2013 research outputs found
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An analysis of gender in intra-household decision-making as an important socio-economic factor in agriculture-nutrition linkages
Get PDFIn 2018, almost 2 billion people around the globe experienced severe or moderate levels of food insecurity. Poverty is strongly linked with food insecurity, and most of the extreme poor live in rural areas where agriculture is the main livelihood. Thus, agricultural and rural development have profound implications for rural households. Agricultural produce is consumed or marketed or both; when marketed, the generated income can be used for (safe and nutritious) food purchases and non-food expenditures, including medical expenses and investments in sanitation. Some income may not be consumed directly but saved or invested in the form of physical, social or human capital. Moreover, considering that the end goal of development should be an environment in which people can be creative and freely enjoy a long and healthy life, rural and agricultural development will have implications for all elements of human development: health, education, poverty, environment, security, womens status, and finally, food and nutrition. The effect is seemingly more direct and profound in terms of its contribution to a healthy household environment and food security, which together determine nutritional outcomes. However, this seemingly straightforward linkage between agriculture and nutrition is challenged by numerous socio-economic factors.
This dissertation concentrates on the gender dynamics of intra-household decision-making as an important socio-economic factor in the agriculture and nutrition framework. Here, I refer to gender dynamics as the interactions and relations between men and women that can strengthen or confront the social norms of a society. Thus, the main objective is to examine the gender dynamics of decision-making as an important component of agriculture-nutrition linkages. There are three sub-objectives that concentrate on selected linkages within the framework. Given the high concentration of womens empowerment literature in social contexts in which females are underprivileged, the first sub-objective is to investigate the implications of womens empowerment in contexts in which women historically experienced equality or favoritism. Second, concentrating on the role of womens empowerment in the agriculture and nutrition framework, the next objective is to study the implications of womens empowerment on varietal adoption, diversified production, and consumption. The third objective is to examine the viability of production diversification as a strategy to improve household diets.
The findings of this dissertation are based on data collected from Bhutanese and Ethiopian households. The survey in Bhutan employed multistage random sampling; it was implemented in November 2017 and covered 251 households in two central districts of Bhutan: Tsirang and Dagana. The survey in Ethiopia was conducted in 2014 and 2016 and covered 390 Ethiopian households located in a radius of circa 150-200 km around the town of Hawassa. These households were randomly selected from a sample of farmers from a survey that was conducted by the International Food Policy Research Institute (IFPRI) for the Ethiopian Agricultural Transformation Agency (ATA) in 2012.
This dissertation has five chapters. The first chapter gives a general overview and provides a conceptual framework that helps to describe the research topics and questions investigated in the following chapters. The three following chapters are scientific papers that have been prepared for publication in scientific journals. The second chapter deals with the first sub-objective. It investigates womens participation in crucial domains of intra-household decision-making and its implications for dietary quality in Bhutanese households. The third chapter studies the effect of the main females risk preference on the adoption of high-yielding varieties (HYVs) conditional on the dominance of female preferences declared in domestic decision-making. The fourth chapter explores the association between womens participation in decision-making and both agricultural production and dietary diversity. The final chapter concludes the dissertation, highlights main limitations, and gives recommendations for future research and policies.
Chapter 1 discusses the agriculture-nutrition linkages and interacting socio-economic factors of interest in the conceptual framework of the dissertation. Chapter 2 investigates the implications of womens participation in domestic decision-making processes for dietary quality in Bhutanese rural households. Bhutan was selected as the country of interest for this chapter because polyandry and matrilineal succession were still observed in some ethnic groups through the 20th century. We employ a mixed methods research approach to investigate womens participation in domestic decision-making processes and its implications for dietary quality at the household level. Considering the historical presence of matrilineal succession in Bhutan, we also check for any association between womens land ownership and participation in domestic decision-making using non-parametric tests. Quantitative analyses and in-depth interviews reveal no lack of participation in crucial domains of domestic decision-making for Bhutanese women. We observe a positive association between womens participation in decision-making and their property rights; thus, it is plausible that the matrilineal succession might have provided for womens empowerment over time. Moreover, we find that gender equality in decision-making results in better dietary diversity in Bhutanese households. Given the results, we recommend that social programs focus not merely on womens empowerment, but gender-equal human development in general. The findings contribute to the gender literature and emphasize the importance of gender equality.
Considering that females are generally found to be more risk averse than males and that risk aversion hinders technology adoption, in Chapter 3, we study the importance of the main female decision-makers risk preference for the adoption of HYVs in Ethiopia. Most often, food security is the ultimate goal for the rural poor in Ethiopia. Their risk preferences are likely to determine their willingness to trade some short-term security for a greater potential income and security in the future. Rural households are disinclined to adopt new varieties as they are unfamiliar and present a risk of failure.
The number of female decision-makers in a household is assumed to reflect the dominance of female preference declared in household decision-making. The main female decision-maker is assumed to be empowered to express her preferences more strongly and freely when the decision-making processes involves more female members. In this case, the impact of her risk preferences is likely to be more profound. To the best of my knowledge, this hypothesis has not been investigated before. Considering that rural households are constrained differently, we want to study both adoption and intensity of the HYV adoption. The results show no effect of the main females or males risk preferences on the adoption of HYV seeds. It is observed that the adoption decision is mostly determined by access and availability, which are captured by wealth, access to extension, and all-weather roads. We observe a positive association between the main females risk preference and the intensity of the adoption at higher levels of womens participation in decision-making. As hypothesized, the conditionality of the effect of female risk preference on the level of female dominance in decision-making is observed. Given these results, we conclude that the main females risk preference matters for the intensity of HYV adoption. Given the potential risk of crop failure when adopting HYV, a risk-taking female is willing to risk her households short-run security to a potential learning effect from the new variety and potentially gain a higher income and more security in the long-run. The findings from this chapter contribute to the gender and technology adoption literature. The study interacts female risk preference with a proxy that measures female dominance in decision-making in an HYV adoption study. The results of our analysis of the role of the main females risk preferences in agricultural technology adoption signify the importance of a gendered lens to intra-household decision-making and risk preferences for future empirical studies.
Nutrition sensitive agricultural development programs consider diversified farm production as a promising strategy to achieve better dietary outcomes for rural poor who are mostly subsistence oriented. In Chapter 4, we mainly question the viability of this strategy for rural Ethiopian households. Furthermore, considering that both household-level production diversification and consumption choices are outcomes of intra-household decision-making, we investigate the implications of womens participation in the domains of decision-making for both outcomes. Thus, there are two objectives in Chapter 4. The first is to estimate the association between production diversification and household dietary diversity in various settings, and the second is to examine the association of female participation in decision-making with both livelihood outcomes separately. We find that on-farm diversification can be a feasible strategy to improve the diets of those who are mostly subsistence oriented and therefore highly dependent on agricultural production and those who live a great distance from markets. These results were obtained by employing and carefully interpreting multiplicative interaction models.
We find that womens participation in decision-making regarding which crops are grown is associated with more diversity both in terms of food groups and the number of different livestock and crop species produced. Nevertheless, we do not find any association when both evenness and richness of crop species are considered together as an indicator of diversification. This is due to the fact that sampled Ethiopian women are observed to be involved in decision-making on small plots, such as kitchen gardens, which contribute to the richness of species but not to the evenness in terms of the cultivated area. Furthermore, we estimate a positive association between womens decision-making regarding household expenditures (that include food, clothing, and household and agricultural assets) and dietary diversity indicators. In light of these results, we conclude that development programs could promote production diversification in remote rural areas where markets and non-farm income are hardly accessible, but even then, the viability of this strategy is very questionable due to the marginal effects that demand mostly unrealistic changes. We recommend that more attention and effort be directed toward gender-inclusive social and economic development policies together with infrastructural and market development projects to achieve sustainable returns to nutrition. We contribute to the agriculture and nutrition literature by highlighting an important covariate, that is gendered decision-making, and calling attention to an in-depth approach to the analyses of this kind to better assist practitioners.
