Dissertations / Theses on the topic 'Harnstoff'

Im Rahmen dieser Arbeit erfolgte eine Analyse des Einflusses von Harnstoff-SCR-Technik auf die Partikelemission. Zudem wurde mit der Partikelkonfektionierung durch motorische Maßnahmen eine Möglichkeit zur Verbesserung der katalytischen Partikeloxidation aufgezeigt und untersucht. Untersuchungen mit einem Nfz-Dieselmotor zeigen, dass im Teillastbetrieb mit einem Harnstoff-SCR-System eine deutliche Partikelminderung möglich ist. Sie basiert im Wesentlichen auf der Oxidation organisch löslicher Bestandteile der Partikel im Katalysator. Reduktionsmitteldosierung drängt die Oxidation leicht zurück, die SCR erweist sich als zur Partikeloxidation konkurrierend. Die Charakteristik der Partikelgrößenverteilung wird durch das SCR-System nicht wesentlich verändert, jedoch kann analog zur emittierten Partikelmasse auch die Partikelanzahl deutlich abgesenkt werden. Eine Analyse hinsichtlich der Partikelbestandteile in unterschiedlichen Partikelgrößenklassen hat gezeigt, dass der Anteil organisch löslicher Substanzen mit zunehmender Partikelgröße absinkt. Durch Veränderung des Einspritzbeginns des Kraftstoffs ist die Konfektionierung der Partikelemission im Sinne besserer katalytischer Oxidation möglich. Dabei wird durch Frühverstellung der Anteil organisch löslicher Komponenten der Partikel deutlich erhöht, gleichzeitig ist eine intensive Nanopartikelbildung zu beobachten. Ein Katalysator auf V2O5/WO3/TiO2-Basis ist sehr gut zur Oxidation sowohl der Nanopartikel als auch des größten Teils der organisch löslichen Komponenten geeignet. Damit wird insgesamt eine deutliche Partikelminderung erzielt. Abgasrückführung behindert die Partikelkonfektionierung zunächst deutlich. Durch die dabei jedoch mögliche noch weitere Verlagerung des Einspritzzeitpunktes nach "früh" kann der negative Einfluss aber weitgehend kompensiert werden, so dass eine ähnlich gute Partikelminderung wie im Betrieb ohne AGR bei gleichzeitiger Minderung der Stickoxidemission möglich ist.

The isoquinoline-catalyzed synthesis of pretended 1H-azirines from phenacyl bromides and N,N\'-dialkylcarbodiimides was repeated. The products do not possess the structure of antiaromatic 1H-azirines, but simple N-acyl-N,N\'-dialkylureas were formed instead. This structural corrigendum was confirmed by the independent synthesis of the known ureas and comparison of their 1H NMR and 13C NMR spectroscopic data in the case of six compounds. Thus,1H-azirines keep their classification as very short-lived intermediates.

This article presents nano composite TiO2.Fe2O3/laterite materials, which were successfully prepared by hydrometallurgical method. The materials were modified using urea as the nitrogen source. The particles size of the materials is from 20-30 nanometers. The obtained materials can not only absorb arsenic compounds but also enhance the ability of converting As (III) or As (V) into Aso, which is removed from solution. Arsenic removal efficiency of these materials is high. Using sunlight in a hydraulic retention time, about 180 minutes, the arsenic value at the inflow was about 10 mg/L but the outflow was negligible. Covering TiO2.Fe2O3 nano on laterite have brought high economical efficiency, on one hand, it saved material and on the other hand, it can be continuously operated without the centrifugal separation of the nano material
Bài báo này giới thiệu về phương pháp điều chế vật liệu nano TiO2.Fe2O3 biến tính nitơ được phủtrên đá ong bằng phương pháp thủy luyện. Vật liệu nano thu được có kích thước 20-30 nm. Vật liệu thu được không những có khả năng hấp phụ các hợp chất của asen mà còn có khả năng khử As (III) hoặc As (V) thành Asokhi được chiếu sáng. Sử dụng ánh sáng mặt trời chiếu vào hệ thống xử lý trong thời gian 180 phút có thể loại bỏ được gần như hoàn toàn asen ra khỏi nước mặc dù hàm lượng đầu vào là 10 mg/l. Việc phủ vật liệu TiO2.Fe2O3 nano lên đá ong đã mang lại hiệu quả kinh tế cao, một mặt nó tiết kiệm được vật liệu, mặt khác, vật liệu có thể sử dụng một cách liên tục mà không cần phải tách bằng phương pháp ly tâm

Ziel der Arbeit ist die Beurteilung der biochemischen Stoffwechselaktivität eines hybriden, extrakorporalen Leberunterstützungssystems während initialer therapeutischer Anwendungen. Das System basiert auf der Nutzung porciner Hepatozyten, die in einem Bioreaktor kultiviert werden. Acht Patienten in akutem Leberversagen, Komagrad III-IV, wurden unter kontinuierlicher Plasmaseparation mit dem System behandelt. Es wird ein Modell zur Bestimmung der Netto-Stoffwechselbilanz des Bioreaktors vorgestellt. Dieses Modell basiert auf der gleichzeitigen Bestimmung von Stoffkonzentrationen im Patientenplasma, gewonnen vom Patienten direkt und nach Durchfließen des Bioreaktors in bestimmten Zeitintervallen. Die Stoffwechselaktivität des Bioreaktors bezüglich der Stoffe Ammonium, Glutamin, Harnstoff, porcines Albumin, Glucose und Laktat wird dargestellt. Fünf der sieben eingesetzten Bioreaktoren nahmen kontinuierlich Ammonium auf, sechs von sieben Bioreaktoren synthetisierten Harnstoff und alle Bioreaktoren synthetisierten porcines Albumin. Die Ergebnisse zeigen, daß die Parameter Harnstoff und Ammonium am besten geeignet sind, Aussagen über die Stoffwechselaktivität der Bioreaktoren während der Therapie zu liefern. Porcines Albumin kann retrospektiv als Kontrolle der Syntheseleistung eingesetzt werden, steht aber nicht während der Therapie zur Verfügung. Die Bilanzierung von Glucose wird am stärksten durch äußere Einflußfaktoren gestört. Laktat stellt sich als ungeeignet für eine Verlaufskontrolle heraus, weil die Bioreaktoren die stark schwankenden Patientenplasmaspiegel nur unwesentlich beeinflussen konnten.
A hybrid liver support system based on porcine liver cells was investigated in patients suffering from acute liver failure, coma stage III-IV. The biochemical activity of the system during the application was studied. Patient plasma was drawn systemically and after circulation through the bioreactor system at four hour intervals. A method is introduced that takes into account the rate of plasma flow and the differences in plasma concentration systemically and after circulation through the liver support system to determine the net release or uptake of metabolites such as ammonia, urea and glucose, glutamine, porcine albumine, lactate. Urea release was seen in 6 out of 7 bioreactors at all time points during treatment. Continuous ammonia uptake was seen in 5 out of 7 bioreactors used for treatment. Porcine albumine was seen in all patients. An active role of the system in glucose metabolism was observed. Lactate levels did not yield any information on bioreactor metabolic activity. All patients were bridged successfully to liver transplantation.

The isoquinoline-catalyzed synthesis of pretended 1H-azirines from phenacyl bromides and N,N\'-dialkylcarbodiimides was repeated. The products do not possess the structure of antiaromatic 1H-azirines, but simple N-acyl-N,N\'-dialkylureas were formed instead. This structural corrigendum was confirmed by the independent synthesis of the known ureas and comparison of their 1H NMR and 13C NMR spectroscopic data in the case of six compounds. Thus,1H-azirines keep their classification as very short-lived intermediates.

Ein viel diskutiertes Thema unserer Zeit ist die Zukunft der Energiegewinnung und Speicherung. Dabei nimmt die Nanowissenschaft eine bedeutende Rolle ein; sie führt zu einer Effizienzsteigerung bei der Speicherung und Gewinnung durch bereits bekannte Materialien und durch neue Materialien. In diesem Zusammenhang ist die Chemie Wegbereiter für Nanomaterialien. Allerdings führen bisher die meisten bekannten Synthesen von Nanopartikeln zu undefinierten Partikeln. Eine einfache, kostengünstige und sichere Synthese würde die Möglichkeit einer breiten Anwendung und Skalierbarkeit bieten. In dieser Arbeit soll daher die Darstellung der einfachen Synthese von Mangannitrid-, Aluminiumnitrid-, Lithiummangansilicat-, Zirkonium-oxinitrid- und Mangancarbonatnanopartikel betrachtet werden. Dabei werden die sogenannte Harnstoff-Glas-Route als eine Festphasensynthese und die Solvothermalsynthese als typische Flüssigphasensynthese eingesetzt. Beide Synthesewege führen zu definierten Partikelgrößen und interessanten Morphologien und ermöglichen eine Einflussnahme auf die Produkte. Im Falle der Synthese der Mangannitridnanopartikel mithilfe der Harnstoff-Glas-Route führt diese zu Nanopartikeln mit Kern-Hülle-Struktur, deren Einsatz als Konversionsmaterial erstmalig vorgestellt wird. Mit dem Ziel einer leichteren Anwendung von Nanopartikeln wird eine einfache Beschichtung von Oberflächen mit Nanopartikeln mithilfe der Rotationsbeschichtung beschrieben. Es entstand ein Gemisch aus MnN0,43/MnO-Nanopartikeln, eingebettet in einem Kohlenstofffilm, dessen Untersuchung als Konversionsmaterial hohe spezifische Kapazitäten (811 mAh/g) zeigt, die die von dem konventionellen Anodenmaterial Graphit (372 mAh/g) übersteigt. Neben der Synthese des Anodenmaterials wurde ebenfalls die des Kathodenmaterials Li2MnSiO4-Nanopartikeln mithilfe der Harnstoff-Glas-Route vorgestellt. Mithilfe der Synthese von Zirkoniumoxinitridnanopartikeln Zr2ON2 kann eine einfache Einflussnahme auf das gewünschte Produkt durch die Variation derReaktionsbedingungen, wie Harnstoffmenge oder Reaktionstemperatur, bei der Harnstoff-Glas-Route demonstriert werden. Der Zusatz von kleinsten Mengen an Ammoniumchlorid vermeidet, dass sich Kohlenstoff im Endprodukt bildet und führt so zu gelben Zr2ON2-Nanopartikeln mit einer Größe d = 8 nm, die Halbleitereigen-schaften besitzen. Die Synthese von Aluminiumnitridnanopartikeln führt zu kristallinen Nanopartikeln, die in eine amorphe Matrix eingebettet sind. Die Solvothermalsynthese von Mangancarbonatnanopartikel lässt neue Morphologien in Form von Nanostäbchen entstehen, die zu schuppenartigen sphärischen Überstrukturen agglomeriert sind.
The development of new methods toward alternative clean energy production and efficient energy storage is a hot topic nowadays. In this context nanoscience has an important role to find suitable ways of increasing the efficiency of storage and production of energy of already known materials and new materials. However, until now the most well-known syntheses of MnN0,43 and Zr2ON2 nanoparticles lead to undefined particles. A simple, cheap and safe synthesis would offer the possibility of broader applications and scalability. We herein present the so-called urea-glass route which is used as a sol-gel process. This synthetic route leads to well-defined particle sizes, novel particle morphologies and allows the tailoring of the desired products. In the case of the synthesis of manganese nitride nanoparticles (MnN0,43), nanoparticles with a core-shell structure are obtained, their use as conversion materials in batteries is first introduced. On the other hand, the formation of zirconium oxynitride nanoparticles (Zr2ON2) can be easily influenced by varying the reaction conditions such as the amount of urea or the reaction temperature. The addition of small amounts of salt prevents the formation of carbon in the final product, leading to yellow Zr2ON2 nanoparticles with a size of d = 8 nm which show semiconductor behavior.

