight of the secondary raw material. At the end of the experimental part, two optimal recipes were selected (recycled concrete with 4% cement and 10% fluid fly ash; slag from a municipal waste incinerator with 3% cement and 10% fluid fly ash), which underwent advanced testing in the form of frost resistance and resistance to water and a functional sample was designed. The final functional sample is recycled concrete with cement and 10% addition of fluid fly ash, which is suitable for core layers without frost loading.

The human behaviour is the greatest source of greenhouse gas emissions, and according to the Paris Agreement, the transport sector should lower their emissions by 70 % compared to the year 2010. Today, many organizations seek competitive advantage from service-oriented business opportunities to create further value for customers by fulfilling their problem and need. A sustainable transport alternative that has become more popular around different cities is Mobility as a Service (MaaS). MaaS is a possible strategy for organizations to support climate change and develop further services to their customers. The concept aims to offer an alternative to travel more sustainable. MaaS consists of several service providers that offers a combined service through an integrated platform, which aims to be a more convenient and less expensive option. Today, there are four major aspects that need to be fulfilled to implement the service. Apart from the concept, political and government support are essential. Sharing economy has not only become a trend but something the society is facing. Therefore this study will investigate the possibility of a mobility concept through a business model perspective where circularity and sustainability supplementary are lifted through layers to understand the business opportunity more thoroughly. Local service providers and the utility company were interviewed to understand the feasibility of MaaS in relation to existing capabilities in the city. The study concludes that it is a large project to develop a service-oriented strategy that usually is uncommon for utility companies. Today, external partners or new businesses are needed for a MaaS solution to become marketable in Skellefte˚a. However, being first on the market can have long-term advantages and create a lock-in effect. Although, consumer perspective is an essential parameter that future research needs to investigate in to fully understand the business potential. / Det äanskliga beteendet är en avgörande faktor till utsläpp av fossila bränslen och enligt Paris avtalet så ska transportsektorn minska utsläppen av fossila bränslen med 70 % i jämförelse med 2010. Till följd av det så söker sig många organisationer till mer service inriktade koncept för att främja hållbarhet och skapa nya affärsmöjligheter genom att erbjuda kunder ett ökat värde genom att erbjuda mer anpassade erbjudanden och tjänster. Mobility as a Service (MaaS) är ett relativt nytt hållbart koncept som har etablerats i allt fler städer, och det är en möjlighet för organisationer inom transportsektorn att bli mer miljövänliga och stötta klimatavtalet. Konceptet erbjuder en möjlighet att resa mer hållbart genom att integrera flera olika transport alternativ i en och samma plattform. Genom att erbjuda flera tjänster i en och samma applikation kan resekostnaderna minskas och det kan ge upphov till ett flexiblare och mer anpassat resealternativ efter varje individs enskilda behov. Idag finns inget flexibelt resealternativ för invånarna i samhället, och det är en perfekt möjlighet för bolag att undersöka ifall de har resurser att ingå i ett sådant koncept. Det finns fyra distinkta krav som måste uppfyllas om MaaS är lämpligt att implementera i en stad och även statliga och politiska finansiella medel och stöd är nödvändigheter som behöver undersökas. Delningsekonomi har blivit en allt vanligare trend och det ställer samhällen för en kommande omställning. Därav kommer denna studie att undersöka MaaS från ett affärsmodellsperspektiv där delning och cirkulär ekonomi tillämpas närmare genom två komplimenterade lager av ett affärsmodells ramverk. Förutsättningarna för konceptet ges av intervjuer av lokala transport aktörer i staden samt av energibolaget för att förstå rimligheten av en mobilitetslösning i staden. Studien visar att det är ett omfattande projekt som inriktar sig på tjänsterelaterade strategier som är en ovanligt för produktrelaterade bolag. Studien visar att det krävs fler aktörer för att implementera en mobilitetslösning och externa samarbeten är nödvändiga för att lyckas göra detta till en lönsam affärsmöjlighet. Idag är konceptet relativt nytt för de flesta lokala aktörerna och genom att investera och undersöka vidare i MaaS kan det på långsikt ge lönsamma följder och skapa en låsning effekt genom att vara först på marknaden. För att förstå närmare hur samhället och de blivande konsumenterna upplever en delad ekonomi och en integrerad tjänst krävs vidare påbyggnad av studien.