Overall, the main contribution of this dissertation is that the gender dynamics in intra-household decision-making is an important socio-economic factor in the agriculture and nutrition framework. The findings prove that gender sensitive policies and programs will contribute to this component and sustain the linkages between agriculture and nutrition in rural areas. It is observed that womens empowerment in farming and household-related decision-making positively contributes to various components like varietal adoption, diversification, and household-level dietary diversity in the agriculture and nutrition framework. However, extensive contextual knowledge is necessary to ensure that gender bias is correctly approached and treated to yield positive and sustainable outcomes in different societal settings.Im Jahr 2018 waren weltweit fast 2 Milliarden Menschen von hoher oder mittlerer Ernährungsunsicherheit betroffen. Armut ist eng mit Ernährungsunsicherheit verbunden, und die meisten der extrem Armen leben in ländlichen Gebieten wo Landwirtschaft wesentlich zum Einkommenserwerb beiträgt. Daher hat die landwirtschaftliche und ländliche Entwicklung tiefgreifende Auswirkungen auf die Haushalte. Landwirtschaftliche Produkte werden konsumiert, vermarktet oder beides; wenn sie vermarktet werden, kann das erwirtschaftete Einkommen für den Kauf von (sicheren und nahrhaften) Nahrungsmitteln und für Nicht-Nahrungsmittelausgaben einschließlich medizinischer Ausgaben und Investitionen in sanitäre Einrichtungen verwendet werden. Ein Teil des Einkommens wird möglicherweise nicht direkt konsumiert, sondern gespart oder in die Bildung von Sach-, Sozial- oder Humankapital investiert. Außerdem, wenn man bedenkt, dass das Endziel von Entwicklung darin bestehen sollte, zu einem Umfeld zu führen, in dem die Menschen kreativ sind und frei ein langes und gesundes Leben führen können, so wird die ländliche und landwirtschaftliche Entwicklung Auswirkungen auf alle Elemente der menschlichen Entwicklung haben, also auf Gesundheit, Bildung, Armut, Umwelt, Sicherheit, den Status der Frauen und schließlich auch auf Nahrung und Ernährung. Die Auswirkungen sind anscheinend direkter und tiefgreifender bezüglich ihres Beitrages zu einem gesunden Haushaltsumfeld und zur Ernährungssicherheit und damit letztendlich zur Ernährungslage der Menschen. Diese scheinbar direkte Verbindung zwischen Landwirtschaft und Ernährung wird jedoch durch zahlreiche sozioökonomische Faktoren in Frage gestellt.
Die vorliegende Dissertation konzentriert sich auf die geschlechtsspezifische Dynamik innerhäuslicher Entscheidungsfindung als wichtigen sozioökonomischen Faktor im Rahmen von Landwirtschaft und Ernährung. Ich beziehe mich hier auf die Geschlechterdynamik als Interaktionen und Beziehungen zwischen Männern und Frauen, die die sozialen Normen der Gesellschaft stärken oder sich ihnen entgegenstellen können. Daher besteht das Hauptziel darin, die Geschlechterdynamik der Entscheidungsfindung als wichtige Komponente der Verbindungen zwischen Landwirtschaft und Ernährung zu untersuchen. Es gibt drei Unterziele, die sich auf ausgewählte Verknüpfungen innerhalb des Rahmenkonzepts konzentrieren. In Anbetracht der hohen Fokussierung in der Empowerment-Literatur auf Frauen in sozialen Kontexten, in denen Frauen unterprivilegiert sind, besteht das erste Unterziel darin, die Auswirkungen in Kontexten zu untersuchen, in denen Frauen historisch gesehen Gleichheit oder gar Bevorzugung erfahren haben. Das zweite Ziel konzentriert sich auf die Rolle der Ermächtigung von Frauen im Rahmen der Landwirtschaft und Ernährung und untersucht die Auswirkungen auf die Aneignung bezüglich der Nutzung von (Feldfrucht-)Sorten und der diversifizierten Produktion und Konsum von Nahrungsmitteln. Das dritte Ziel besteht darin, die Durchführbarkeit der Produktionsdiversifizierung als Strategie zur Verbesserung der Haushaltsernährung zu untersuchen.
Die Ergebnisse dieser Dissertation basieren auf Haushaltsdaten, die in Bhutan und Äthiopien erhoben wurden. Die Erhebung in Bhutan verwendete mehrstufige Zufallsstichproben; sie wurde im November 2017 durchgeführt und umfasste 251 Haushalte in zwei zentralen Distrikten Bhutans: Tsirang und Dagana. Die Erhebung in Äthiopien wurde in den Jahren 2014 und 2016 durchgeführt. Die Daten enthalten Informationen über 390 äthiopische Haushalte, die in einem Radius von etwa 150-200 km um die Stadt Hawassa liegen. Diese Haushalte wurden nach dem Zufallsprinzip aus einer Stichprobe von Bauern aus der Umfrage ausgewählt, die das Internationale Institut für Ernährungspolitik (IFPRI) im Jahr 2012 für die Ethiopian Agricultural Transformation Agency (ATA) durchgeführt hat.
Die Dissertation besteht aus fünf Kapiteln. Das erste Kapitel gibt einen allgemeinen Überblick und bietet den konzeptionellen Rahmen für die in den folgenden Kapiteln untersuchten Forschungsthemen und -fragen. Bei den drei folgenden Kapiteln handelt es sich um Fachartikel, die für die Veröffentlichung in wissenschaftlichen Fachzeitschriften vorbereitet wurden. Das zweite Kapitel befasst sich mit dem ersten Teilziel. Es untersucht die Beteiligung von Frauen in wichtigen Bereichen der innerhäuslichen Entscheidungsfindung und ihre Auswirkungen auf die Ernährungsqualität in bhutanischen Haushalten. Das dritte Kapitel untersucht die Auswirkungen der Risikopräferenz der wichtigsten Frau innerhalb eines Haushaltes für die Adoption von Hochertragssorten (HYV), in Abhängigkeit von der angegebenen Dominanz weiblicher Präferenzen bei der Entscheidungsfindung im Haushalt. Das vierte Kapitel untersucht den Zusammenhang zwischen der Beteiligung von Frauen an Entscheidungsprozessen, welche die landwirtschaftliche Produktion als auch die Ernährungsvielfalt betreffen. Das Schlusskapitel schließt die Dissertation ab und zeigt neben einer kritischen Bewertung der Forschung auch Empfehlungen für zukünftige Forschung und Politik auf.
Kapitel 1 diskutiert der Zusammenhänge zwischen Landwirtschaft und Ernährung und den relevanten interagierenden sozio-ökonomischen Faktoren und entwickelt den konzeptionellen Rahmen der Dissertation in Kapitel 1. Kapitel 2 untersucht die Auswirkungen der Beteiligung von Frauen an häuslichen Entscheidungsprozessen auf die Ernährungsqualität in bhutanischen ländlichen Haushalten. Bhutan wurde für die Untersuchung der Teilziele ausgewählt, weil sowohl Polyandrie als auch eine matrilineare Erbfolge in einigen ethnischen Gruppen während des 20. Jahrhunderts noch immer beobachtet. Wir verwenden einen Forschungsansatz mit gemischten Methoden, um die Beteiligung von Frauen an häuslichen Entscheidungsprozessen und ihre Auswirkungen auf die Ernährungsqualität auf Haushaltsebene zu untersuchen. Angesichts der historischen Präsenz matrilinearer Erbfolge in Bhutan prüfen wir mit Hilfe von nichtparametrischen Tests auch, ob ein Zusammenhang zwischen Landbesitz von Frauen und der Beteiligung an häuslichen Entscheidungsprozessen besteht. Quantitative Analysen und Tiefeninterviews zeigen keinen Mangel an Beteiligung bhutanischer Frauen in wichtigen Bereichen der häuslichen Entscheidungsfindung. Wir beobachten einen positiven Zusammenhang zwischen der Beteiligung von Frauen an Entscheidungsprozessen und ihren Eigentumsrechten; es ist daher plausibel, dass die matrilineare Erbfolge im Laufe der Zeit für die Stärkung der Frauen gesorgt haben könnte. Darüber hinaus stellen wir fest, dass die Gleichstellung der Geschlechter in Entscheidungsprozessen zu einer besseren Ernährungsvielfalt in bhutanischen Haushalten führt. Angesichts der Ergebnisse empfehlen wir, dass sich Sozialprogramme nicht nur um das Empowerment von Frauen, sondern auch auf die geschlechtergerechte menschliche Entwicklung insgesamt konzentrieren sollten. Die Ergebnisse tragen zur Gender-Literatur bei und unterstreichen die Bedeutung der Geschlechtergleichheit.
In Anbetracht der Tatsache, dass Frauen im Allgemeinen risikoscheuer sind als Männer und dass die Risikoaversion die Technologieadoption behindert, untersuchen wir in Kapitel 3 die Bedeutung der Risikopräferenz der Hauptentscheidungsträgerin für die Adoption von HYVs in Äthiopien. Meistens ist die Ernährungssicherheit das übergeordnete Ziel für die arme Landbevölkerung in Äthiopien. Wahrscheinlich bestimmt ihre Risikopräferenz die Bereitschaft, einen Teil der heutigen Sicherheit gegen ein größeres potenzielles Einkommen und zukünftige Sicherheit einzutauschen. Ländliche Haushalte sind abgeneigt neue Sorten zu übernehmen, da sie nicht vertraut sind und ein Versagensrisiko darstellen.