This article presents nano composite TiO2.Fe2O3/laterite materials, which were successfully prepared by hydrometallurgical method. The materials were modified using urea as the nitrogen source. The particles size of the materials is from 20-30 nanometers. The obtained materials can not only absorb arsenic compounds but also enhance the ability of converting As (III) or As (V) into Aso, which is removed from solution. Arsenic removal efficiency of these materials is high. Using sunlight in a hydraulic retention time, about 180 minutes, the arsenic value at the inflow was about 10 mg/L but the outflow was negligible. Covering TiO2.Fe2O3 nano on laterite have brought high economical efficiency, on one hand, it saved material and on the other hand, it can be continuously operated without the centrifugal separation of the nano material.
Bài báo này giới thiệu về phương pháp điều chế vật liệu nano TiO2.Fe2O3 biến tính nitơ được phủtrên đá ong bằng phương pháp thủy luyện. Vật liệu nano thu được có kích thước 20-30 nm. Vật liệu thu được không những có khả năng hấp phụ các hợp chất của asen mà còn có khả năng khử As (III) hoặc As (V) thành Asokhi được chiếu sáng. Sử dụng ánh sáng mặt trời chiếu vào hệ thống xử lý trong thời gian 180 phút có thể loại bỏ được gần như hoàn toàn asen ra khỏi nước mặc dù hàm lượng đầu vào là 10 mg/l. Việc phủ vật liệu TiO2.Fe2O3 nano lên đá ong đã mang lại hiệu quả kinh tế cao, một mặt nó tiết kiệm được vật liệu, mặt khác, vật liệu có thể sử dụng một cách liên tục mà không cần phải tách bằng phương pháp ly tâm.

Ohne zuverlässige Chemo- und Biosensoren wären beispielsweise die Überwachung von Prozessparametern in der chemischen und biotechnologischen Industrie, die Detektion von geringsten Analytkonzentrationen in der biomedizinischen Analytik oder die Spurenanalyse von Schadstoffen undenkbar. Neue Sensormaterialien wie stimuliresponsive Hydrogele spielen bei der Entwicklung neuer chemischer und biochemischer Sensoren eine immer größere Rolle. Hydrogele sind „intelligente“ hydrophile Polymernetzwerke, die in Abhängigkeit von spezifischen Stimuli quellen und entquellen können. In Kombination mit piezoresistiven Drucksensoren wird dann der resultierende Quelldruck in eine messbare Ausgangsspannung umgewandelt. In dieser Arbeit werden sowohl neuartige stimuliresponsive Hydrogele für die Detektion von Ethanol in alkoholischen Getränken als auch zum Nachweis von gelöstem Ammoniak und Harnstoff für biotechnologische Prozesse vorgestellt. Nach der gezielten Synthese und Funktionalisierung der Gele werden zunächst die Quelleigenschaften in freier Quellung untersucht. Im Mittelpunkt der Charakterisierung stehen dabei sensorisch relevante Eigenschaften wie beispielsweise das Quellverhalten in Abhängigkeit vom jeweiligen Stimulus. Im nächsten Schritt werden piezoresistive Hydrogelsensoren aufgebaut und vermessen. Dabei werden wichtige Sensoreigenschaften wie der sensitive Messbereich, Nachweisgrenzen oder Querempfindlichkeiten detailliert untersucht und die Sensorkonzepte hinsichtlich ihres Anwendungspotenzials bewertet.

For the first time, successful synthesis and characterisation of the missing (Z)-isomer of thallium(I) methanediazotate has been accomplished, utilising low-temperature NMR monitoring analysis. The title compound was synthesised from N-methyl-N-nitrosourea and thallium(I) propoxide, under sub-ambient temperature conditions, as a highly moisture sensitive entity. Quantum chemical calculations, performed at the CCSD(T) level, depict excellent conformity to experimental results. Indeed, compared to its (E) counterpart, the formation of the title compound is thermodynamically less favoured, but preferred by means of kinetic control owing to a hindered isomerisation.

Für die Untersuchung standen 20 tragende Booroola*Merinofleischschaf Kreuzungsgenotypen, meist pluripar, zwischen 2 und 6 Jahren zur Verfügung. Während der Trächtigkeit wurden in wöchentlichem Abstand die Größenveränderungen der Plazentomdurchmesser mittels transkutaner und transrektaler Ultrasonographie erfasst und Blutproben genommen. Post partum erfolgte die detaillierte Auswertung der Plazenta nach Anzahl und Durchmesser der Kotyledonen und des Kotyledonen- und Sekundinengewichts. Aus den gewonnenen Daten wurden Plazentomwachstumskurven im Verlauf der Trächtigkeit erstellt. Die Blutproben wurden hormonanalytisch auf Progesteron, 17ß-Östradiol, und IGF-1, sowie stoffwechselphysiologisch auf die, den Eiweiß- und Energiehaushalt charakterisierenden Substanzen Albumin, Gesamteiweiß, Harnstoff, BHB, Bilirubin und Glukose untersucht. Zudem erfolgte die Bestimmung von Substanzen, die in der Trächtigkeit stark beansprucht werden, wie ASAT, Calcium, Eisen und Cholesterol. Die Auswertung sämtlicher Daten erfolgte in Abhängigkeit von Wurfgröße (WG) und Wurfgewichtsklassen (WGK). Der größte Einfluss von WG und WGK auf die Plazenta zeigt sich bei der Auswertung der morphologischen Aspekte. Dabei sind in erster Linie eine Vergrößerung der Plazentomdurchmesser von uni- zu triparen Tieren sowie von WGK 1 zur WGK 3 festzustellen. In den jeweils höchsten Klassen fällt der Durchmesser wieder. Zudem nimmt in der Regel mit steigender WG und WGK die Anzahl der Plazentome mit kleinen Durchmessern (1-20 mm)ab, die Anzahl der Plazentome mit großen Durchmessern (20-50 mm) dagegen zu. Tripare Tiere und WGK 3 weisen die meisten Plazentome mit den größten Durchmessern (40-50 mm) auf. Bei der Gesamtkontaktfläche zeigt sich ein Anstieg der Fläche von uni- bis zu quadriparen Tieren und der WGK 1 bis WGK 4. Nur WGK 5 weist eine gegenüber WGK 4 verminderte Gesamtkontaktfläche auf. Unabhängig von WG und WGK verkleinern sich die Plazentomdurchmesser und die Gesamtkontaktflächen p.p. gegenüber den Plazentomdurchmessern und Gesamtkontaktflächen a.p. WG und WGK beeinflussen den Hormonhaushalt mäßig. Dabei zeigt sich der größte Einfluss beim Progesteron. Die kleinste WG bzw. WGK präsentiert die niedrigsten Progesteronkonzentrationen. Beim 17ß-Östradiol ist der Verlauf aller Konzentrationskurven im gesamten Trächtigkeitsverlauf und beim IGF-1 ab dem 100. Tag p.c. einheitlich. Durch WG oder WGK werden bei den Booroola*MF Kreuzungsgenotypen keine den Stoffwechsel charakterisierenden Substanzen in einer auffallenden oder für die Tierart untypischen Weise verändert. Die Anzahl Feten bzw. die WGK zeigen im vorliegenden Datenmaterial keinen gravierenden Einfluss auf den maternalen Stoffwechsel während der Gravidität
The analysis was founded on 20 pregnant Booroola* Merino Mutton crossbreed sheep between 2 and 6 years, most of them pluriparous. During pregnancy the variations of size of the placentomdiameters were drawn up on a weekly basis using transcutaneous and transrectal ultrasonography. Samples of blood were taken likewise in a weekly rhythm. After birth a detailed examination of the placentae followed, considering especially their number and diameter as well as the weight of the cotyledons and the secundinae. The gained data were used to create placentom-growth-diagrams during pregnancy. The samples of blood were hormonally analysed with regard to progesterone, estradiol and IGF-1 as well as to the substances that characterize the protein- and energy metabolism as there are: albumin, protein, urea, BHB, bilirubin, glucose. Moreover substances which are highly required during pregnancy were determined as e.g. ASAT, calcium, iron, cholesterol. The evaluation of all the gained data was made in dependence on the littersize (LS) and total litterweight (TLW). The major influence of the LS and TLW on the placenta is noticed at the morphological aspects. The placentomdiameter increase from uni- to triparous ewes and from TLW 1 to TLW 3. On the other hand the placentomdiameters decrease in the highest groups. With an increase of LS and TLW the amound of placentoms with small diameters (1-20 mm) generally decreased in favour of the placentoms with big diameters (20-50 mm). Triparous ewes and TLW 3 show most of the placentoms with the largest diameters (40-50 mm). The "total contact area" demonstrates an increase from uni-to quadriparous ewes and TLW 1 to TLW 4. Only TLW 5 has a smaller "total contact area" as TLW 4. Independent of LS and TLW of the Booroola* Merino Mutton crossbreed sheep the placentomdiameter and the "total contact area" decrease p.p. in comparison to the placentomdiameter and "total contact area" a.p. The influence of LS and TLW on the endocrinological system is moderate. The highest influence is proved concerning progesterone, the smallest LS and TLW show the lowest blood-progesterone concentration. In contrast to this, the estradiol concentration of both groups seems to be uniform during the whole pregnancy and equally the IGF-1 concentration from the 100 day p.c. None of the metabolism characterising substances seems to be affected by the LS or TLW. The littersize as well as the litterweight do not influence in the gained data the maternal metabolism during pregnancy