Genom en användarcentrerad produktutvecklingsprocess har ett framtidskoncept förtrygghetslarm utvecklats. Det framtagna trygghetslarmet ämnar stärka användarenssjälvständighet genom ett preventivt, istället för enbart reaktivt arbete.Det preventiva arbetet inleds genom att larmet introduceras i ett tidigare skede för att med hjälpav sensorer och Artificiell Intelligens förebygga åldersrelaterade sjukdomar. Genom tidigimplementering finns larmet också till hands redan innan olyckan inträffat.Syftet med projektet var att med ett tjänstedesign-perspektiv undersöka vad som skapar trygghetför användaren samt hur det stödjs i en produkt och tjänst. Under arbetet trädde en komplexbehovsbild fram som skiftade, inte bara mellan användare, utan även för den enskildeanvändaren över tid. Därför skapades ett modulbaserat produkt-tjänstesystem som innefattar treproduktvarianter som tillsammans tillgodoser de allra flesta användarnas behov.Ett tjänstebaserat trygghetslarm med möjlighet till uppgraderingar, byten och reparationerinnebär i längden en högre konkurrenskraft och en mer hållbar modell där användarens ochvårdbolagens behov bättre tillgodoses. En tjänst som bygger på en applikationsbaseradplattform kan anpassas för användaren och tillgängliggöra relevant information för att minskadet utanförskap som många användare upplever.Genom en iterativ process av interaktioner, insikter och konceptgenerering bidrogtjänstedesignperspektivet med en behovsbaserad analys. Produkt-tjänstesystemets utformningär baserat på insikter som erhölls under kontextuella intervjuer. Intervjuerna involverade olikaaktörer såsom vårdgivare, teknikbolag och forskare men främst dagens och den kommandegenerationens användare. Syftet var att skapa ett brett underlag som bidrar till en holistisk bildav användarens behov.Vid interaktioner framkom att larmet måste vara mobilt och kunna ange position. Mobilitetbidrar till ett tryggt aktivt liv utanför hemmet. Att hålla sig fysiskt och socialt aktiv menar WorldHealth Organisation, WHO, är grunden för ett självständigt och hälsosamt åldrande som är enförutsättning för att kunna möta utmaningarna med en åldrande befolkning.För att attrahera användare måste associationerna kring trygghetslarmet förskjutas frånhjälplöshet till självständighet, aktivitet och välbefinnande. Genom att tidigt introducera larmetsom ett hälsofrämjande verktyg kan det arbeta preventivt. Med hjälp av AI, rörelse- ochpulssensor kan exempelvis förmaksflimmer upptäckas och behandlas innan det leder till stroke.I kombination med inbyggd fallsensor kan larm skickas automatiskt vid behov. Integreradtelefoni skapar trygghet genom förbättrad kommunikation.Kombinationen av modulär produktutveckling, produkt-tjänstesystem och cirkulär ekonomierbjuder ett mer hållbart produktsystem som leder till starkare konkurrenskraft, bättreindividanpassning och längre hållbarhet. Det vore önskvärt om aktörer inom trygghetslarmuppdaterade sina affärsmodeller för att erbjuda nya ägarmodeller. Vårdbolag skulle ges störremöjlighet att erbjuda den senaste tekniken och skulle inte dras med föråldrad teknik på grundav tidigare gjorda investeringar, vilket skulle innebära en säkrare och tryggare vård. / Through a user-centered product development process, a future concept for medical alertsystems has been developed. The developed medical alert system aims to strengthen the user'sindependence through preventive, rather than reactive work.The preventive work is initiated by the early implementation of the alarm to prevent agerelateddiseases using sensors and Artificial Intelligence. By early implementation, the alarmis also available even before the accident occur.The purpose of the project was to investigate what creates safety for the user and how it issupported in a product and service with a service design perspective. During the work, acomplex image of the users needs emerged that changed, not only between users, but also forthe individual user over time. Therefore, a modular product service system was created thatincludes three product variants that together meet the needs of most users.A service-based medical alert system with the possibility of upgrades, replacements and repairsmeans long-term competitiveness and a more sustainable model that better meet the needs ofthe user and healthcare companies. A service based on an application-based platform can becustomized to the user and make relevant information available to reduce the exclusion thatmany users experience.Through an iterative process of interactions, insights and concept generation, the service designperspective contributed with a needs-based analysis. The design of the product service systemis based on insights obtained during contextual interviews. The interviews involved differentactors such as healthcare providers, technology companies and researchers, but mainly oftoday's and next-generation users. The purpose was to create a broad basis that contributes to aholistic view of the user´s need.Through interactions it was found that the alarm must be mobile and be able to share its position.Mobility contributes to a safe active life outside the home. Keeping physically and sociallyactive is according to the World Health Organization, WHO, the foundation for independentand healthy aging and is a prerequisite for meeting the challenges of an aging population.To attract users, the association to the medical alert system must be shifted from helplessnessto independence, activity and well-being. By introducing the alarm early as a health-promotingtool, it can work preventively. For example, by means of AI, motion and pulse sensors, atrialfibrillation can be detected and treated before it leads to stroke. In combination with the builtinfall sensor, alarms can be sent automatically when needed. Integrated telephony createssecurity through much improved communication.The combination of modular product development, product service systems and circulareconomy offers a more sustainable product system, that leads to greater competitiveness, betterindividualization and longer durability. It would be desirable for actors within medical alertsystems to update their business models to offer new ownership models. The healthcarecompanies would have a greater opportunity to offer the latest technology and would not bebound to outdated technology due to previously made investments, which would mean a saferand more secure elderly care.