Es wird angenommen, dass die Zahl der weiblichen Entscheidungsträgerinnen die Dominanz der weiblichen Präferenz widerspiegelt, die für die Entscheidungsfindung der Haushalte angegeben wird. Es wird weiter davon ausgegangen, dass die Hauptentscheidungsträgerin in der Lage ist, ihre Präferenzen stärker und freier auszudrücken, wenn an den Entscheidungsprozessen mehr weibliche Haushaltsmitglieder beteiligt sind. In diesem Fall dürften die Auswirkungen ihrer Risikopräferenzen tiefgreifender sein. Nach meinem besten Wissen ist diese Hypothese bisher noch nicht untersucht worden. In Anbetracht der Tatsache, dass ländliche Haushalte unterschiedlich eingeschränkt werden, wollen wir sowohl die Adoptionsrate als auch die Intensität der HYV-Adoption untersuchen. Die Ergebnisse zeigen keinen Einfluss der Risikopräferenzen der wichtigsten Frauen oder Männer auf die Adoption von HYV-Saatgut. Es ist zu beobachten, dass die Adoptionsentscheidung hauptsächlich durch den Zugang und die Verfügbarkeit bestimmt wird, die durch den Wohlstand, den Zugang zu landwirtschaftlicher Beratung und Allwetterstraßen erfasst werden. Wir beobachten einen positiven Zusammenhang zwischen der Risikopräferenz der Hauptentscheidungsträgerin und der Intensität der Adoption auf höheren Ebenen der Beteiligung von Frauen an der Entscheidungsfindung. Wie vermutet, wird beobachtet, dass der Effekt der weiblichen Risikopräferenz durch die Ebene der weiblichen Dominanz in Entscheidungsprozessen bedingt wird. Angesichts der Ergebnisse kommen wir zu dem Schluss, dass die Risikopräferenz der Hauptentscheidungsträgerin für die Intensität der HYV-Adoption von Bedeutung ist. In Anbetracht des potentiellen Risikos eines Ernteausfalls bei der Adoption von HYV ist eine risikofreudige Frau bereit, die kurzfristige Sicherheit des Haushalts einem potentiellen Lerneffekt durch die neue Sorte und einem damit verbundenen potentiell höheren Einkommen und Sicherheit auf lange Sicht zu riskieren. Die Erkenntnisse aus diesem Kapitel f
Quo vadis? Quality approaches for corporate sustainability contests. Findings of a multi-stakeholder workshop
No full textIm vorliegenden Bericht werden die Ergebnisse des Expertenworkshops Ansätze und Möglichkeiten der Qualitätssicherung von Nachhaltigkeitswettbewerben zusammengefasst, der am 4. November 2021 erfolgreich durchgeführt wurde. Eingeladen hat der AK BEST an der Universität Hohenheim, unter der Leitung von Dr. Beate Gebhardt. Im Workshop wurden zusammen mit Akteuren aus der Praxis und der Wissenschaft, Ansätze zur Qualitätssicherung und Sichtbarmachtung hochwertiger Nachhaltigkeitswettbewerbe gesammelt, diese nach Chancen und Herausforderungen sowie Potential und Wirkung bewertet und darauf aufbauend Ansätze für die nötigen weiteren Schritte und zukünftigen Forschungsvorhaben identifiziert. Die Schlüsselergebnisse der Veranstaltung lauten: 1.) Die Wirkungs- und Strahlkraft von Nachhaltigkeitswettbewerben als Treiber einer nachhaltigen Entwicklung ist gefährdet (Bedeutungsverlust); 2.) Zur Profilschärfung sollen hochwertige Nachhaltigkeitswettbewerbe besser sichtbar werden (Visualisierung); 3.) Der Arbeitskreis BEST an der Universität Hohenheim startet einen Dialog zur Entwicklung von Kriterien hochwertiger Nachhaltigkeitswettbewerbe (Orientierung).This report summarises the findings of an expert workshop on "Approaches and possibilities for quality assurance of sustainability competitions", which was successfully held on 4 November 2021. The workshop was hosted by the BEST initiative at the University of Hohenheim, under the leadership of Dr Beate Gebhardt. In the workshop, together with stakeholders from practice and science, approaches for quality improvements and visualisation of high-quality standards in sustainability contests were identified and evaluated by the experts. Essential steps and research projects for the future were defined. The key results of the event are: 1.) the impact and power of sustainability competitions as potential drivers of sustainability transition is endangered (loss of significance); 2.) in order to sharpen their profile, high-quality sustainability competitions should become more visible (visualisation); 3.) the BEST initiative at the University of Hohenheim is starting a dialogue to develop criteria for high-quality sustainability competitions (orientation)
Stress management and coping using smartphones by mothers of young children
Get PDFBeing a parent of young children is associated with both joy and stress. High parental stress was shown to be associated with decreased parental wellbeing and negative child outcomes. Thus, it is important that parents successfully cope with stress. Research has shown that becoming a parent often results in constraints on time allocation and a perceived state of isolation, making it harder to cope with stress. Smartphones might be a useful tool for parental stress management. For most parents, smartphones are always and easily accessible. Moreover, smartphones can provide many resources such as social support and information and can be used for short periods. Accordingly, first studies show that parents often use their smartphones to cope with stress.
However, parental smartphone use has been widely problematized in academic and public discussions because smartphones are said to distract parents from interacting with their children. Research on how parents use smartphones to their benefit is still limited. Moreover, we do not know yet whether and under what circumstances coping using smartphones effectively reduces parental stress. To fill this knowledge gap, I examined in my dissertation how mothers of young children use their smartphones for coping with stress and under what circumstances coping using smartphones is effective. As mothers are still the primary caregivers, my dissertation mainly focuses on mothers.
In a first theoretical step, I conducted a systematic scoping review summarizing and integrating the previous literature on media use for coping. Many studies assessed how media are used for coping. However, the literature had not clearly identified where media have their place in stress management models. In the scoping review, I suggested placing media in the transactional model of stress and coping by differentiating between coping strategies, such as social support or distraction and coping tools, such as talking to a friend or using a smartphone. When confronted with a stressful encounter, individuals choose a combination of coping tools and coping strategies to cope with stress. The fit of this combination with the situational circumstances determines whether the coping efforts are successful.
Based on this conceptualization, I conducted a qualitative focus groups study and a quantitative experience sampling study (ESS). In the focus group study, building on a synthesis of the literature on digital media use for parenting and smartphone use while parenting, I interviewed parents in a medium-sized city and a parent-child health retreat clinic about how they use their smartphones for stress management. In the ESS, I additionally drew on theoretical conceptualizations from mobile communication and digital wellbeing research. Over 200 mothers filled in four questionnaires a day for one week and answered questions about a stressful situation that had happened in the last two hours.
Both studies showed that when mothers are in stressful situations with their children, they mainly use their phones to distract themselves from the stressful encounter and to find information and support. In the focus groups study, parents reported many instances in which they successfully used their phones for stress coping. In the ESS, mothers, however, experienced a smaller stress decrease in stressful situations in which they used their phone than in situations involving no phone use. Using positive phone content, though, was related to increased coping effectiveness.
My dissertation also demonstrated that social norms around maternal smartphone use play an important role when mothers use their phones for coping with stress. To explore this, I suggested a social constructivist viewpoint on media use and media effects. This viewpoint posits that the perception of and feelings around ones own media use are just as important for media effects as characteristics of objectively measurable media use, such as usage time. Further, I argue that these media use perceptions are influenced by what others say about media use and are, thus, socially constructed. Confirming the value of this viewpoint, I show in the ESS that mothers who perceived stronger injunctive norms against parental phone use experienced increased guilt when they used their phone for stress coping. Feelings of guilt around phone use in turn were related to a diminished coping effectiveness.
Overall, my dissertation shows that by using positive content, mothers can use their smartphones to their benefit when they are confronted with stressful situations. Negative social norms against parental smartphone use can, by inducing guilt, be associated with diminished coping effectiveness when mothers use their phone to cope with stress. Therefore, academic and public discussions around smartphone use should consider the benefits of smartphone use for parents so that a more nuanced debate does not lead to social pressure and feelings of guilt among parents.Eltersein ist mit Freude und mit Stress verbunden. Studien zeigten, dass ein hoher elterlicher Stress negativen Folgen für die kindliche Enticklung zusammenhängt. Daher ist es wichtig, dass Eltern Stress effektiv bewältigen. Die Geburt eines Kindes führt oft zu Einschränkungen der freien Zeiteinteilung und zu einem Zustand der Isolation, was die elterliche Stressbewältigung erschweren sollte. Smartphones könnten ein nützliches Instrument für die Stressbewältigung von Eltern sein, da sie jederzeit und einfach zugänglich sind. Darüber hinaus bieten Smartphones viele Ressourcen wie den Zugang zu sozialer Unterstützung und Informationen.
Allerdings wird elterliche Smartphonenutzung in der wissenschaftlichen und öffentlichen Diskussion bisher meist problematisiert, da Smartphones Eltern von der Interaktion mit ihren Kindern ablenken könnten. Wenig Forschung beschäftigt sich damit, wie Eltern Smartphones zu ihrem Vorteil nutzen. Außerdem ist unklar, ob und unter welchen Umständen Smartphonenutzung elterlichen Stress wirksam reduzieren kann. Um diese Wissenslücke zu schließen, untersuche ich in meiner Dissertation, wie Mütter kleiner Kinder ihre Smartphones zur Stressbewältigung nutzen und unter welchen Umständen die Stressbewältigung mit Smartphones effektiv ist. Da Mütter nach wie vor den Großteil der Erziehung kleiner Kinder übernehmen, konzentriert sich meine Dissertation auf Mütter.