In der vorliegenden Arbeit sollten die in der veterinärmedizinischen Literatur bisher diskutierten Ursachen für LJD bei Makropoden hinsichtlich ihrer tatsächlichen Bedeutung abgeklärt und die Eignung einer formalininaktivierten, bestandsspezifischen Adsorbatvakzine zur Prophylaxe von LJD getestet werden. Da LJD eine parodontale Erkrankung darstellt, wurden auch die für Entstehung einer humanen Parodontitis prädisponierenden Faktoren mit in die Untersuchung einbezogen. Es wurden Tupferproben zur bakteriologischen Untersuchung von insgesamt 15 gesunden und 11 an LJD erkrankten Kängurus entnommen. Dabei konnten gramnegative Anaerobier bei allen Tieren isoliert werden. Fusobacterium nucleatum wurde in 82% der von an LJD erkrankten und nur in 33% der von gesunden Tieren entnommenen Tupferproben nachgewiesen, womit sich ein signifikanter Zusammenhang (P < 0,05) zwischen diesem Erreger und LJD ergab. Weitere überwiegend bei erkrankten Makropoden nachgewiesene Anaerobier stellten Prevotella oris/oralis (bei 73% der LJD-Fälle und bei 40% der gesunden Tiere) sowie Capnocytophaga spp. (45% vs. 13%) dar. Bacteroides spp. und Porphyromonas gingivalis wurden – wenn auch nur mit 3 bzw. 2 Nachweisen – ausschließlich bei kranken Tieren isoliert. Fusobacterium necrophorum wurde jeweils in 27% der Kängurus gefunden und spielte damit in dieser Studie keine Rolle für die Entstehung von LJD. In Übereinstimmung mit der Literatur konnten Moraxella spp. ausschließlich bei gesunden Makropoden isoliert werden. Vertreter dieser Gattung gehören damit offensichtlich zur normalen Maulflora der Kängurus. Für die Zoos in Halle und Leipzig wurde eine formalininaktivierte, bestandsspezifische Adsorbatvakzine gegen die bei einem an LJD erkrankten Känguru des jeweiligen Bestandes isolierten gramnegativen Anaerobier hergestellt. 7 Tiere (2 Rote Riesenkängurus, 5 Bennettwallabies) des Leipziger Zoos und 6 Bennettkängurus des Zoos in Halle wurden geimpft, wobei Auffrischungsimpfungen nach 4 bzw. 8 Wochen und nach 6 bzw. 12 Monaten erfolgten. Die spezifischen AK gegen das Prüfantigen Fusobacterium necrophorum wurden im SLA bestimmt. Es konnte keine Erhöhung der AK-Titer induziert werden und auch die Todesrate infolge von LJD senkte sich während des Untersuchungszeitraumes von 42 Monaten in den beiden Zoos nicht. Die höchsten AK-Level (1:512 bis 1:2048) ließen sich im Serum von natürlich infizierten und letztendlich tödlich erkrankten Bennettwallabies des Zoos in Hoyerswerda feststellen. Der Nachweis von AK-Titern im Serum von nicht geimpften Jungtieren lässt vermuten, dass AK via Kolostrum oder Dottersackplazenta auf die Jungtiere übertragen werden. Die Untersuchungen hinsichtlich der Fütterung zeigten, dass im Zoo Leipzig eine azidotische Stoffwechsellage induziert wurde, was sich bei den Leipziger Bennettkängurus in einem mit 7,53 signifikant niedrigeren Vormagen-pH-Wert im Vergleich zu den Hallenser und Auer Tieren (8,25 und 8,38) offenbarte. Dies schlug sich auch in erhöhten K-, Cholesterol- und -Amylasewerten im Serum der Leipziger Wallabies nieder, womit gezeigt werden konnte, dass sich diese Parameter offenbar auch bei Makropoden zur Diagnostik einer chronischen Azidose eignen. Die Versorgung der Bennettkängurus in Magdeburg und Halle mit Ca und P war zwar nicht ausreichend, spiegelte sich aber nicht in veränderten Blutwerten dieser Mengenelemente wider. Die Aktivität der AP nimmt mit zunehmenden Alter ähnlich wie bei anderen Tierarten ab. Ihre negative Korrelation mit dem Alter der Tiere war dabei hochsignifikant (P < 0,001, r = 0,77 bzw. 0,62). Beim direkten Vergleich gesunder mit an LJD erkrankten Tieren konnte weder eine Störung im Ca/P-Stoffwechsel noch eine Azidose in Verbindung zu LJD gebracht werden. In allen Zoos erfolgte eine Überversorgung mit Vitamin A, wobei die Bedarfswerte für Schaflämmer um das 3,5fache bis 41fache übertroffen wurden. Den Bedarfswerten am nächsten lagen die Versorgungswerte der Bennettkängurus vom TP Aue und der Östlichen Grauen Riesenkängurus vom Zoo Magdeburg, beides Bestände ohne LJD. Die ermittelten Retinolplasmakonzentrationen standen in keiner Beziehung zu den Vitamin-A-Gehalten im Futter, was darauf hindeutet, dass sich Retinolbestimmungen im Blutplasma ebenso wie bei anderen Tierarten nur in extremsten defizitären Situationen zur Einschätzung des Vitamin-A-Status eignen. Ob eine Hypervitaminose A für die Entstehung von LJD tatsächlich eine Rolle spielt, muss in zukünftigen Arbeiten unter Einbeziehung von Retinolesterbestimmungen in der Leber abgeklärt werden. Die Glukosewerte lagen mit 8,57 mmol/l (M. rufus) bzw. 6,51 mmol/l (M. rufogriseus) über den bisher bekannten Werten aus der Literatur. Da die Werte bei an LJD erkrankten Kängurus niedriger waren als bei gesunden Tieren, kann ein Diabetes mellitus als Ursache für LJD ausgeschlossen werden. Weder die Durchsicht von 144 Sektionsprotokollen noch die Bestimmung der Kreatinin- und Harnstoffkonzentration im Serum von an LJD erkrankten Tieren ließen einen Zusammenhang zwischen Erkrankungen der Nieren und LJD erkennen. 30 Tiere verendeten an LJD, wovon 20% auch an den Nieren erkrankt waren. Allerdings wiesen auch 16,7% der anderweitig gestorbenen Kängurus eine Nierenerkrankung auf. Die Serumkonzentrationen von Harnstoff bzw. Kreatinin der an LJD erkrankten Makropoden unterschieden sich nicht von den für die gesunden Roten Riesenkängurus (7,40 mmol bzw. 114 mmol/l) und Bennettwallabies (7,81 mmol/l bzw. 86 mmol/l) ermittelten Werten. Insgesamt 184 Sera von 107 Kängurus wurden auf AK gegen MaHV-1 und MaHV-2 mittels Neutralisationtest geprüft. Während 94,4% bzw. 97,2% der Roten Riesenkängurus serologisch positiv für MaHV-1 bzw. MaHV-2 waren, reagierten von den 71 überprüften Bennettkängurus nur 4 bzw. 3 Tiere positiv. Unter den Wallabies befanden sich auch 21 an LJD erkrankte Tiere, wovon lediglich 2 Tiere gegen MaHV-1 und 1 Tier gegen MaHV-2 eine Serokonversion zeigten. Die AK-Titer der Roten Riesenkängurus ließen keine Unterschiede zwischen gesunden und an LJD leidenden Tieren zu und die entnommenen Serumpaarproben von 5 zum Zeitpunkt der Blutentnahme an LJD leidenden Riesenkängurus zeigten kein einheitliches Verhalten im Sinne einer Serokonversion. Somit ließ sich der Verdacht, dass die Reaktivierung latenter Herpesinfektionen die Ursache für LJD sein könnte, nicht bestätigen. Im Ergebnis der vorliegenden Studie und im Zusammenhang mit den Angaben aus der Literatur stellt sich LJD primär als eine Infektion mit gramnegativen Anaerobiern dar, wovon Fusobacterium nucleatum, Bacteroides spp., Prophyromonas gingivalis und Fusobacterium necrophorum, Biovar A die größte Bedeutung haben dürften. Den Abschluss der Arbeit bilden Empfehlungen für die Haltung von Kängurus in zoologischen Einrichtungen und für die Therapie von LJD. Im Anhang finden sich Röntgenaufnahmen und Photographien von erkrankten und gesunden Makropoden
The aim of this thesis was the investigation of the aetiology of Lumpy Jaw Disease (LJD) in macropods concentrating specifically on the causes of the diseases in current veterinary medicine literature and to evaluate the use of a group-specific Al(OH)3-adjuvanted, formalin-inactivated whole-cell vaccine for the control of LJD in kangaroos kept in zoos. LJD is regarded as periodontal disease, therefore the risk factors for the development of human periodontitis were also included in this study. The oral flora from 15 healthy macropods and 11 animals suffering from LJD was isolated. At least one anaerobic gram-negative bacterial species was found in swabs of each macropod. The occurrence of Fusobacterium nucleatum was associated with LJD (P < 0.05) by detecting this bacterium in 82% of the kangaroos suffering from LJD compared to only in 33% of the healthy animals. Prevotella oris/oralis and Capnocytophaga spp. were also predominantly found in diseased animals in comparison with healthy macropods (73% vs. 40% and 45% vs. 13% respectively). Bacteroides spp. and Porphyromonas gingivalis were isolated in only 3 and 2 kangaroos suffering from LJD, respectively. Contrary to previously published studies about LJD Fusobacterium necrophorum was not associated with LJD, as this anaerobe was detected in only 27% of the diseased as well as healthy macropods. Moraxella spp. seem to be a part of the normal oral flora of macropods and was found exclusively in healthy animals. 11 Red-necked Wallabies (Macropus rufogriseus) and 2 Red Kangaroos (Macropus rufus) were immunized with a group-specific Al(OH)3-adjuvanted, formalin-inactivated whole-cell vaccine containing previously in a kangaroo suffering from LJD isolated gramnegative anaerobs. The kangaroos were re-vaccinated after 1, 2, 6 and 12 months. Blood was collected from each animal at the same time. Antibodies were titrated against Fusobacterium necrophorum in an agglutination assay. The vaccine failed to induce increased levels of antibodies as well as to protect wallabies and kangaroos against LJD. As the highest antibody titres were detected in most severely diseased wallabies kept in the Hoyerswerda zoo, the protective role of the humoral immune response in LJD seems to be doubtful. The finding of detectable levels of antibodies in unvaccinated joeys supports the theory, that there is a transmission of antibodies from the mother to the offspring via colostrum or yolk-sac placenta. The diet of the Red-necked Wallabies in one zoo has induced an acidosis: The pH of the forestomach fluid collected by probang was lower in the animals of this zoo (pH = 7.53) than in the wallabies of two other zoos (pH = 8.25 and 8.38, respectively). Potassium, cholesterol and -amylase were also higher in the blood of the animals of this zoo in comparison to the wallabies of the two other ones, hence these blood values seem to be helpful for the diagnosis of chronic acidosis in macropods. There was a calcium and phosphor deficiency in the nutrition of the wallabies in two zoos, but the blood concentration of both of these minerals was not changed. The activity of the ALP correlated negative with the age of the Bennett`s Wallabies (P < 0.001, r = -.77 and r = -.62 respectively, depending on the instruments). All of the above mentioned blood values showed no differences between healthy and diseased animals and could so far not support the assumption, that an imbalance in Ca and P metabolism or an acidosis are important factors for LJD. The macropods of all investigated zoos were fed on a diet rich in vitamin A ranging from the 3.5 to the 41fold requirement for lambs. The vitamin A content of the diets for the 2 collections without a history of LJD was the lowest in this study. These results raised the point, that a hypervitaminosis A could be a more predisposing factor for LJD than a vitamin A deficiency. Due to the fact the plasma retinol concentration was independent from the vitamin A content of the diet and so not helpful in diagnosis of a vitamin A deficiency or toxicity, further investigations regarding the role of vitamin A in the aetiopathogenesis of LJD should include measurements of the liver tissue content of retinol esters. The glucose plasma concentration of the healthy Red Kangaroos (8.57 mmol/l) as well as the Red-necked Wallabies (6.51 mmol/l) was higher than previously published values for macropods, but also higher than the results of the diseased animals in this study. Therefore diabetes mellitus can be ruled out as an underlying factor for LJD. The analysis of 144 pathological records showed, that 30 animals died because of LJD, 20% of them and 16.7% of the other 114 macropods had a concurrent kidney disease. The urea and creatinin concentration in serum samples of healthy animals was not higher than the values of diseased animals. In conclusion, these results suggest kidney diseases are not important for the development of LJD. Altogether 184 sera collected from 107 kangaroos were tested for antibodies against MaHV-1 and MaHV-2 using a neutralisation assay. The prevalence of the MaHV-1- as well as MaHV-2-antibodies was high among the Red Kangaroos (94.4% and 97.2% respectively), but low among the Red-necked Wallabies (5.6% and 4.2% respectively). Seroconversion for MaHV-1 was seen in 2 out of 21 wallabies suffering from LJD, only 1 of these animals also had antibodies against MaHV-2. The antibody-titres against both of the macropodid herpes viruses also did not differ between Red Kangaroos with and without LJD, therefore a reactivation of a latent herpesvirus infection does not appear to be causative for LJD. In summary, considering the results of this study and previously published literature LJD is an infectious disease caused by gramnegative anaerobic bacteria with Fusobacterium nucleatum, Bacteroides spp., Porphyromonas gingivalis and Fusobacterium necrophorum subsp. necrophorum being of most significance. Recommendations concerning the keeping of kangaroos in captivity and the management of LJD are listed in the conclusion of this thesis. Some radiographs and photos of diseased and healthy kangaroos are attached