The establishment of the General Data Protection Regulation (GDPR) in Europe in 2018, including the "Right to be Forgotten" poses important questions about the necessity of efficient data deletion techniques for trained Machine Learning models to completely enforce this right, since retraining from scratch such models whenever a data point must be deleted seems impractical. We tackle such a problem for Gaussian Process Regression and define in this paper an efficient exact unlearning technique for Gaussian Process Regression which completely include the optimization of the hyperparameters of the kernel function. The method is based on an efficient retracing of past optimizations by the Resilient Backpropagation (Rprop) algorithm through the online formulation of a Gaussian Process regression. Furthermore, we develop an extension of the proposed method to the Product-of-Experts and Bayesian Committee Machines types of local approximations of Gaussian Process Regression, further enhancing the unlearning capabilities through a random partitioning of the dataset. The performance of the proposed method is largely dependent on the regression task. We show through multiple experiments on different problems that several iterations of such optimization can be recomputed without any need for kernel matrix inversions, at the cost of saving intermediate states of the training phase. We also offer different ideas to extend this method to an approximate unlearning scheme, even further improving its computational complexity. / Införandet av Dataskyddsförordningen (DSF) i Europa 2018, inklusive rätten att bli bortglömd, ställer viktiga frågor om nödvändigheten av effektiva dataraderingtekniker för tränade maskininlärningsmodeller för att följa denna rättighet, detta eftersom omskolning från grunden av tränade modeller när en datapunkt måste raderas verkar opraktiskt. Vi tacklar dataraderingsproblemet för regression av Gaussiska processer och vi definierar i detta dokument en effektiv exakt avlärningsteknik för Gaussisk process regression som inkluderar optimeringen av kärnfunktionens hyperparametrarna. Metoden är baserad på en effektiv omberäkning av tidigare optimeringar genom Resilient Backpropagation (Rprop)-algoritmen tack vare onlineformuleringen medelst en Gaussisk processregression. Dessutom utvecklar vi en utvidgning av den föreslagna metoden till produkter-av-experter och Bayesianska kommittémaskiner av lokala approximationer av Gaussiska processregression, för att förbättra avlärningskapaciteten genom att använda en slumpmässig partitionering av datasetet. Metodernas prestanda beror till stor del på regressionsuppgiften. Vi visar med flera experiment på olika problem att flera iterationer av optimeringarna kan omberäknas utan behov av kärnmatrisinversioner, men på bekostnad av att spara mellanstatus i träningsfasen. Vi föreslår också olika idéer för att utvidga denna metod till en approximativ avlärningsteknik, för att förbättra dess beräkningskomplexitet. / L’établissement du Règlement Général sur la Protection des Données (RGPD) en Europe en 2018, incluant le "Droit à l’Oubli" pose de sérieuses questions vis-à-vis de l’importance du développement de techniques permettant le "désapprentissage" de données specifiques d’un modéle entrainé. Réentrainer un modèle "from scratch" dés qu’une donnée doit être supprimée pose problème en pratique, ce qui justifie le besoin de méthodes plus efficaces pour répondre à ce problème. Nous abordons ce problème dans le contexte d’une Gaussian Process Regression, et définissons dans ce rapport une méthode efficace et exacte de désapprentissage pour une Gaussian Process Regression incluant l’optimisation des hyperparamètres du noyau. La méthode est basée sur un traçage efficace de l’optimisation faite par l’algorithme de Resilient Backpropagation (Rprop) grâce à la formulation Online d’une Gaussian Process Regression. De plus, nous développons une extension de cette première méthode pour la rendre applicable à des approximations locales telles que les Product-of-Experts ou Bayesian Committee Machines, ce qui permet d’améliorer d’avantage les performance de désapprentissage grâce à partitionement aléatoire du jeu de données. Du fait de la forte dépendence des performances de désapprentissage à la tâche de regression, nous montrons à travers de multiples expériences sur différents jeux de données qu’un nombre conséquent d’itérations peut être recalculé efficacement sans nécessiter d’inversion de matrices, au prix de la sauvegarde des états intermédiaires de la phase d’apprentissage.Nous donnons finalement des idées pour étendre cette méthode vers un désapprentissage approximatif, afin d’améliorer une fois de plus le temps de désapprentissage.