In einem ersten theoretischen Schritt erstellte ich eine systematische Übersichtsarbeit zur Literatur zur Mediennutzung zur Stressbewältigung. Viele Studien untersuchten bereits, wie Medien zur Stressbewältigung eingesetzt werden. Diese haben aber bisher nicht eindeutig festgelegt, welchen Platz Medien in Stressmodellen einnehmen könnten. In der Übersichtsarbeit schlage ich vor, Medien im transaktionalen Stressmodell zu verorten, indem ich zwischen Bewältigungsstrategien, wie sozialer Unterstützung oder Ablenkung, und Bewältigungswerkzeugen, wie Gesprächen mit einem Freund oder der Nutzung eines Smartphones, unterscheide. Wird eine Person mit einer stressigen Situation konfrontiert, wählt sie eine Kombination aus Bewältigungsinstrumenten und Bewältigungsstrategien. Die Passung dieser Kombination mit den situativen Umständen bestimmt dann, ob Stress erfolgreich bewältigt wird.
Ausgehend von dieser Konzeptualisierung habe ich eine qualitative Fokusgruppenstudie (FGS) und eine quantitative Experience Sampling Studie (ESS) durchgeführt. In der FGS wurden Eltern in einer mittelgroßen Stadt und in einer Eltern-Kind-Kurklinik dazu befragt, wie sie ihre Smartphones zur Stressbewältigung nutzen. In der ESS füllten über 200 Mütter füllten eine Woche lang täglich vier Fragebögen aus und beantworteten Fragen zu einer stressigen Situation aus den letzten zwei Stunden.
Beide Studien zeigten, dass Mütter in stressigen Situationen, in denen sie mit ihren Kindern zusammen sind, ihr Smartphone hauptsächlich nutzten, um sich von der stressigen Situation abzulenken und Informationen und Unterstützung zu finden. In der FGS berichteten Teilnehmende über viele Situationen, in denen sie ihre Smartphones erfolgreich zur Stressbewältigung einsetzten. In der ESS kam es in stressigen Situationen, in denen das Smartphone genutzt wurde, verglichen mit Situationen ohne Nutzung jedoch zu weniger Stressreduktion. Die Nutzung positiver Inhalte war dagegen mit effektiverer Stressbewältigung verbunden.
Meine Arbeit zeigte außerdem, dass soziale Normen bei der mütterlichen Smartphonenutzung eine wichtige Rolle spielen. Um dies zu untersuchen, entwickelte ich eine sozialkonstruktivistische Sichtweise auf Mediennutzung und Medieneffekte. Diese besagt, dass die Wahrnehmung der eigenen Mediennutzung und die Gefühle im Bezug auf die eigene Mediennutzung für Medieneffekte ebenso wichtig sind wie die Merkmale objektiv messbarer Mediennutzung, wie z. B. die Nutzungsdauer. Darüber hinaus nehme ich an, dass die eigene Wahrnehmung der Mediennutzung sozial konstruiert wird. In der ESS bestätige ich, dass diese Sichtweise wertvolle Erkenntnisse liefert. Ich konnte zeigen, dass Mütter, die stärkere injunktive Normen gegen elterliche Smartphonenutzung wahrnahmen, vermehrt Schuldgefühle über ihre Smartphonenutzung empfanden. Schuldgefühle in Bezug auf die Smartphonenutzung hingen wiederum mit einer weniger effektiven Stressbewältigung zusammen.
Insgesamt zeigt meine Dissertation, dass Mütter durch die Verwendung positiver Inhalte ihr Smartphone zu ihrem Vorteil nutzen können, wenn sie mit stressigen Situationen konfrontiert sind. Negative soziale Normen gegen die elterliche Smartphonenutzung können durch das Hervorrufen von Schuldgefühlen, mit einer niedrigeren Effektivität der Smartphonenutzung zur Stressbewältigung einhergehen. Daher sollten akademische und öffentliche Diskussionen auch die Vorteile der Smartphonenutzung für Eltern berücksichtigen, sodass eine differenziertere Debatte nicht zu Schuldgefühlen bei Eltern führt
The role of the actin binding protein Calponin2 during embryonic development of Xenopus laevis
Get PDFDespite the abundant variability among adult vertebrate body plans, the developmental steps transforming the single zygote into a multicellular organism of remarkable complexity, are evolutionary highly conserved. Morphogenetic processes such as gastrulation, neural tube closure, body axis extension, neural crest cell migration and organogenesis are thereby at the heart of embryogenesis.
Especially the formation of a closed neural tube, which gives rise to the central nervous system, constitutes a fundamental event. Neural tube closure is achieved by convergent extension movements and by apical constriction of neuroepithelial cells.
Along with proceeding neurulation, cranial neural cells start to delaminate from the neuroepithelial border. In order to initiate directed migration movements, neural crest cells require polarised cell protrusions and mediate mechanical forces.
Changes in cell shape and motility underlying neural tube closure and neural crest cell migration are controlled by specific regulation of the actin cytoskeleton. How these actin dynamics and the myosin-mediated contraction of actin networks are precisely coordinated is not fully understood.
In this context, actin filament-associated proteins play an important role for the structural organisation of different actin network types.
Calponins constitute an evolutionary highly conserved family of F-actin binding proteins, which are able to influence actin-myosin dynamics and to stabilise actin filaments. Previous studies already demonstrated a role of Calponin proteins in smooth muscle contraction, cell motility and phagocytosis.
Vertebrates possess three Calponin isoforms, each displaying specific expression patterns and functions. Calponin2 is expressed in a variety of cell types and several studies performed in vitro indicated that Calponin2 is important for mechanical tension mediation during the course of cell migration.
In the early embryo of Xenopus laevis, calponin2 is expressed in tissues that undergo extensive morphogenetic movements and cell migration. This implies an elemental role of Calponin2 for respective morphogenetic steps during embryonic development of this well-established model organism.
Within the scope of the present work, the specific function of Calponin2 for dynamic regulation of the actin cytoskeleton was analysed more closely.
Localisation of the protein, by utilising a tagged construct, was shown in neural plate cells as well as in migrating neural crest cells. In both cell types, regulated protein degradation occurred, which led to specific expression restricted to the apex of constricting neural plate cells or to forming lamellipodia. Thus, tagged Calponin2 localised to regions of the actin cortex. Loss of Calponin2 function led to defects in neural crest cell specification and migration as well as in convergent extension and apical constriction within the neural plate. All induced phenotypes were rescued by additional calponin2 mRNA injection. In summary, these data demonstrated a specific function of Calponin2 for correct formation of the neural crest as well as for neural tube closure.
Furthermore, the precise regulation of protein expression levels, which directly correlated with correct Calponin2 function, was dependent on specific domains that potentially mediate actin-binding. Clik1, Clik2 and the C-terminus were identified as a critical unit regulating protein degradation, both in neural crest cells and neural plate cells. Additionally, it was shown that Calponin2 function for neural apical constriction depends on each of these domains as well.
Overall, the degradation of Calponin2, regulated via its F-actin binding, implies a filament stabilising function. Thus, a temporospatial coordination of protein degradation would be necessary to enable dynamic changes of the actin cytoskeleton by a regulated release of actin filaments and to allow the association of other structural effectors during morphogenetic processes of early vertebrate development.Trotz der großen Variabilität innerhalb der verschiedenen Körperbaupläne adulter Wirbeltiere sind die embryonalen Entwicklungsschritte, welche die einzelne Eizelle in einen multizellulären Organismus von bemerkenswerter Komplexität verwandeln, evolutionär hoch konserviert. Morphogenetische Prozesse wie Gastrulation, Neuralrohschluss, Körperachsenverlängerung, Neuralleistenzellmigration und Organogenese sind dabei essentiell, um komplexe Formen während der Embryogenese entstehen zu lassen.
Ein bedeutender Schritt hierbei ist die Generierung eines geschlossenen Neuralrohrs, aus dem das zentrale Nervensystem entsteht. Der Neuralrohrschluss wird unter anderem durch konvergente Extension und apikale Konstriktion neuroepithelialer Zellen ermöglicht.
Einhergehend mit dem Fortschreiten der Neuralulationsbewegungen lösen sich auch die kranialen Neuralleistenzellen aus dem Randbereich des Neuroepithels. Um ihre gerichtete Wanderung in den Kiemenbögen zu initiieren, müssen sie polarisierte Zellfortsätze bilden und die für Migrationsbewegungen essentiellen mechanischen Kräfte übertragen können.