Aus gegebenen klimatischen Gründen sind viele Milchviehbetriebe in Syrien gezwungen, Grobfutter aus weit entfernten Ackerbaugebieten heran zu transportieren. Im Falle des in die-ser Arbeit beschriebenen Unterschungsbetriebes werden jährlich etwa 400 Tonnen Futterstroh aus dem ca. 800 km entfernten Ackerbaugebiet herantransportiert. In dem Untersuchungsbe-trieb stellt Stroh über 80% des Grobfutters dar. Gegenwärtig wird das Stroh gehäckselt und in Plastik-Säcke gefüllt; dennoch werden die eingesetzten Transportzüge nur zu 45% ausgela-stet. Die Kosten der Kompaktierung und des Transports aus den Getreideanbaugebieten in die Milchviehbetriebe bestimmen im Wesentlichen die Kosten für das Stroh. Aus diesem Grunde konzentrierten sich die Untersuchungen darauf, in welchem Maße durch unterschiedliche Be-handlungsmethoden von Stroh dessen Einsatzmöglichkeiten in der Milchviehfütterung ver-bessert, die Transportaufwendungen reduziert und die Umwelt durch verringerten Treibstoff-verbrauch entlastet werden können. Untersucht wurden die Möglichkeiten zur Erhöhung der Transportleistung und zur Senkung der Aufwendungen bei gleichzeitiger Sicherung der Fut-terqualität, die insbesondere durch die mechanische und chemische Behandlung des Strohs erzielt werden können. Anhand der mechanischen und chemischen Behandlung von Stroh wurden die Möglichkeiten der Futterwerterhöhung des Strohs sowie eine angepaßte Rationsgestaltung durchgeführt. Da-bei erweist sich die Quaderballenlinie als das optimale Verfahren, das durch die Reduzierung des Kraftstoffverbrauchs für den Transport die CO2-Emission um 46% pro Jahr senkt. Die Strohbehandlung durch Zusatz von 4% Harnstoff und 50% Wasser (bezogen auf die Trocken-substanzmenge des Strohs) stellt eine optimale Lösung dar. Aufgrund dessen sollte der Anteil von Aufschlußstroh in der täglichen Ration auf 5 bis 8 kg TS / Kuh u. Tag (abhängig vom Laktationsstadium) erhöht werden. Die Effekte der Quadergroßballen und der anschließenden Harnstoffbehandlung am Ver-brauchsort bringen dem Betrieb eine finanzielle Entlastung von 13% seiner Jahresausgaben für Futtermittel.
Due to the unfavourable climatic conditions for forage production, dairy farms around Da-mascus (Syria) are forced to transport straw from far crop growing regions. The dairy farm covered in this study needs about 400 tonnes of straw to be used as feed which has to be transported from a distance of around 800 km. In the study farm straw covers more than 80% of the forage feed provided. At present the straw is chopped and is being transported in plastic sacks utilising only 45 % of the capacity of the trucks. This indicates the need for improve-ment in truck utilisation through optimisation process such as compacting. The cost of straw is mainly influenced by the cost of compacting and transporting the straw from crop producing regions to the dairy farms located at up to 800 km away from the pro-duction centre. This study was therefore undertaken to evaluate the different treatment methods such as physical (chopping, compacting, etc) and chemical (Urea application) in improving the utili-sation of straw as dairy feed. The study has also included the minimisation of transportation cost and reduction of pollution of the environment through an optimisation process. At the same time attempts were made to increase the transport capacity and reduction of the expendi-ture without affecting the quality of the feed. Through the physical and chemical treatments of straw it was possible to improve the feed value of straw which has enabled us to develop a new ration formulation that could be used on the study farm. The use of square bale to compact the straw has reduced diesel consumption which in turn minimises CO2 emission by 46% per year. The chemical treatment employed by using 4% Urea and 50% water of the straw weight was observed to be optimal. Based on the above chemical treatment procedure, an allowance of 5 to 8 kg DM per cow and day was recommended depending on the lactation stage of the cow. The effect of the square baling in conjunction with the Urea treatment at the dairy farm could reduce the yearly feed expenditure of the farm by 13%.