This thesis considers the uplink of cell-free single input multiple output systems, in which the access points employ matched-filter reception. In this setting, our objectiveis to develop a scalable uplink power control scheme that relies only on large-scale channel gain estimates and is robust to changes in the environment. Specifically, we formulate the problem as max-min and max-product signal-to-interference ratio optimization tasks, which can be solved by geometric programming. Next, we study the performance of supervised and unsupervised learning approaches employing a feed-forward neural network. We find that both approaches perform close to the optimum achieved by geometric programming, while the unsupervised scheme avoids the pre-computation of training data that supervised learning would necessitate for every system or environment modification. / Den här avhandlingen tar hänsyn till upplänken till cellfria multipla utgångssystem med en enda ingång, där åtkomstpunkterna använder matchad filtermottagning. I den här inställningen är vårt mål att utveckla ett skalbart styrsystem för upplänkskraft som endast förlitar sig på storskaliga uppskattningar av kanalökningar och är robusta för förändringar i miljön. Specifikt formulerar vi problemet som maxmin och max-produkt signal-till-störningsförhållande optimeringsuppgifter, som kan lösas genom geometrisk programmering. Därefter studerar vi resultatet av övervakade och okontrollerade inlärningsmetoder som använder ett framåtriktat neuralt nätverk. Vi finner att båda metoderna fungerar nära det optimala som uppnås genom geometrisk programmering, medan det övervakade schemat undviker förberäkningen av träningsdata som övervakat inlärning skulle kräva för varje system- eller miljöändring.

Kohlenhydrate und Proteine gehören neben Wasser und Fetten zu den quantitativ bedeutendsten Grundbestandteilen biologischer Systeme und der Lebensmittel. Unter milden Bedingungen in lebenden Organismen oder unter thermischer Belastung bei der Lebensmittelverarbeitung können reduzierende Kohlenhydrate amin-katalysiert durch die Abspaltung von Wasser und Fragmentierungen des Kohlenstoffgerüsts abgebaut werden, wobei die noch reaktiveren 1,2-Dicarbonylverbindungen entstehen. Aus der Reaktion der N-α-Aminogruppe und funktioneller Gruppen der Seitenketten von Aminosäuren mit Kohlenhydraten bzw. 1,2-Dicarbonylverbindungen können stabile Endprodukte entstehen. In vivo können proteingebundene Maillard-Produkte (MRPs) aus der Reaktion mit Glucose (Amadori-Produkte) oder 1,2-Dicarbonylverbindungen (Advanced Glycation Endproducts: AGEs) entstehen. Beispielsweise ist das „N-terminale“ N-α-Fructosylderivat der β-Kette des Hämoglobins ein etablierter Parameter zur Diagnose von Diabetes mellitus (HbA1c-Wert). Diese nicht-enzymatische, posttranslationale Modifizierung von Proteinen wird allgemein als Glykierung bezeichnet und kann die Funktionalität von Proteinen beeinträchtigen. Deshalb wird untersucht, ob die Trübung der Augenlinsen, die Versteifung von Blutgefäßen oder Schädigungen von Nervenzellen durch eine erhöhte Glykierung verursacht werden. Diese Veränderungen treten im Alter und bei Stoffwechselkrankheiten wie Diabetes mellitus und Urämie auf, die durch eine erhöhte Glucosekonzentration bzw. die Anreicherung von 1,2-Dicarbonylverbindungen im Blut gekennzeichnet sind. Zwar gibt es Publikationen zum Vorkommen N-terminaler Amadori-Produkte an Hämoglobin und in Lebensmitteln, aber die Bildung N-terminaler AGEs wurde bisher nur in wenigen Studien untersucht. Deshalb waren die Bildung und das Vorkommen N-terminaler AGEs im physiologischen Modell, in Hämoglobin und in Backwaren Gegenstand der vorliegenden Arbeit. In der vorliegenden Arbeit wurde erstmals systematisch die Sequenzabhängigkeit der Bildung der Fructosylderivate bzw. der CM-Derivate in Konkurrenz zu den Glyoxal-2(1H)-Pyrazinonen am N-Terminus von Peptiden unter physiologischen und backtechnologischen Bedingungen untersucht. Dabei wurde nachgewiesen, dass die Variation der C-terminalen Aminosäure in Dipeptiden den Glykierungsgrad und das Produktspektrum erheblich beeinflusst. Mit dem konsequenten Nachweis der N-terminalen von Glyoxal und Methylglyoxal ableitbaren Carboxyalkylderivate und 2(1H)-Pyrazinone in humanen Hämoglobin wurde die Relevanz der N-terminalen Glykierung in vivo untermauert. Damit wird eine umfassendere Beurteilung des Dicarbonylstresses und der Glykierung insbesondere bei Urämikern und Diabetikern ermöglicht. Am Beispiel von Backwaren wurde für Lebensmittel gezeigt, dass unter trockenen Reaktionsbedingungen die 2(1H)-Pyrazinone und in wasserhaltigen Systemen die Carboxyalkylderivate bevorzugt zu erwarten sind.