Die Veränderung von Zellform und Beweglichkeit, welche Neuralrohrschluss und Neuralleistenzellmigration zugrunde liegen, werden u.a. durch die gezielte Regulation des Aktin-Zytoskeletts gesteuert. Wie genau die Aktinfilament-Dynamik und die, durch Myosin vermittelte Kontraktion des Aktin-Netzwerks koordiniert wird, ist nicht vollständig geklärt.
Aktinfilament-assoziierte Proteine spielen dabei eine wichtige Rolle für die strukturelle Organisation verschieden gestalteter Aktin-Netzwerke.
Die Calponin-Familie ist eine Gruppe hochkonservierter Proteine, die mit Aktinfilamenten assoziieren. Die Bindung von Calponinen an F-Aktin beeinflusst die die Aktin-Myosin-Dynamik und stabilisiert Aktin-Fasern. Vorhergehende Studien haben bereits eine Funktion von Calponin-Proteinen bei der Kontraktion glatter Muskelzellen sowie für die Zellmotilität und Phagozytose aufgezeigt.
Wirbeltiere besitzen drei Calponin-Isoformen mit individuellen Expressionsmustern und spezifischen Eigenschaften. Calponin2 ist in unterschiedlichsten Zelltypen exprimiert und zahlreiche In-vitro-Studien deuten darauf hin, dass Calponin2 für die Vermittlung mechanischer Kräfte bei der Zellmigration wichtig ist.
Während der frühen Embryogenese des Afrikanischen Krallenfroschs Xenopus laevis ist calponin2 in Geweben exprimiert, die extensive morphogenetische Bewegungen und Zellmigration durchlaufen. Dies deutet auf eine Rolle von Calponin2 bei entsprechenden morphogenetischen Entwicklungsschritten dieses etablierten Modelorganismus hin.
Im Rahmen der vorliegenden Arbeit sollte die genaue Funktion von Calponin2 bei der dynamischen Regulation des Aktin-Zytoskeletts näher untersucht werden.
Unter Verwendung einer markierten Proteinversion konnte dessen Lokalisierung in Zellen der Neuralplatte sowie in wandernden Neuralleistenzellen gezeigt werden. In beiden Zelltypen trat ein regulierter Abbau des Proteins auf, welcher zu einer spezifischen Regionalisierung des Selben am Apex konstringierender Zellen oder am äußeren Saum von Lamellipodien führte. Demnach war das markierte Calponin2 in der Region des Aktin Kortex zu finden. Der Calponin2-Funktionsverlust führte zu Defekten bei der Induktion und Wanderung von Neuralleistenzellen, sowie zur Fehlregulation der konvergenten Extension und apikalen Konstriktion innerhalb der Neuralplatte. Sämtliche dabei erzeugte Phänotypen konnten durch zusätzlich injizierte calponin2 mRNA gerettet werden. Insgesamt zeigten diese Daten eine spezifische Funktion von Calponin2 für die korrekte Ausbildung der Neuralleiste sowie den erfolgreichen Neuralrohrschluss.
Des Weiteren war die genaue Regulation der Proteinlevel, welche in direktem Zusammenhang mit dessen korrekter Funktionsweise stand, von bestimmten Domänen abhängig. Diese könnten für die gezielte die Binding an Aktin verantwortlich sein. Clik1, Clik2 und der C-terminus wurden hierbei sowohl in Neuralleistenzellen als auch in Zellen der Neuralplatte als entscheidende, den Abbau regulierende, Einheit identifiziert. Zudem wurde gezeigt, dass die Funktion des Proteins im Rahmen der neuralen apikalen Konstriktion ebenfalls auf jeder dieser Domänen beruht.
Insgesamt deutet der Abbau von Calponin2, reguliert über dessen Binding an F-Aktin, auf eine stabilisierende Funktion des Proteins hin. Demnach wäre seine räumlich und zeitlich koordinierte Degradation elementar um Aktinfilamente gezielt zugänglich zu machen für andere regulierende Effektoren und so dynamische Umstrukturierungen des Aktin-Zytoskeletts im Rahmen morphogenetischer Prozesse, während der embryonalen Entwicklung von Wirbeltieren zu ermöglichen
Behind the scenes of emerging technologies Opportunities, challenges, and solution approaches along a socio-technical continuum
Get PDFDigitalization is a socio-technical phenomenon that shapes our lives as individuals, economies, and societies. The perceived complexity of technologies continues to increase, and technology convergence makes a clear separation between technologies impossible. A good example of this is the Internet of Things (IoT) with its embedded Artificial Intelligence (AI). Furthermore, a separation of the social and the technical component has become near enough impossible, for which there is increasing awareness in the Information Systems (IS) community. Overall, emerging technologies such as AI or IoT are becoming less understandable and transparent, which is evident for instance when AI is described in terms of a black box. This opacity undermines humans trust in emerging technologies, which, however, is crucial for both its usage and spread, especially as emerging technologies start to perform tasks that bear high risks for humans, such as autonomous driving. Critical perspectives on emerging technologies are often discussed in terms of ethics, including such aspects as the responsibility for decisions made by algorithms, the limited data privacy, and the moral values that are encoded in technology. In sum, the varied opportunities that come with digitalization are accompanied by significant challenges.
Research on the negative ramifications of AI is crucial if we are to foster a human-centered technological development that is not simply driven by opportunities but by utility for humanity. As the IS community is positioned at the intersection of the technological and the social context, it plays a central role in finding answers to the question as to how the advantages outweigh the challenges that come with emerging technologies. Challenges are examined under the label of dark side of IS, a research area which receives considerably less attention in existing literature than the positive aspects (Gimpel & Schmied, 2019). With its focus on challenges, this dissertation aims to counterbalance this. Since the remit of IS research is the entire information system, rather than merely the technology, humanistic and instrumental goals ought to be considered in equal measure. This dissertation follows calls for research for a healthy distribution along the so-called socio-technical continuum (Sarker et al., 2019), that broadens its focus to include the social as well as the technical, rather than looking at one or the other. With that in mind, this dissertation aims to advance knowledge on IS with regard to opportunities, and in particular with a focus on challenges of two emerging technologies, IoT and AI, along the socio-technical continuum.
This dissertation provides novel insights for individuals to better understand opportunities, but in particular possible negative side effects. It guides organizations on how to address these challenges and suggests not only the necessity of further research along the socio-technical continuum but also several ideas on where to take this future research.
Chapter 2 contributes to research on opportunities and challenges of IoT. Section 2.1 identifies and structures opportunities that IoT devices provide for retail commerce customers. By conducting a structured literature review, affordances are identified, and by examining a sample of 337 IoT devices, completeness and parsimony are validated. Section 2.2 takes a close look at the ethical challenges posed by IoT, also known as IoT ethics. Based on a structured literature review, it first identifies and structures IoT ethics, then provides detailed guidance for further research in this important and yet under-appreciated field of study. Together, these two research articles underline that IoT has the potential to radically transform our lives, but they also illustrate the urgent need for further research on possible ethical issues that are associated with IoTs specific features.
Chapter 3 contributes to research on AI along the socio-technical continuum. Section 3.1 examines algorithms underlying AI. Through a structured literature review and semi-structured interviews analyzed with a qualitative content analysis, this section identifies, structures and communicates concerns about algorithmic decision-making and is supposed to improve offers and services. Section 3.2 takes a deep dive into the concept of moral agency in AI to discuss whether responsibility in human-computer interaction can be grasped better with the concept of agency. In section 3.3, data from an online experiment with a self-developed AI system is used to examine the role of a users domain-specific expertise in trusting and following suggestions from AI decision support systems. Finally, section 3.4 draws on design science research to present a framework for ethical software development that considers ethical issues from the beginning of the design and development process. By looking at the multiple facets of this topic, these four research articles ought to guide practitioners in deciding which challenges to consider during product development. With a view to subsequent steps, they also offer first ideas on how these challenges could be addressed. Furthermore, the articles offer a basis for further, solution-oriented research on AIs challenges and encourage users to form their own, informed, opinions.Die Digitalisierung ist ein sozio-technisches Phänomen, das unser persönliches Leben, aber auch die Wirtschaft und die gesamte Gesellschaft prägt. Die wahrgenommene Komplexität von Technologie nimmt stetig zu. Die Technologiekonvergenz macht eine klare Trennung zwischen Technologien praktisch unmöglich, wofür das Internet der Dinge (IoT) mit seiner eingebetteten Künstlichen Intelligenz (KI) ein gutes Beispiel ist. Darüber hinaus wird eine Trennung der sozialen und der technischen Komponente nahezu unmöglich, wofür es ein steigendes Bewusstsein in der Information Systems (IS) Community gibt. Insgesamt werden aufstrebende Technologien wie KI oder IoT weniger verständlich und transparent, was sich beispielsweise darin zeigt, dass KI der Begriff der Black Box zugeschrieben wird. Die Undurchsichtigkeit untergräbt das Vertrauen der Menschen in aufstrebende Technologien, das jedoch für die Nutzung und Verbreitung dieser entscheidend ist, insbesondere wenn Technologien Aufgaben übernehmen oder unterstützen, die hohe Risiken für den Menschen bergen, wie z. B. autonomes Fahren. Kritische Perspektiven auf neue Technologien werden oft unter dem Begriff der Ethik diskutiert, darunter Aspekte wie die Verantwortung für Entscheidungen, die von Algorithmen getroffen werden, moralische Werte, die in die Technologie eingebettet sind, und Datenschutz. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die vielfältigen Chancen der Digitalisierung mit Herausforderungen einhergehen.