In the present thesis, implications of pasture establishment, fertilization and abandonment on soil C and nutrient dynamics were investigated for the mountain rainforest region of southern Ecuador. Over the past decades the natural forest of the study area has been threatened by conversion to cattle pastures. However, the soil fertility of these extensively grazed pastures (active pastures) declines continuously during pasture use. The invasion of bracken fern (Pteridium arachnoideum) leads to pasture abandonment when bracken becomes dominant. In order to reveal the mechanisms behind the deterioration of soil fertility, biotic and abiotic soil properties and their interaction were analyzed along a land‐use gradient (natural forest – active pasture – abandoned pasture). The ecosystem disturbance of the mountain rainforest through pasture use changed the microbial function and structure, and affected soil CO2‐C fluxes. Annually, 2 Mg soil CO2‐C ha‐1 were additionally emitted from the pasture land. This acceleration in soil respiration rates was related to accelerated rates of microbial C mineralization and fine‐root respiration. The high‐quality, N‐rich above‐ and belowground residues of the pasture grass (S. sphacelata, C4‐plant), especially the huge fine‐root biomass, provided a high C and N availability for soil microbes. Compared to the forest, increased soil pH and accelerated base saturation were further factors beneficial for soil microbial growth and metabolism of the upper mineral soil at active pastures. Three times higher amounts of microbial biomass C and a significant shift in the microbial community structure towards a higher relative abundance of Gram(‐)‐ bacteria and fungi were observed. Long‐term pasture use and the invasion of bracken (C3‐plant) diminished beneficial effects for microbes, causing a significant decrease in the C, net, and gross N mineralization rates as well as a two‐third reduction in the microbial biomass. A preferential substrate utilization of grass‐derived C4 by the soil microbes resulted in a rapid decline of the C4‐pool. As a consequence, the less available C3‐pool from bracken and former forest increased its dominance in the SOC‐pool, further decreasing pasture productivity and finally causing pasture abandonment. The lower quality and quantity of above‐ and belowground residues of the bracken (high lignin content, C/N) resulted in resource‐limited conditions that influenced the microbial function to greater extent than their structure. The microbial structure seemed to be sensitive mainly to soil pH along the land‐use gradient. Thus, a disconnection between microbial structure and function was identified. Fertilization experiments were conducted both in the lab and in the field to evaluate the impact of urea and/or rock phosphate amendment on SOM dynamics and on pasture productivity of active pastures. After combined fertilization the pasture yield was most efficiently increased by 2 Mg ha−1 a−1, indicating a NP‐limitation of grass growth. Furthermore, the fodder quality was improved by a higher content of P and Ca in the grass biomass. The microorganisms of the active pasture soil responded with an adaptation of their structure to the increased substrate availability in the short term, but did not change their initial functions in the long term. After urea/ rock phosphate addition a significant increase in the relative fungal abundance was detected, but neither a microbial limitation of energy nor of N or P was observed. However, urea addition accelerated gaseous losses of soil CO2‐C in the short term. In the study area, pronounced alterations in ecosystem functioning due to land‐use changes were detected, especially in soil C and N cycling rates. For a sustainable land‐use in this region it is crucial to prevent pasture degradation and to rehabilitate degraded pastures in order to protect the prevailing mountain rainforest ecosystem. It is of crucial importance for active pasture soils to maintain or even increase resource availability, being one indicator of soil fertility. In this context, the soil organic matter has to be retained in the long‐term to maintain high microbial activity and biomass, and thus pasture productivity. A moderate fertilization with urea and rock phosphate can be a first step to provide continuous nutrient supply for grass growth and to strengthen livestock health through increased fodder quality. However, the risk of further additional emissions of soil CO2‐C due to increased loads of urea fertilizer application has to be kept in mind. Overall, for the establishment of a sustainable land‐use management the control of bracken invasion and an adjusted nutrient management are needed. Further investigations on the reduction of soil nutrient losses and increased nutrient use efficiencies of plants, such as combined planting with legumes or the usage of cultivars with special nutrient acquisition strategies, should be in the focus of future work
In der vorliegenden Dissertation werden die Auswirkungen der Weideetablierung, ‐düngung sowie des Verlassens von Weiden auf Bodenkohlenstoff‐ und Nährstoffdynamik in einer tropischen Bergregenwaldregion Ecuadors zusammenfassend dargestellt und diskutiert. Der Naturwald des Untersuchungsgebietes ist seit Jahrzehnten durch Brandrodung und die Umwandlung in extensiv genutztes Weideland (aktive Weide) in seinem flächenhaften Bestand bedroht. Als Problem hat sich der Verlust an Fruchtbarkeit der Weideböden während ihrer Bewirtschaftung herausgestellt. Des Weiteren führt die Einwanderung des Tropischen Adlerfarns (Pteridium arachnoideum, C3‐Pflanze) zu einer Reduktion der oberirdischen Grasbiomasse. Nimmt diese Entwicklung überhand, werden die betroffenen Flächen von den Bauern nicht mehr aktiv genutzt, verlassen und neuer Regenwald gerodet. Um mehr über die Mechanismen der Verringerung der Bodenfruchtbarkeit zu erfahren, wurden biotische und abiotische Bodeneigenschaften und deren Interaktion entlang eines Landnutzungsgradienten (Naturwald – aktive Weide – verlassene Weide) untersucht. Die Zerstörung des Bergregenwaldökosystems und die Überführung der gerodeten Flächen zur Weidebewirtschaftung verändert die Funktion und Struktur der Bodenmikroorganismen und beeinflusst den CO2‐C Fluss aus dem Boden. Jährlich werden 2 t CO2‐C ha‐1 zusätzlich vom Weideland emittiert. Diese Erhöhung der Bodenatmungsraten kann mit erhöhten Raten der mikrobiellen C‐Mineralisierung und Feinwurzelatmung in Verbindung gebracht werden. Das Weidegras (S. sphacelata, C4‐Pflanze) liefert C‐ und N‐reiche ober und unterirdische organische Substanz (z.B. durch die Feinwurzelbiomasse) und trägt damit zu einer Erhöhung der C‐ und N‐Verfügbarkeit für die mikroorganismen bei. Darüber hinaus stellen ein höherer pH‐Wert und eine erhöhte Basensättigung im oberen Mineralboden der aktiven Weide günstige Bedingungen für mikrobielles Wachstum und Metabolismus dar. Als Konsequenz sind die Gehalte an mikrobiellem Biomassekohlenstoff um das Dreifache erhöht und die mikrobiellen Gemeinschaftsstrukturen signifikant in Richtung einer höheren relativen Abundanz der Gram(‐)‐Bakterien und Pilze verschoben. Eine längerfristige Weidebewirtschaftung ohne Kompensation von Nährstoffverlusten sowie die Einwanderung des Tropischen Adlerfarnes verschlechterte die Bedingungen für die Mikroorganismen, was zu einem signifikanten Rückgang des SOC, der Netto‐ und Brutto‐N‐Mineralisierungsraten sowie zu einer Halbierung der mikrobiellen Biomasse führt. Eine bevorzugte Substratnutzung von Graskohlenstoff (C4) durch die Mikroorganismen hat einen schnellen Abbau des C4‐Pools zur Folge. Somit dominiert nun der mikrobiell schlechter verfügbare C3‐Pool den Bodenkohlenstoffpool. Dies führt zu einem weiteren Rückgang der Weideproduktivität und schließlich zum Offenlassen der Weide. Die geringere Qualität und Quantität der vom Farn stammenden ober‐ und unterirdischen organischen Substanz (hoher Ligninanteil, weites C/N), führten zu einer Limitierung der Ressourcen für die Mikroorganismen, welche deren Funktionen in größerem Maße beeinflussen als deren Gemeinschaftsstruktur. Im Gegensatz dazu wird entlang des Landnutzungsgradienten die Struktur hauptsächlich durch den pH‐Wert beeinflusst. Daraus folgt, dass Struktur und Funktion der Bodenmikroorganismen voneinander entkoppelt auf Veränderungen reagieren können. Um den Einfluss von Harnstoff‐ und/ oder Rohphosphatdüngung aktiver Weiden auf die Dynamik der organischen Bodensubstanz und auf die Weideproduktivität zu untersuchen, wurden sowohl Labor‐ als auch Feldversuche durchgeführt. Im Feldexperiment wurde gezeigt, dass eine NP‐Limitierung der Grasbiomasseproduktion vorliegt und durch eine geringe NP‐Kombinationsdüngung die oberirdische Phytomasseproduktion um 2 t ha−1 a−1 gesteigert und die Futterqualität durch eine Erhöhung der P‐ und Ca‐ Gehalte verbessert werden kann. Die Mikroorganismen reagierten mit einer Anpassung ihrer Struktur an die kurzzeitig erhöhte Substratverfügbarkeit. Nach Gabe von Harnstoff und/ oder Rohphosphat wurde weder eine N‐ noch eine P‐Limitierung der Bodenmikroorganismen festgestellt, und die mikrobiellen Funktionen wurden langfristig nicht verändert. Dagegen bewirkte die Düngergabe einen erhöhten relativen Anteil der Pilzabundanz. Im Labor sowie im Feld kam es nach Harnstoffdüngung kurzzeitig zu verstärkten gasförmigen Verlusten des Bodenkohlenstoffs. Aufgrund der Landnutzungsänderungen im Untersuchungsgebiet veränderten sich die Ökosystemfunktionen stark, speziell die Boden‐C‐ und Boden‐N‐Umsatzraten. Für eine nachhaltige Landnutzung in der Region, d. h., für den Schutz der noch verbliebenen natürlichen Bergregenwaldflächen, ist es von entscheidender Bedeutung, dass die Weidedegradierung verhindert wird und degradierte Flächen wieder in Nutzung genommen werden. Als entscheidend für die Weideproduktivität hat sich in dieser Studie die Ressourcenverfügbarkeit für Bodenmikroorganismen herausgestellt. Daher ist es sehr wichtig, diese Ressourcenverfügbarkeit in Böden aktiv‐genutzter Weiden zu erhalten oder noch zu erhöhen, denn sie wirkt sich vor allem auf die organische Bodensubstanz und im Wechselspiel damit auf die mikrobielle Biomasse und Aktivität aus. Eine moderate Kombinationsdüngung aus Harnstoff und Rohphosphat ist ein erster Schritt in diese Richtung. Dabei sollte jedoch das Risiko zusätzlicher bodenbürtiger CO2‐C Emissionen in Folge höherer Düngergaben berücksichtigt werden. Für ein nachhaltiges Landnutzungsmanagement sind Maßnahmen gegen die Einwanderung des Adlerfarnes und ein angepasstes Nährstoffmanagement notwendig. Weitere Untersuchungen sollten auf eine Minimierung der Nährstoffverluste und eine erhöhte Nährstoffnutzungseffizienz der Pflanzen fokussiert werden. Weidemischkulturen aus Gräsern mit Leguminosen sowie der Einsatz von Kulturen mit speziellen Nährstoffaneignungsstrategien könnten dabei eine große Rolle spielen und sollten in der Region erprobt werden
La tesis presentada investiga el impacto del establecimiento de pasto, de su fertilización y de su manejo tradicional (abandono del pastizal) a la dinámica del carbono y de los nutrientes de suelo en la región de los bosques tropicales montañosos en el Sur de Ecuador. Durante las últimas décadas el bosque natural en el área de estudio ha estado amenazada por su conversión a pastizales. Sin embargo, la fertilidad del suelo en pastos de tipo extensivo (pastos activos) decrece frecuentemente durante el uso de los pastos. La invasión de Llashipa (Pteridium arachnoideum) conduce al abandono de los pastos cuando la ésta se vuelve dominante. Con la finalidad de revelar los mecanismos detrás de esta disminución de la fertilidad de suelo, se analizaron las propiedades bióticas y abióticas del suelo y sus interacciones, a lo largo de una gradiente del uso de la tierra (bosque natural —pasto activo — pastos abandonados). La perturbación del ecosistema de bosque tropical montañoso por su cambio de uso, mediante el establecimiento de pastizales, ha alterado la función y la estructura de los microorganismos y ha afectado el flujo de CO2‐C del suelo. Cada año 2 Mg CO2‐C ha‐1 fueron emitidas adicionalmente por el establecimiento de pastos. Esta aceleración en la tasa de respiración del suelo está relacionada con el aumento de las tasas de mineralización microbiana de carbono y de la respiración de las raíces. La alta calidad y abundancia de N de los residuos orgánicos del suelo con pasto Mequeron (S. sphacelata, C4‐planta), especialmente debido a la gran biomasa de las raíces finas, ofrecen una disponibilidad alta de C y N para los microorganismos. En comparación con el bosque natural, el aumento del pH y la saturación bases acelerada fueron condiciones más favorables para el crecimiento microbiano y para el metabolismo microbiano en el parte superior del suelo mineral en pastos activos. La cantidad de C de la biomasa de los microorganismos fue tres veces mayor que la del bosque y se ha observado un cambio significativo de la estructura de la comunidad microbiana, en donde la abundancia relativa de los hongos y de las bacterias Gram(‐) ha aumentado. El uso de pasto a largo plazo y la invasión de Llashipa (C3‐planta) han reducido los efectos benéficos para los microorganismos, que resultaron en una reducción significativa de las tasas de la mineralización de C y N, y en una reducción en dos tercios de la biomasa microbiana. El uso preferencial de los microorganismos por sustrato de pasto C4 han resultado en una rápida disminución de la reserva de C4. Como consecuencia, la menor disponibilidad de la reserva de C3 de las plantas de Llashipa y de la cobertura anterior de bosque ha incrementado su dominancia en la reserva de materia orgánica del suelo. Eso resulta, en una mayor disminución de la productividad de los pastos, conduciendo finalmente al abandono de los campos de pastos. La menor calidad y cantidad de los residuos acumulados sobre y bajo el suelo provenientes de la Llashipa han dado como resultado un sustrato de limitadas condiciones que están afectando más a las funciones microbiales antes que a su estructura. La estructura microbiana parece ser más sensible al pH del suelo a largo de la gradiente del uso de la tierra; de manera que se ha identificado una desconexión entre la estructura y función microbial. Experimentos de fertilización en laboratorio y en campo han sido realizados para evaluar el impacto de la aplicación de enmiendas (urea y/o roca fosfórica) a la dinámica de la materia orgánica y a la productividad de los pastos activos. El resultado del experimento de campo ha demostrado que la fertilización combinada es más efectiva, mostrando un aumento en la producción de biomasa de 2 Mg ha−1 a−1, lo que indica una limitación de N y P para el crecimiento del pasto. Además, la calidad de forraje se mostró incrementada ya que el contenido de P y de Ca han aumentado significativamente. Los microorganismos del suelo en el pasto activo han respondido a corto plazo con una adaptación de su estructura ante la disponibilidad de sustrato, pero no han mostrado un cambio de sus funciones iniciales a largo plazo. Después de la aplicación de urea y de la roca fosfórica, se detectó un incremento significativo en la abundancia de los hongos, pero tampoco se observó una limitación de energía microbial ni de N o P. Sin embargo, la aplicación de urea ha aumentado la pérdida gaseosa de CO2‐C del suelo a corto plazo. Debido al cambio de uso de la tierra en la área de investigación, se ha detectado una alteración notable de la función del ecosistema, especialmente en el ciclo de C y N de suelo. Para un uso sostenible de la tierra en esta región, es crucial el prevenir la degradación de pastos y rehabilitar aquellos degradados. En el suelo de pastos activos es de gran importancia el mantener o aún mejor el aumentar la disponibilidad del sustrato, que es uno de los indicadores de la fertilidad del suelo. En este contexto, la materia orgánica se debe ser retenida a largo plazo para mantener la actividad y biomasa microbiana alta y por ende la productividad de pasto. Una moderada fertilización con urea y roca fosfórica puede ser un primer paso para proveer un continuo suministro de nutrientes por el crecimiento del pasto y para reforzar la sanidad pecuaria por medio de un forraje de mayor calidad. Sin embargo, el riesgo de emisiones adicionales de CO2‐C del suelo debido a una aplicación más alta de urea debe tenerse en cuenta. Se puede concluir que para un manejo sostenible del uso de la tierra, tanto el control de la invasión de Llashipa y como un suministro adecuado de nutrientes son necesarios. Adicionalmente se podría decir que es necesario profundizar el estudio de la reducción de las pérdidas de los nutrientes de suelo y de la eficiencia del uso de los nutrientes en las plantas, así como las asociaciones de pastos con leguminosas o el uso de cultivos de absorción selectiva de nutrientes, que serían estrategias importantes para el futuro