Design, exoskeleton, overhead work, fatigue, human body, musculoskeletal disorder

Kohlenhydrate und Proteine gehören neben Wasser und Fetten zu den quantitativ bedeutendsten Grundbestandteilen biologischer Systeme und der Lebensmittel. Unter milden Bedingungen in lebenden Organismen oder unter thermischer Belastung bei der Lebensmittelverarbeitung können reduzierende Kohlenhydrate amin-katalysiert durch die Abspaltung von Wasser und Fragmentierungen des Kohlenstoffgerüsts abgebaut werden, wobei die noch reaktiveren 1,2-Dicarbonylverbindungen entstehen. Aus der Reaktion der N-α-Aminogruppe und funktioneller Gruppen der Seitenketten von Aminosäuren mit Kohlenhydraten bzw. 1,2-Dicarbonylverbindungen können stabile Endprodukte entstehen. In vivo können proteingebundene Maillard-Produkte (MRPs) aus der Reaktion mit Glucose (Amadori-Produkte) oder 1,2-Dicarbonylverbindungen (Advanced Glycation Endproducts: AGEs) entstehen. Beispielsweise ist das „N-terminale“ N-α-Fructosylderivat der β-Kette des Hämoglobins ein etablierter Parameter zur Diagnose von Diabetes mellitus (HbA1c-Wert). Diese nicht-enzymatische, posttranslationale Modifizierung von Proteinen wird allgemein als Glykierung bezeichnet und kann die Funktionalität von Proteinen beeinträchtigen. Deshalb wird untersucht, ob die Trübung der Augenlinsen, die Versteifung von Blutgefäßen oder Schädigungen von Nervenzellen durch eine erhöhte Glykierung verursacht werden. Diese Veränderungen treten im Alter und bei Stoffwechselkrankheiten wie Diabetes mellitus und Urämie auf, die durch eine erhöhte Glucosekonzentration bzw. die Anreicherung von 1,2-Dicarbonylverbindungen im Blut gekennzeichnet sind. Zwar gibt es Publikationen zum Vorkommen N-terminaler Amadori-Produkte an Hämoglobin und in Lebensmitteln, aber die Bildung N-terminaler AGEs wurde bisher nur in wenigen Studien untersucht. Deshalb waren die Bildung und das Vorkommen N-terminaler AGEs im physiologischen Modell, in Hämoglobin und in Backwaren Gegenstand der vorliegenden Arbeit. In der vorliegenden Arbeit wurde erstmals systematisch die Sequenzabhängigkeit der Bildung der Fructosylderivate bzw. der CM-Derivate in Konkurrenz zu den Glyoxal-2(1H)-Pyrazinonen am N-Terminus von Peptiden unter physiologischen und backtechnologischen Bedingungen untersucht. Dabei wurde nachgewiesen, dass die Variation der C-terminalen Aminosäure in Dipeptiden den Glykierungsgrad und das Produktspektrum erheblich beeinflusst. Mit dem konsequenten Nachweis der N-terminalen von Glyoxal und Methylglyoxal ableitbaren Carboxyalkylderivate und 2(1H)-Pyrazinone in humanen Hämoglobin wurde die Relevanz der N-terminalen Glykierung in vivo untermauert. Damit wird eine umfassendere Beurteilung des Dicarbonylstresses und der Glykierung insbesondere bei Urämikern und Diabetikern ermöglicht. Am Beispiel von Backwaren wurde für Lebensmittel gezeigt, dass unter trockenen Reaktionsbedingungen die 2(1H)-Pyrazinone und in wasserhaltigen Systemen die Carboxyalkylderivate bevorzugt zu erwarten sind.