Die Forschung zu Risiken und Nebenwirkungen ist entscheidend, um eine menschenzentrierte technologische Entwicklung zu fördern, die nicht nur von den Möglichkeiten, sondern insbesondere vom Nutzenstiften für die Menschheit getrieben ist. An der Schnittstelle zwischen Technologie und sozialem Kontext angesiedelt, spielt die IS-Community eine wichtige Rolle bei der Suche nach Antworten auf die Frage, wie die Vorteile die Risiken neuer Technologien überwiegen können. Herausforderungen werden im Forschungsbereich dark side of IS untersucht, welcher in der bestehenden Literatur deutlich weniger Aufmerksamkeit erhält als die positiven Aspekte (Gimpel & Schmied, 2019). Dem möchte diese Dissertation ein Stück weit entgegenwirken, indem ein Fokus auf die Herausforderungen gelegt wird. Da in der IS-Forschung das gesamte Informationssystem und nicht nur die Technologie im Mittelpunkt der Betrachtung steht, sollen humanistische und instrumentelle Ziele gleichermaßen berücksichtigt werden. Darüber hinaus folgt diese Dissertation dem Aufruf nach einer angemessenen Verteilung der Forschung entlang des sogenannten sozio-technischen Kontinuums (Sarker et al., 2019) und löst sich somit von Forschung, die am sozialen oder technischen Endpunkt des Kontinuums angesiedelt ist. Zusammenfassend zielt diese Dissertation darauf ab, das Wissen über IS im Hinblick auf die Chancen und insbesondere die Herausforderungen entlang des sozio-technischen Kontinuums der aufkommenden Technologien IoT und KI voranzutreiben. Damit liefert die Dissertation neue Einblicke für Individuen, um die Möglichkeiten, aber insbesondere die potenziellen negativen Nebenwirkungen der Digitalisierung besser zu verstehen, bietet Orientierung für Organisationen, um diese Herausforderungen zu adressieren, und veranschaulicht die Notwendigkeit und Ideen für weitere Forschung entlang des sozio-technischen Kontinuums.
Kapitel 2 leistet einen Beitrag zur Forschung über Chancen und Herausforderungen des IoT. Kapitel 2.1 identifiziert und strukturiert Chancen von IoT-Geräten für Kunden im Einzelhandel. Mit einer strukturierten Literaturrecherche werden Affordanzen von IoT-Geräten für Kunden identifiziert und mit einer Stichprobe von 337 IoT-Geräten wird eine Validierung hinsichtlich Vollständigkeit und Sparsamkeit durchgeführt. Kapitel 2.2 beschäftigt sich mit ethischen Herausforderungen des IoT, genannt IoT-Ethik. Basierend auf einer strukturierten Literaturrecherche identifiziert und strukturiert es die IoT-Ethik und gibt detaillierte Hinweise für die weitere Erforschung dieses wichtigen, aber noch zu wenig erforschten Feldes. Mit diesen beiden Forschungsartikeln unterstreicht diese Dissertation das Potenzial des IoT, unser Leben radikal zu verändern, verdeutlicht aber auch den Bedarf an weiterer Forschung zu potenziellen ethischen Fragen, die mit den spezifischen Eigenschaften des IoT verbunden sind. Kapitel 3 trägt zur Forschung über KI entlang des sozio-technischen Kontinuums bei. Kapitel 3.1 untersucht die Algorithmen, die KI zugrunde liegen. Eine strukturierte Literaturrecherche und semi-strukturierte Interviews, die mit einer qualitativen Inhaltsanalyse analysiert werden, zielen darauf ab, Bedenken gegenüber algorithmischer Entscheidungsfindung zu identifizieren, zu strukturieren und zu kommunizieren, um darauf basierend Angebote und Dienstleistungen zu verbessern. Kapitel 3.2 bietet eine ethische Vertiefung in das Konzept der moralischen Handlungsfähigkeit und untersucht, ob Verantwortung in der Mensch-Computer-Interaktion mit dem Konzept der Agency besser erfasst werden kann. In Kapitel 3.3 wird anhand von Daten aus einem Online-Experiment mit einem selbst entwickelten KI-System untersucht, welche Rolle das domänenspezifische Fachwissen der Nutzer für das Vertrauen in und das Befolgen von Vorschlägen von KI-Entscheidungsunterstützungssystemen spielt. Schließlich wird in Kapitel 3.4 auf der Grundlage designwissenschaftlicher Forschung ein Rahmenwerk für ethische Softwareentwicklung vorgestellt, das ethische Aspekte bereits zu Beginn des Design- und Entwicklungsprozesses berücksichtigt. Diese vier Forschungsartikel können Praktikern als Orientierung dienen, welche Herausforderungen bei der Produktentwicklung zu berücksichtigen sind und bieten erste Ideen, wie sie diese angehen können. Darüber hinaus bieten die Forschungsergebnisse eine Grundlage für weitere, lösungsorientierte Forschung zu den Herausforderungen von KI und ermutigen Nutzer, sich eine eigene, fundierte Meinung zu bilden
Detection of spoilage yeasts in wine using flow cytometry analyzed in situ hybridization (Flow-FISH)
No full textIn der önologischen Praxis werden meist unpasteurisierte Moste verwendet. Dadurch kommt es zu einem vermehrten Eintrag von Nicht-Saccharomyceten, welche den Fermentationsprozess nachhaltig beeinflussen können. Störungen im Fermentationsprozess werden im Praxisbetrieb zumeist nur anhand von Auffälligkeiten ausgewählter Parameter wie Zuckergehalt oder Temperatur oder dem Auftreten von Fehltönen detektiert. Die fermentierende Hefepopulation kann zu diesem Zeitpunkt bereits so geschädigt sein, dass ein Eingreifen in die Fermentation das Auftreten von Fehltönen im Endprodukt oder eine unvollständige Fermentation nicht mehr verhindern kann. Mit Hilfe der Flusszytometrie wurde eine effiziente Methode entwickelt, um die gängigen Vertreter der Fermentationspopulation wie Saccharomyces cerevisiae und der Schadhefenpopulation wie Hanseniaspora uvarum, Dekkera bruxellensis und Pichia anomala im Fermentationsverlauf mittels FISH (Fluoreszenz in situ Hybridisierung) zu detektieren und quantitativ zu erfassen. Durch eine rasche Detektion können rechtzeitig Gegenmaßnahmen ergriffen werden, bevor eine Schadhefenpopulation zu großen Einfluss auf den Fermentationsverlauf und die gebildeten Stoffwechselmetabolite nehmen kann.