Die Umsetzung des Park-Nucleotids zu Lipid I in der bakteriellen Zellwandbiosynthese wird durch das Enzym MraY katalysiert. Dieses Enzym ist ein interessantes, bisher ungenutztes Target für neuartige Antibiotika. In der vorliegenden Dissertation wurde das fluoreszenzmarkierte Park-Nucleotid, welches für MraY-Assays geeignet ist, totalsynthetisch dargestellt. Die Synthese konnte ausgehend von kommerziell erhältlichem N-Acetylglucosamin in 14 Stufen mit einer Gesamtausbeute von 4 % erfolgreich durchgeführt werden. Dabei wurden einige Schritte auf Basis einer literaturbekannten Synthese gründlich optimiert und neue Wege zur Darstellung des Peptids und anschließender Kupplung mit einem Kohlenhydrat Baustein gefunden. Im Zuge dieser neuen Syntheseroute wurde die Uridindiphosphat-N-Acetylmuraminsäure, als Substrat für MurC-Assays, synthetisiert. Dies gelang in einer achtstufigen Synthese ausgehend von der geschützten N-Acetylmuraminsäure in einer Gesamtausbeute von 15 %. Die Muraymycine, eine Klasse von natürlichen Nucleosid-Antibiotika, inhibieren das Enzym MraY effizient. In dieser Dissertation wurde der Grundstein für die Synthese möglichst vielfältiger vereinfachter Muraymycin Analoga gelegt, welche potentielle Inhibitoren für MraY darstellen. Die Harnstoffpeptidseitenkette wurde variiert, um den Einfluss dieses Strukturbausteins auf die Inhibitor-Aktivität intensiver untersuchen zu können. Der Ersatz der anspruchsvoll zu synthetisierenden Aminosäure Epicapreomycidin durch die kommerziell erhältlichen Aminosäuren L-Lysin, L-Ornithin, L-Arginin, L-Alanin und L-Methionin konnte die Synthese der Harnstoffpeptidkette stark vereinfachen. Des Weiteren wurde durch eine stereospezifische Synthese die geschützte 2S,3S-Diaminohexansäure dargestellt, um das in den natürlichen Muraymycinen enthaltene L-Hydroxyleucin, welches häufig mit einer Fettsäure verestert ist, zu ersetzten. Dieses sollte durch den Austausch einer Esterbindung durch eine Amidbindung zu einer Stabilisierung der Muraymycin Derivate führen. Unter Verwendung des in dieser Dissertation beschriebenen Lysin-haltigen Harnstoffpeptids wurden vor kurzen vereinfachte Muraymycin-Analoga synthetisiert und IC50 Werte mittels eines fluoreszenzbasierten MraY-Assays bestimmt. Diese stark vereinfachten Verbindungen weisen bereits gute Inhibitor Aktivitäten auf. Durch die Kombination der verschiedenen, in dieser Arbeit synthetisierten Harnstoffpeptide und Aminosäuren mit unterschiedlichen Uridinderivaten kann zukünftig eine große Anzahl diverser potentieller Inhibitoren dargestellt werden.

Removing NO from the air with a reusable material at room temperature is challenging. In this study, a series of urea–MnOₓ/ACF and urea–x(CeO₂–(1 − x)MnO₂)/ACF materials were prepared and used for removing NO at room temperature. The results showed that 10% urea–8% (0.5CeO₂–0.5MnO₂)/ACF yielded the highest NO conversion, which showed an NO conversion ratio above 90% with 1000 ppm NO in the initial mixed gases. Moreover, the NO conversion exceeded 98% when the NO concentration was 100 ppm in the initial mixed gases. More importantly, 10% urea–8% (0.5CeO2–0.5MnO₂)/ACF was stable even after it was regenerated by reloading with urea, demonstrating that the material could be easily reused and its highperformance was maintained. Finally, the mechanism and kinetics of the NO removal was discussed.

Zusammenfassung Ulrike Jörn Untersuchung des Glukose-, Harnstoff- und Kreatiningehalts in der Tränenflüssigkeit bei Katzen mit normalen und erhöhten Blutplasmawerten Klinik für Kleintiere der Veterinärmedizinischen Fakultät, Universität Leipzig Eingereicht im Februar 2018, verteidigt im Oktober 2018 73 Seiten, 13 Abbildungen, 20 Tabellen, 208 Literaturangaben Die Entnahme von Tränenflüssigkeit und Untersuchung von klinisch relevanten Metaboliten ist derzeit ein hochinteressantes Forschungsthema in der Diabetesforschung beim Menschen. Auch für die Tiermedizin ist dieses schnelle und einfache Verfahren relevant und könnte Blutuntersuchungen ergänzen, reduzieren oder sogar ersetzen. Aufgrund der Minimalinvasivität eignet sich die Tränenanalyse insbesondere bei der stressempfindlichen Katze und trägt so zum Tierwohl bei. Zum gegenwärtigen Zeitpunkt gibt es keine Untersuchungen der Glukosekonzentration bei der Katze. Die derzeit vorliegenden Untersuchungen beinhalten die semiquantitative Untersuchung der Harnstoffkonzentration bei Hunden und Katzen und die quantitative Untersuchung der Harnstoff- und Kreatininkonzentration beim Pferd. Ziele dieser Arbeit waren (1) die Bestimmung eines geeignetes Material für eine praktikable Tränenentnahme und (2) die quantitative Analyse der Metaboliten Glukose, Harnstoff und Kreatinin in der Tränenflüssigkeit von Katzen mit normalen und erhöhten Blutplasmakonzentrationen. Dazu wurden zunächst an einer kleineren Anzahl an Tieren (n=13) die Materialien Kapillare, Filterpapierstreifen und Polyurethanschwamm auf die Kriterien Handhabung, Verletzungsgefahr, Flüssigkeitsaufnahme und -abgabe und Entnahmezeit getestet. Im Anschluss wurde aufgrund der Praktikabilität der Polyurethanschwämme die quantitative Analyse bei 60, 72 und 48 Katzen durchgeführt. In der statistischen Untersuchung wurde kein signifikanter Unterschied für Glukose und Harnstoff zwischen beiden Augen bestimmt. Die lakrimale Glukosekonzentration konnte bei 60 Katzen erfasst werden und lag mit 16 % deutlich unter der Glukosekonzentration des Blutplasmas. Es wurde eine moderate Korrelation zwischen Tränenflüssigkeit und Blutplasma gefunden (r=0,743; p<0,001). Bei einem Cut-Off-Wert von 1,6 mmol/l waren Sensitivität und Spezifität 90 % und 81%. Harnstoff konnte bei 72 Katzen in der Tränenflüssigkeit bestimmt werden und lag mit 7 % etwas über der Glukosekonzentration des Blutplasmas. Es wurde eine starke Korrelation zwischen Tränenflüssigkeit und Blutplasma nachgewiesen (r=0,971; p<0,0001). Bei einem Cut-Off-Wert von 14,35 mmol/l lagen Sensitivität und Spezifität bei 100 %. Die Ergebnisse der lakrimalen Kreatininbestimmung (n=48) konnten nur deskriptiv beschrieben werden, da viele Tiere Konzentrationen unter der gerätespezifischen Nachweisgrenze von 18 µmol hatten. Die Konzentrationen in der Tränenflüssigkeit bei Katzen mit normalen und erhöhten Blutplasmawerten lagen dabei deutlich unter der Konzentration des Blutplasmas. Diese Arbeit zeigt, dass die Entnahme, Verarbeitung und Analyse von den Metaboliten Glukose, Harnstoff und Kreatinin in der Tränenflüssigkeit möglich ist. Die vorliegenden Ergebnisse der quantitativen Studie sind trotz Limitationen ein wichtiger Beitrag für die Etablierung neuer minimalinvasiver Verfahren durch Nutzung der Tränenflüssigkeit zur Diagnostik bei der Katze.:Inhaltsverzeichnis 1 Einleitung 1 2 Literaturübersicht 4 2.1 Aufbau und Funktion des Tränenfilmes 4 2.2 Übertritt von Metaboliten in die Tränenflüssigkeit 5 2.2.1 Permeabilität von Kornea und Konjunktiva 5 2.2.1.1 Aufbau und Funktion der Kornea 6 2.2.1.2 Aufbau und Funktion der Konjunktiva 6 2.2.1.3 Zusätzliche Permeabilitätsfaktoren 7 2.2.2 Übertritt von Glukose in die Tränenflüssigkeit 8 2.2.2.1 Untersuchung der lakrimalen Glukosekonzentration 8 2.2.2.2 Transportsysteme für Glukose 10 2.2.2.3 Veränderungen von Kornea und Konjunktiva bei Diabetes mellitus 11 2.2.2.4 Anwendung der lakrimalen Glukosemessung in Human- und Tiermedizin 13 2.2.3 Übertritt von Harnstoff in die Tränenflüssigkeit 14 2.2.3.1 Untersuchung der lakrimalen Harnstoffkonzentration 14 2.2.3.2 Transportsysteme für Harnstoff 15 2.2.4 Übertritt von Kreatinin in die Tränenflüssigkeit 17 2.2.4.1 Untersuchung der lakrimalen Kreatininkonzentration 17 2.2.4.2 Metabolismus des Kreatinins 18 2.2.4.3 Sekretion von Kreatinin durch Transportsysteme (OCTS, MATE, MDR1) 19 2.2.5 Veränderungen der Kornea und Konjunktiva bei Niereninsuffizienz 20 2.2.6 Vergleich der Metabolitkonzentrationen in beiden Augen 21 2.3 Methodische Verfahren zur Entnahme von Tränenflüssigkeit 21 2.3.1 Tränenentnahme mit Kapillaren 21 2.3.2 Tränenentnahme mit Filterpapierstreifen 22 2.3.3 Tränenentnahme mit Polyurethantupfer, Zelluloseacetat und Polyesterkegel 23 2.3.4 Experimentelle Materialuntersuchungen zum Aufnahme- und Abgabeverhalten 24 3 Material und Methoden 26 3.1 Testmaterialien zur Tränenentnahme 26 3.2 In-vitro-Vorversuche 26 3.2.1 Untersuchung der Flüssigkeitsaufnahme der Materialien 26 3.2.2 Untersuchung der Flüssigkeitsabgabe der Materialien 27 3.3 In-vivo-Studien 29 3.3.1 Untersuchte Katzen 29 3.3.2 Durchführung der In-vivo-Versuche 30 3.4 Statistische Analysen 35 4 Ergebnisse 37 4.1 In-vitro-Versuche 37 4.1.1 Untersuchung der Flüssigkeitsaufnahme der Materialien 37 4.1.2 Untersuchung der Flüssigkeitsabgabe der Materialien 37 4.2 In-vivo-Studien 39 4.2.1 Vergleich der verschiedenen Materialien an der Katze 39 4.2.2 Quantitative Bestimmung der Glukosekonzentration 40 4.2.2.1 Vergleich der Tränenkonzentrationen untereinander 41 4.2.2.2 Vergleich der Tränenkonzentration mit dem Blutplasma 44 4.2.3 Quantitative Bestimmung der Harnstoffkonzentration 47 4.2.3.1 Vergleich der Tränenkonzentrationen untereinander 48 4.2.3.2 Vergleich der Tränenkonzentrationen mit dem Blutplasma 50 4.2.4 Quantitative Bestimmung der Kreatininkonzentration 53 5 Diskussion 56 5.1 In-vitro-Versuche 56 5.2 In-vivo-Versuche 56 5.2.1 Anwendung der verschiedenen Testmaterialien an der Katze 56 5.2.1.1 Handhabung der Probenentnahme 57 5.2.1.2 Entnahmezeit und Volumen 58 5.2.2 Quantitative Bestimmung der Glukosekonzentration 59 5.2.3 Quantitative Bestimmung der Harnstoffkonzentration 63 5.2.4 Quantitative Bestimmung der Kreatininkonzentration 65 5.3 Klinische Relevanz dieser Untersuchungen 67 6 Zusammenfassung 70 7 Summary 72 8 Literaturverzeichnis 74