Die Etablierung der Flow-FISH wurde in definiertem Medium (YPD) und pasteurisiertem weißen Traubenmost mit Reinkulturen durchgeführt. Die Probenentnahme und Fixierung erfolgt direkt aus Fermentationsansätzen. Zur Hybridisierung werden 18S- und 26S-rRNA-Sonden mit FITC-Markierung eingesetzt. Für die Auswertung der flusszytometrischen Daten wird in dieser Arbeit die Methode der Overton-Subtraktion angewendet. Diese ermöglicht eine genauere Beurteilung der hybridisierten Zellpopulation als das übliche Setzen eines Markers. Dazu wird eine effektive Negativkontrolle mit komplementärer Sequenz zu der universellen Eukaryontensonde (Euk516) eingeführt. Anschließend erfolgte die Optimierung der bereits aus der Literatur bekannten Methode hinsichtlich Hybridisierungsbedingungen und Zellfixierung und somit ihre Anpassung an die Anforderungen einer quantitativen flusszytometrischen Analyse. Mit der Fixierung in Formaldehyd oder in Ethanol wurden Fixiermethoden entwickelt, die die Ansprüche an sowohl eine schnelle und zuverlässige Fixierung im Labor, als auch an eine rasche Fixierung im Keller, erfüllen. Zur Erhöhung der Fluoreszenzintensität wurden Hilfssonden entworfen. Diese sind unmarkiert und binden in direkter Nachbarschaft der spezifischen Sonde. Bei allen untersuchten Hefespezies S. cerevisiae, H. uvarum, D. bruxellensis und P. anomala kann durch den Einsatz der Hilfssonden die Fluoreszenzintensität deutlich gesteigert werden. Bei D. bruxellensis und P. anomala ist erst durch den Einsatz der Hilfssonden ein Nachweis möglich. Durch die Hilfssonden kann der Flow-FISH-Assay in einem breiteren Wachstumsbereich der Hefekultur eingesetzt werden. Ohne Hilfssonden ist die quantitative Detektion auf die mittlere logarithmische Wachstumsphase beschränkt. Mit Hilfssonden können schon in der frühen logarithmischen Wachstumsphase bis in die stationäre Phase hinein hybridisierte Zellen zuverlässig detektiert werden. Damit wird die kritische Phase der fermentativen Aktivität abgedeckt, um so zunehmende Kontaminationen in der Fermentation erkennen zu können. Die Spezifizität der Sonden ist gegeben. Zum Teil kommt es zu leicht erhöhten Fluoreszenzintensitäten gegenüber der Negativkontrolle vor allem mit der D. bruxellensis-Sondenkombination und dafür unspezifischen Hefen, die wahrscheinlich auf vermehrte Bindungen auf Grund der Zusammenstellung dieser Sondenkombination zurückzuführen sind.Der Flow-FISH-Assay ist auch in Mischungen verschiedener Hefespezies und bis zu einer Zellzahl von 10³ Zellen/ ml in der Ausgangsfermentation zuverlässig. Dieses Detektionslimit wird auch von anderen molekularbiologischen Methoden zur Hefedetektion erreicht. Im Gegensatz zu den meisten dieser Methoden kann die Flow-FISH auch die Anzahl der vorhandenen Hefen quantifizieren. Der Einsatz des Flusszytometers ermöglicht zusätzlich eine einfache Variante die Gesamtzellzahl aller Hefen in der Fermentation zu ermitteln. Das Detektionslimit der Flow-FISH ermöglicht eine Detektion bevor die Schadschwellenwerte der untersuchten Hefen erreicht sind.
Die in dieser Arbeit vorgestellte Flow-FISH-Methode ist auch bei anderen Hefestämmen, die teilweise auch aus Wildisolaten stammen, anwendbar. Eine Übertragbarkeit auf native Fermentationen aus der önologischen Praxis ist gegeben. Es gelang sowohl Spontanfermentationen als auch inokulierte Fermentationen in Praxisgärungen im Stahltank auf ihre Hefepopulationszusammensetzung hin zu untersuchen und ihre Entwicklung im Laufe der Fermentation zu verfolgen.Der optimierte Flow-FISH-Assay bietet durch den Einsatz der Flusszytometrie und der in dieser Arbeit verwendeten Hilfssonden und Negativkontrolle eine stabile Basis zur weiteren Entwicklung eines Testsystems für den Einsatz in der önologischen Praxis.In oenological practice, mostly unpasteurised grape musts are used. This leads to an increased introduction of non-saccharomyces, which can have a lasting effect on the fermentation process. Disturbances in the fermentation process are usually only detected in practice on the basis of abnormalities in selected parameters such as sugar content or temperature or the occurrence of off-flavours. The fermenting yeast population may already be so affected at this point that intervention in the fermentation process can no longer prevent the occurrence of off-flavours in the end product or incomplete fermentation. With the help of flow cytometry, an efficient method using FISH (Fluorescence In Situ Hybridisation) was developed to detect and quantify the common representatives of the fermentation population such as Sacchoromyces cerevisiae and the harmful yeast population such as Hanseniaspora uvarum, Dekkera bruxellensis and Pichia anomala in the course of fermentation. Rapid detection enables countermeasures to be taken in good time before a harmful yeast population can have too great of an influence on the course of fermentation and the metabolites formed.
Flow-FISH was established with pure cultures from strain collections in defined medium (YPD) and pasteurised white grape must. Samples are extracted and fixated directly from fermentation mixtures. For hybridisation, 18S- and 26S-rRNA probes with FITC-labelling are used. For the evaluation of the flowcytometric data, the Overton-subtraction method is used in this work. This allows a more accurate assessment of the hybridised cell population than the usual setting of a marker. For this purpose, an effective negative control with complementary sequence to the universal eukaryote probe (Euk516) is introduced. Subsequently, the method already known from the literature was optimised with regard to hybridisation conditions and cell fixation and thus adapted to the requirements of a quantitative flow cytometric analysis. With fixation in formaldehyde or in ethanol, fixation methods were developed that fulfil the requirements of both rapid and reliable fixation in the laboratory and rapid fixation in the cellar, if transport to the laboratory is not possible in a timely manner.Helper probes were designed to increase the fluorescence intensity. They are unlabelled and bind in the direct proximity of the specific probe. In all yeast species investigated, S. cerevisiae, H. uvarum, D. bruxellensis and P. anomala, the fluorescence intensity can be considerably increased by using the helper probes. In the case of D. bruxellensis and P. anomala, detection is only possible with the use of the helper probes. The helper probes allow the Flow-FISH assay to be used in a broader growth range of the yeast culture. Without helper probes, quantitative detection is limited to the middle logarithmic growth phase. With helper probes, hybridised cells can be reliably detected starting in the early logarithmic growth phase up until the stationary phase. This covers the critical phase of fermentative activity so that increasing contamination can be detected in the fermentation.The specificity of the probes is given. In part, there are slightly increased fluorescence intensities compared to the negative control, especially with the D. bruxellensis probe combination and non-specific yeasts, which can probably be attributed to increased binding due to the composition of this probe combination.The Flow-FISH assay is also reliable in mixtures of different yeast species and up to a cell count of 10³ cells / ml in the initial fermentation. This detection limit is also achieved by other methods in molecular biology for yeast detection. In contrast to most of these methods, Flow-FISH can also quantify the number of yeasts present. Additionally the use of the flow cytometer offers a simple variant to determine the total cell count of all yeasts in the fermentation. The detection limit of Flow-FISH allows detection before the damage threshold values of the yeasts examined are reached.
The Flow-FISH method presented in this dissertation can also be applied to other yeast strains, some of which also originate from wild isolates. A transferability to native fermentations from oenological practice is given. It was possible to examine both spontaneous fermentations and inoculated fermentations in practice fermentations in steel tanks for their yeast population composition and to follow their development in the course of fermentation. Due to the use of flow cytometry and the helper probes and negative control used in this dissertation, the optimised Flow-FISH assay offers a stable basis for the continued development of a test system for use in oenological practice
Impact of age and weaning time on the gut microbiome and the potential host-microbe interactions in calves
Get PDFThe period from birth until the end of weaning is critical for calves as they undergo extreme stress caused by maternal separation, transportation, and weaning related dietary shifts, that can cause long-lasting effects on animal behaviour, health as well as future production parameters. Monitoring the development of microbial ecosystem throughout the gastrointestinal tract of calves and host-microbe interactions during the challenging life periods such as perinatal and weaning is essential for sustainable ruminant production. The present thesis provided new insight on the suitability of buccal swabs as an alternative to complex stomach tubing method for predictive analysis of rumen microbial communities. The changes in oral, rumen and faecal microbial community structure of female German Holstein calves from 8-days to 5-months of age as well as during early- and late-weaning event were identified. The oral microbiota plays a crucial role in animal health. A high dominance of oral pathogens was observed during the first 11-weeks of calves life. Similar to the oral microbiota, faeces of 8-day-old calves also showed high abundances of certain opportunistic pathogenic bacteria. Both oral and faecal pathogens showed a decrease in abundance with age and after weaning event in the earlyC group, indicating the age and weaning-dependent maturation of the host immune system. The establishment of dense microbial communities in the faeces of 8-day-old (experimental day 1) pooled herd milk and milk replacer fed Holstein calves was shown and it was dominated by phyla Firmicutes and Actinobacteria and potential lactose- and starch-degrading bacterial species, but as the calves