Für die Untersuchung standen 20 tragende Booroola*Merinofleischschaf Kreuzungsgenotypen, meist pluripar, zwischen 2 und 6 Jahren zur Verfügung. Während der Trächtigkeit wurden in wöchentlichem Abstand die Größenveränderungen der Plazentomdurchmesser mittels transkutaner und transrektaler Ultrasonographie erfasst und Blutproben genommen. Post partum erfolgte die detaillierte Auswertung der Plazenta nach Anzahl und Durchmesser der Kotyledonen und des Kotyledonen- und Sekundinengewichts. Aus den gewonnenen Daten wurden Plazentomwachstumskurven im Verlauf der Trächtigkeit erstellt. Die Blutproben wurden hormonanalytisch auf Progesteron, 17ß-Östradiol, und IGF-1, sowie stoffwechselphysiologisch auf die, den Eiweiß- und Energiehaushalt charakterisierenden Substanzen Albumin, Gesamteiweiß, Harnstoff, BHB, Bilirubin und Glukose untersucht. Zudem erfolgte die Bestimmung von Substanzen, die in der Trächtigkeit stark beansprucht werden, wie ASAT, Calcium, Eisen und Cholesterol. Die Auswertung sämtlicher Daten erfolgte in Abhängigkeit von Wurfgröße (WG) und Wurfgewichtsklassen (WGK). Der größte Einfluss von WG und WGK auf die Plazenta zeigt sich bei der Auswertung der morphologischen Aspekte. Dabei sind in erster Linie eine Vergrößerung der Plazentomdurchmesser von uni- zu triparen Tieren sowie von WGK 1 zur WGK 3 festzustellen. In den jeweils höchsten Klassen fällt der Durchmesser wieder. Zudem nimmt in der Regel mit steigender WG und WGK die Anzahl der Plazentome mit kleinen Durchmessern (1-20 mm)ab, die Anzahl der Plazentome mit großen Durchmessern (20-50 mm) dagegen zu. Tripare Tiere und WGK 3 weisen die meisten Plazentome mit den größten Durchmessern (40-50 mm) auf. Bei der Gesamtkontaktfläche zeigt sich ein Anstieg der Fläche von uni- bis zu quadriparen Tieren und der WGK 1 bis WGK 4. Nur WGK 5 weist eine gegenüber WGK 4 verminderte Gesamtkontaktfläche auf. Unabhängig von WG und WGK verkleinern sich die Plazentomdurchmesser und die Gesamtkontaktflächen p.p. gegenüber den Plazentomdurchmessern und Gesamtkontaktflächen a.p. WG und WGK beeinflussen den Hormonhaushalt mäßig. Dabei zeigt sich der größte Einfluss beim Progesteron. Die kleinste WG bzw. WGK präsentiert die niedrigsten Progesteronkonzentrationen. Beim 17ß-Östradiol ist der Verlauf aller Konzentrationskurven im gesamten Trächtigkeitsverlauf und beim IGF-1 ab dem 100. Tag p.c. einheitlich. Durch WG oder WGK werden bei den Booroola*MF Kreuzungsgenotypen keine den Stoffwechsel charakterisierenden Substanzen in einer auffallenden oder für die Tierart untypischen Weise verändert. Die Anzahl Feten bzw. die WGK zeigen im vorliegenden Datenmaterial keinen gravierenden Einfluss auf den maternalen Stoffwechsel während der Gravidität.
The analysis was founded on 20 pregnant Booroola* Merino Mutton crossbreed sheep between 2 and 6 years, most of them pluriparous. During pregnancy the variations of size of the placentomdiameters were drawn up on a weekly basis using transcutaneous and transrectal ultrasonography. Samples of blood were taken likewise in a weekly rhythm. After birth a detailed examination of the placentae followed, considering especially their number and diameter as well as the weight of the cotyledons and the secundinae. The gained data were used to create placentom-growth-diagrams during pregnancy. The samples of blood were hormonally analysed with regard to progesterone, estradiol and IGF-1 as well as to the substances that characterize the protein- and energy metabolism as there are: albumin, protein, urea, BHB, bilirubin, glucose. Moreover substances which are highly required during pregnancy were determined as e.g. ASAT, calcium, iron, cholesterol. The evaluation of all the gained data was made in dependence on the littersize (LS) and total litterweight (TLW). The major influence of the LS and TLW on the placenta is noticed at the morphological aspects. The placentomdiameter increase from uni- to triparous ewes and from TLW 1 to TLW 3. On the other hand the placentomdiameters decrease in the highest groups. With an increase of LS and TLW the amound of placentoms with small diameters (1-20 mm) generally decreased in favour of the placentoms with big diameters (20-50 mm). Triparous ewes and TLW 3 show most of the placentoms with the largest diameters (40-50 mm). The "total contact area" demonstrates an increase from uni-to quadriparous ewes and TLW 1 to TLW 4. Only TLW 5 has a smaller "total contact area" as TLW 4. Independent of LS and TLW of the Booroola* Merino Mutton crossbreed sheep the placentomdiameter and the "total contact area" decrease p.p. in comparison to the placentomdiameter and "total contact area" a.p. The influence of LS and TLW on the endocrinological system is moderate. The highest influence is proved concerning progesterone, the smallest LS and TLW show the lowest blood-progesterone concentration. In contrast to this, the estradiol concentration of both groups seems to be uniform during the whole pregnancy and equally the IGF-1 concentration from the 100 day p.c. None of the metabolism characterising substances seems to be affected by the LS or TLW. The littersize as well as the litterweight do not influence in the gained data the maternal metabolism during pregnancy.

In der vorliegenden Arbeit sollten die in der veterinärmedizinischen Literatur bisher diskutierten Ursachen für LJD bei Makropoden hinsichtlich ihrer tatsächlichen Bedeutung abgeklärt und die Eignung einer formalininaktivierten, bestandsspezifischen Adsorbatvakzine zur Prophylaxe von LJD getestet werden. Da LJD eine parodontale Erkrankung darstellt, wurden auch die für Entstehung einer humanen Parodontitis prädisponierenden Faktoren mit in die Untersuchung einbezogen. Es wurden Tupferproben zur bakteriologischen Untersuchung von insgesamt 15 gesunden und 11 an LJD erkrankten Kängurus entnommen. Dabei konnten gramnegative Anaerobier bei allen Tieren isoliert werden. Fusobacterium nucleatum wurde in 82% der von an LJD erkrankten und nur in 33% der von gesunden Tieren entnommenen Tupferproben nachgewiesen, womit sich ein signifikanter Zusammenhang (P < 0,05) zwischen diesem Erreger und LJD ergab. Weitere überwiegend bei erkrankten Makropoden nachgewiesene Anaerobier stellten Prevotella oris/oralis (bei 73% der LJD-Fälle und bei 40% der gesunden Tiere) sowie Capnocytophaga spp. (45% vs. 13%) dar. Bacteroides spp. und Porphyromonas gingivalis wurden – wenn auch nur mit 3 bzw. 2 Nachweisen – ausschließlich bei kranken Tieren isoliert. Fusobacterium necrophorum wurde jeweils in 27% der Kängurus gefunden und spielte damit in dieser Studie keine Rolle für die Entstehung von LJD. In Übereinstimmung mit der Literatur konnten Moraxella spp. ausschließlich bei gesunden Makropoden isoliert werden. Vertreter dieser Gattung gehören damit offensichtlich zur normalen Maulflora der Kängurus. Für die Zoos in Halle und Leipzig wurde eine formalininaktivierte, bestandsspezifische Adsorbatvakzine gegen die bei einem an LJD erkrankten Känguru des jeweiligen Bestandes isolierten gramnegativen Anaerobier hergestellt. 7 Tiere (2 Rote Riesenkängurus, 5 Bennettwallabies) des Leipziger Zoos und 6 Bennettkängurus des Zoos in Halle wurden geimpft, wobei Auffrischungsimpfungen nach 4 bzw. 8 Wochen und nach 6 bzw. 12 Monaten erfolgten. Die spezifischen AK gegen das Prüfantigen Fusobacterium necrophorum wurden im SLA bestimmt. Es konnte keine Erhöhung der AK-Titer induziert werden und auch die Todesrate infolge von LJD senkte sich während des Untersuchungszeitraumes von 42 Monaten in den beiden Zoos nicht. Die höchsten AK-Level (1:512 bis 1:2048) ließen sich im Serum von natürlich infizierten und letztendlich tödlich erkrankten Bennettwallabies des Zoos in Hoyerswerda feststellen. Der Nachweis von AK-Titern im Serum von nicht geimpften Jungtieren lässt vermuten, dass AK via Kolostrum oder Dottersackplazenta auf die Jungtiere übertragen werden. Die Untersuchungen hinsichtlich der Fütterung zeigten, dass im Zoo Leipzig eine azidotische Stoffwechsellage induziert wurde, was sich bei den Leipziger Bennettkängurus in einem mit 7,53 signifikant niedrigeren Vormagen-pH-Wert im Vergleich zu den Hallenser und Auer Tieren (8,25 und 8,38) offenbarte. Dies schlug sich auch in erhöhten K-, Cholesterol- und -Amylasewerten im Serum der Leipziger Wallabies nieder, womit gezeigt werden konnte, dass sich diese Parameter offenbar auch bei Makropoden zur Diagnostik einer chronischen Azidose eignen. Die Versorgung der Bennettkängurus in Magdeburg und Halle mit Ca und P war zwar nicht ausreichend, spiegelte sich aber nicht in veränderten Blutwerten dieser Mengenelemente wider. Die Aktivität der AP nimmt mit zunehmenden Alter ähnlich wie bei anderen Tierarten ab. Ihre negative Korrelation mit dem Alter der Tiere war dabei hochsignifikant (P < 0,001, r = 0,77 bzw. 0,62). Beim direkten Vergleich gesunder mit an LJD erkrankten Tieren konnte weder eine Störung im Ca/P-Stoffwechsel noch eine Azidose in Verbindung zu LJD gebracht werden. In allen Zoos erfolgte eine Überversorgung mit Vitamin A, wobei die Bedarfswerte für Schaflämmer um das 3,5fache bis 41fache übertroffen wurden. Den Bedarfswerten am nächsten lagen die Versorgungswerte der Bennettkängurus vom TP Aue und der Östlichen Grauen Riesenkängurus vom Zoo Magdeburg, beides Bestände ohne LJD. Die ermittelten Retinolplasmakonzentrationen standen in keiner Beziehung zu den Vitamin-A-Gehalten im Futter, was darauf hindeutet, dass sich Retinolbestimmungen im Blutplasma ebenso wie bei anderen Tierarten nur in extremsten defizitären Situationen zur Einschätzung des Vitamin-A-Status eignen. Ob eine Hypervitaminose A für die Entstehung von LJD tatsächlich eine Rolle spielt, muss in zukünftigen Arbeiten unter Einbeziehung von Retinolesterbestimmungen in der Leber abgeklärt werden. Die Glukosewerte lagen mit 8,57 mmol/l (M. rufus) bzw. 6,51 mmol/l (M. rufogriseus) über den bisher bekannten Werten aus der Literatur. Da die Werte bei an LJD erkrankten Kängurus niedriger waren als bei gesunden Tieren, kann ein Diabetes mellitus als Ursache für LJD ausgeschlossen werden. Weder die Durchsicht von 144 Sektionsprotokollen noch die Bestimmung der Kreatinin- und Harnstoffkonzentration im Serum von an LJD erkrankten Tieren ließen einen Zusammenhang zwischen Erkrankungen der Nieren und LJD erkennen. 30 Tiere verendeten an LJD, wovon 20% auch an den Nieren erkrankt waren. Allerdings wiesen auch 16,7% der anderweitig gestorbenen Kängurus eine Nierenerkrankung auf. Die Serumkonzentrationen von Harnstoff bzw. Kreatinin der an LJD erkrankten Makropoden unterschieden sich nicht von den für die gesunden Roten Riesenkängurus (7,40 mmol bzw. 114 mmol/l) und Bennettwallabies (7,81 mmol/l bzw. 86 mmol/l) ermittelten Werten. Insgesamt 184 Sera von 107 Kängurus wurden auf AK gegen MaHV-1 und MaHV-2 mittels Neutralisationtest geprüft. Während 94,4% bzw. 97,2% der Roten Riesenkängurus serologisch positiv für MaHV-1 bzw. MaHV-2 waren, reagierten von den 71 überprüften Bennettkängurus nur 4 bzw. 3 Tiere positiv. Unter den Wallabies befanden sich auch 21 an LJD erkrankte Tiere, wovon lediglich 2 Tiere gegen MaHV-1 und 1 Tier gegen MaHV-2 eine Serokonversion zeigten. Die AK-Titer der Roten Riesenkängurus ließen keine Unterschiede zwischen gesunden und an LJD leidenden Tieren zu und die entnommenen Serumpaarproben von 5 zum Zeitpunkt der Blutentnahme an LJD leidenden Riesenkängurus zeigten kein einheitliches Verhalten im Sinne einer Serokonversion. Somit ließ sich der Verdacht, dass die Reaktivierung latenter Herpesinfektionen die Ursache für LJD sein könnte, nicht bestätigen. Im Ergebnis der vorliegenden Studie und im Zusammenhang mit den Angaben aus der Literatur stellt sich LJD primär als eine Infektion mit gramnegativen Anaerobiern dar, wovon Fusobacterium nucleatum, Bacteroides spp., Prophyromonas gingivalis und Fusobacterium necrophorum, Biovar A die größte Bedeutung haben dürften. Den Abschluss der Arbeit bilden Empfehlungen für die Haltung von Kängurus in zoologischen Einrichtungen und für die Therapie von LJD. Im Anhang finden sich Röntgenaufnahmen und Photographien von erkrankten und gesunden Makropoden.
The aim of this thesis was the investigation of the aetiology of Lumpy Jaw Disease (LJD) in macropods concentrating specifically on the causes of the diseases in current veterinary medicine literature and to evaluate the use of a group-specific Al(OH)3-adjuvanted, formalin-inactivated whole-cell vaccine for the control of LJD in kangaroos kept in zoos. LJD is regarded as periodontal disease, therefore the risk factors for the development of human periodontitis were also included in this study. The oral flora from 15 healthy macropods and 11 animals suffering from LJD was isolated. At least one anaerobic gram-negative bacterial species was found in swabs of each macropod. The occurrence of Fusobacterium nucleatum was associated with LJD (P < 0.05) by detecting this bacterium in 82% of the kangaroos suffering from LJD compared to only in 33% of the healthy animals. Prevotella oris/oralis and Capnocytophaga spp. were also predominantly found in diseased animals in comparison with healthy macropods (73% vs. 40% and 45% vs. 13% respectively). Bacteroides spp. and Porphyromonas gingivalis were isolated in only 3 and 2 kangaroos suffering from LJD, respectively. Contrary to previously published studies about LJD Fusobacterium necrophorum was not associated with LJD, as this anaerobe was detected in only 27% of the diseased as well as healthy macropods. Moraxella spp. seem to be a part of the normal oral flora of macropods and was found exclusively in healthy animals. 11 Red-necked Wallabies (Macropus rufogriseus) and 2 Red Kangaroos (Macropus rufus) were immunized with a group-specific Al(OH)3-adjuvanted, formalin-inactivated whole-cell vaccine containing previously in a kangaroo suffering from LJD isolated gramnegative anaerobs. The kangaroos were re-vaccinated after 1, 2, 6 and 12 months. Blood was collected from each animal at the same time. Antibodies were titrated against Fusobacterium necrophorum in an agglutination assay. The vaccine failed to induce increased levels of antibodies as well as to protect wallabies and kangaroos against LJD. As the highest antibody titres were detected in most severely diseased wallabies kept in the Hoyerswerda zoo, the protective role of the humoral immune response in LJD seems to be doubtful. The finding of detectable levels of antibodies in unvaccinated joeys supports the theory, that there is a transmission of antibodies from the mother to the offspring via colostrum or yolk-sac placenta. The diet of the Red-necked Wallabies in one zoo has induced an acidosis: The pH of the forestomach fluid collected by probang was lower in the animals of this zoo (pH = 7.53) than in the wallabies of two other zoos (pH = 8.25 and 8.38, respectively). Potassium, cholesterol and -amylase were also higher in the blood of the animals of this zoo in comparison to the wallabies of the two other ones, hence these blood values seem to be helpful for the diagnosis of chronic acidosis in macropods. There was a calcium and phosphor deficiency in the nutrition of the wallabies in two zoos, but the blood concentration of both of these minerals was not changed. The activity of the ALP correlated negative with the age of the Bennett`s Wallabies (P < 0.001, r = -.77 and r = -.62 respectively, depending on the instruments). All of the above mentioned blood values showed no differences between healthy and diseased animals and could so far not support the assumption, that an imbalance in Ca and P metabolism or an acidosis are important factors for LJD. The macropods of all investigated zoos were fed on a diet rich in vitamin A ranging from the 3.5 to the 41fold requirement for lambs. The vitamin A content of the diets for the 2 collections without a history of LJD was the lowest in this study. These results raised the point, that a hypervitaminosis A could be a more predisposing factor for LJD than a vitamin A deficiency. Due to the fact the plasma retinol concentration was independent from the vitamin A content of the diet and so not helpful in diagnosis of a vitamin A deficiency or toxicity, further investigations regarding the role of vitamin A in the aetiopathogenesis of LJD should include measurements of the liver tissue content of retinol esters. The glucose plasma concentration of the healthy Red Kangaroos (8.57 mmol/l) as well as the Red-necked Wallabies (6.51 mmol/l) was higher than previously published values for macropods, but also higher than the results of the diseased animals in this study. Therefore diabetes mellitus can be ruled out as an underlying factor for LJD. The analysis of 144 pathological records showed, that 30 animals died because of LJD, 20% of them and 16.7% of the other 114 macropods had a concurrent kidney disease. The urea and creatinin concentration in serum samples of healthy animals was not higher than the values of diseased animals. In conclusion, these results suggest kidney diseases are not important for the development of LJD. Altogether 184 sera collected from 107 kangaroos were tested for antibodies against MaHV-1 and MaHV-2 using a neutralisation assay. The prevalence of the MaHV-1- as well as MaHV-2-antibodies was high among the Red Kangaroos (94.4% and 97.2% respectively), but low among the Red-necked Wallabies (5.6% and 4.2% respectively). Seroconversion for MaHV-1 was seen in 2 out of 21 wallabies suffering from LJD, only 1 of these animals also had antibodies against MaHV-2. The antibody-titres against both of the macropodid herpes viruses also did not differ between Red Kangaroos with and without LJD, therefore a reactivation of a latent herpesvirus infection does not appear to be causative for LJD. In summary, considering the results of this study and previously published literature LJD is an infectious disease caused by gramnegative anaerobic bacteria with Fusobacterium nucleatum, Bacteroides spp., Porphyromonas gingivalis and Fusobacterium necrophorum subsp. necrophorum being of most significance. Recommendations concerning the keeping of kangaroos in captivity and the management of LJD are listed in the conclusion of this thesis. Some radiographs and photos of diseased and healthy kangaroos are attached.