aged and became more mature (5-months of age), their rumen and faecal bacterial communities were dominated by potential fibre-utilizing bacterial genera. The weaning related dietary transitions are critical for calves as their gastrointestinal tract undergoes several modifications, enabling them to digest plant-based diet during the postweaning period. Thus, it was proposed that the age at which animals should be weaned must be carefully considered as it clearly impacted the gastrointestinal tract microbial communities and plasma metabolic profiles of calves in the present study. Early introduction of roughages in the diet of 7-week-old calves increased the abundances of plant fiber degrading bacteria and decreased the abundances of potential lactose- and starch-degrading bacteria in the buccal cavity, rumen and faeces, indicating the weaning-related increase in fiber ingestion and the decrease in milk consumption of the early-weaned group. However, when roughages were introduced in the diet of late-weaned calves at 17-weeks of age, no significant modifications in the structure of gastrointestinal tract microbial communities were observed. Similar to the microbiome, plasma metabolic profiles of early-weaned calves during days 42112, showed lower concentrations of most of the amino acids, few biogenic amines, and sphingomyelins as compared to the late-weaned calves, suggesting that the liquid diet could provide certain metabolites that can be transported into the bloodstream through gastrointestinal tract. Similarly, the weaning-dependent changes in the quantity of dietary protein, fat and carbohydrates resulted in substantial changes in amino acid metabolism of the early-weaned group. The early-weaning event not only impacted the host microbiome and metabolome but also the host-microbe metabolic interactions as the abundances of potential lactose- and starch degrading bacteria and plasma concentrations of amino acid, biogenic amines and sphingomyelins were strongly positively correlated, both were negatively impacted by the early-weaning event. Thus, it can be concluded that late-weaning was beneficial as it allowed better adaptability of microbes to weaning-related dietary shifts, perhaps due to the greater maturation of their gastrointestinal tract with age as compared to the early-weaning group.Der Zeitraum von der Geburt bis zum Ende des Absetzens ist für Kälber von entscheidender Bedeutung, da sie durch die Trennung von der Mutter, den Transport und die mit der Entwöhnung verbundene Umstellung der Ernährung extremem Stress ausgesetzt sind, der langfristige Auswirkungen auf das Verhalten und die Gesundheit der Tiere sowie auf künftige Produktionsparameter haben kann. Die Überwachung der Entwicklung des mikrobiellen Ökosystems im gesamten Gastrointestinaltrakt von Kälbern und der Interaktionen zwischen Wirt und Mikroben während der schwierigen Lebensphasen wie der Perinatalperiode und dem Absetzen ist für eine nachhaltige Wiederkäuerproduktion unerlässlich. Die vorliegende Arbeit lieferte neue Erkenntnisse über die Eignung von Wangenabstrichen als Alternative zur komplexen Pansenfistelmethode für die prädiktive Analyse der mikrobiellen Pansengemeinschaften. Es wurden die Veränderungen in der Zusammensetzung der mikrobiellen Gemeinschaften im Maul, im Pansen und im Kot von weiblichen deutschen Holstein-Kälbern im Alter von 8 Tagen bis 5 Monaten sowie während des frühen und späten Absetzens ermittelt. Die orale Mikrobiota spielt eine entscheidende Rolle für die Tiergesundheit. Eine hohe Dominanz oraler Pathogene wurde in den ersten 11 Lebenswochen der Kälber beobachtet. Ähnlich wie die orale Mikrobiota wies auch der Kot von 8 Tage alten Kälbern hohe Abundanzen bestimmter opportunistisch-pathogener Bakterien auf. Sowohl die oralen als auch die fäkalen Pathogene nahmen mit dem Alter und nach dem Absetzen in der earlyC-Gruppe ab, was auf die alters- und absetzungsabhängige Entwicklung des Wirtsimmunsystems hinweist. Es wurde gezeigt, dass sich im Kot von 8 Tage alten (Versuchstag 1) mit gepoolter Herdenmilch und Milchaustauschern gefütterten Holstein-Kälbern dichte mikrobielle Gemeinschaften bildeten, die von den Phyla Firmicutes und Actinobacteria sowie potenziell laktose- und stärkeabbauenden Bakterienarten dominiert wurden. Die mit dem Absetzen verbundenen Ernährungsumstellungen sind für Kälber von entscheidender Bedeutung, da ihr Magen-Darm-Trakt mehreren Veränderungen unterliegt, die es ihnen ermöglichen, pflanzliche Nahrung in der Zeit nach dem Absetzen zu verdauen. Daher wurde vorgeschlagen, dass das Alter, in dem die Tiere entwöhnt werden sollten, sorgfältig überlegt werden muss, da es sich in der vorliegenden Studie eindeutig auf die mikrobiellen Gemeinschaften des Magen-Darm-Trakts und die Stoffwechselprofile des Plasmas von Kälbern auswirkte. Die frühe Einführung von Raufutter in das Futter von 7 Wochen alten Kälbern erhöhte die Häufigkeit von Pflanzenfasern abbauenden Bakterien und verringerte die Häufigkeit von potenziell laktose-und stärkeabbauenden Bakterien in der Maulhöhle, im Pansen und in den Fäkalien, was auf die absetzungsbedingte Zunahme der Faseraufnahme und den Rückgang des Milchkonsums der früh abgesetzten Gruppe hinweist. Als im Alter von 17 Wochen Raufutter in die Ernährung der spät abgesetzten Kälber eingeführt wurde, wurden keine signifikanten Veränderungen in der Struktur der mikrobiellen Gemeinschaften des Magen-Darm-Trakts beobachtet. Ähnlich wie das Mikrobiom wiesen auch die Stoffwechselprofile des Plasmas von früh abgesetzten Kälbern in den Tagen 42-112 niedrigere Konzentrationen der meisten Aminosäuren, weniger biogener Amine und Sphingomyeline auf als bei den spät abgesetzten Kälbern, was darauf hindeutet, dass die Flüssignahrung bestimmte Stoffwechselprodukte liefern könnte, die über den Magen-Darm-Trakt in den Blutkreislauf gelangen können. In ähnlicher Weise führten die vom Absetzen abhängigen Veränderungen in der Menge des Nahrungsproteins, des Fetts und der Kohlenhydrate zu erheblichen Veränderungen im Aminosäurestoffwechsel der früh abgesetzten Gruppe. Das frühe Absetzen wirkte sich nicht nur auf das Mikrobiom und das Metabolom des Wirts aus, sondern auch auf die metabolischen Interaktionen zwischen Wirt und Mikroben, da die Häufigkeit potenzieller laktose- und stärkeabbauender Bakterien und die Plasmakonzentrationen von Aminosäuren, biogenen Aminen und Sphingomyelinen stark positiv korreliert waren wobei beide durch das frühe Absetzen negativ beeinflusst waren. Daraus lässt sich schließen, dass die späte Entwöhnung vorteilhaft war, da sie eine bessere Anpassungsfähigkeit der Mikroben an entwöhnungsbedingte Ernährungsumstellungen ermöglichte, möglicherweise aufgrund der umfangreicheren Reifung des Magen-Darm-Trakts mit zunehmendem Alter im Vergleich zur früh entwöhnten Gruppe
Endogenous life expectancy and R&D-based economic growth
Get PDFWe propose an overlapping generations framework in which life expectancyis determined endogenously by governmental health investments. As a nov-elty, we are able to examine the feedback effects between life expectancy andR&D-driven economic growth for the transitional dynamics. We find that i)higher survival induces economic growth through higher savings and higherlabor force participation; ii) longevity-induced reductions in fertility hampereconomic development; iii) the positive life expectancy effects of larger savingsand higher labor force participation outweigh the negative effect of a reductionin fertility, and iv) there exists a growth-maximizing size of the health caresector that might lie beyond what is observed in most countries. Altogether,the results support a rather optimistic view on the relationship between lifeexpectancy and economic growth and contribute to the debate surroundingrising health shares and economic development
The effects of rumen nitrogen balance on nutrient digestion, protein metabolism, and performance of dairy cows as influenced by diet composition
Get PDFFeeding excess dietary crude protein (CP) beyond the requirements of dairy cattle and microbes in the rumen increases production costs for farmers, excretion of nitrogen (N) to the environment, and has negative effects on the cows health and reproductive performance.
Researchers have been interested in exploring the effects that diets with negative rumen nitrogen balance (RNB) may have on the dairy cattle and their rumen function. Results so far have been inconsistent may be due to the performance level of the animal with high-yielding dairy cows being more sensitive than low performing ones. Moreover, it may be supposed that variable responses to negative RNB in different studies may at least partly be related to varying ingredient composition and the type of main carbohydrate or N sources in the animals diets. The overall objective of the thesis was to generate a comprehensive understanding on the effects of interactions between the RNB levels and carbohydrate and N sources in cattle diets on rumen fermentation, the efficiency of microbial CP synthesis, and on N use efficiency in vitro and in vivo.
The results of the present thesis indicate that the effects of negative RNB levels may vary with dietary composition in dairy cows. Therefore, outlining a single minimum RNB balance threshold for dairy cattle diets may not be appropriate when optimizing N utilization in dairy cows, because several animal and dietary factors modify the requirements of rumen microbes.Die Fütterung von Rohprotein (XP) über den Bedarf von Milchrindern und deren Pansenmikroben hinaus führt zu steigenden Produktionskosten und Stickstoff (N)- Ausscheidungen und belasten somit die Gesundheit und Leistung der Milchkühe sowie die Umwelt.
Zahlreiche Studien untersuchten bereits die Effekte negativer ruminale Stickstoffbilanz (RNB) in Rationen von Milchkühen. Deren Ergebnisse waren jedoch widersprüchlich, mit keinen oder negativen Effekte bei negativen RNB auf die Futteraufnahme, Nährstoffverdaulichkeit und Milchproduktion. Neben Unterschieden in der absoluten RNB und dem Leistungsniveau der Tiere, könnte ein Grund für die uneindeutigen Ergebnisse die verschiedenen Kohlenhydrat- und N-Quellen in den Rationen der Tiere sein. Das Ziel dieser Arbeit war, die Effekte der Interaktionen zwischen unterschiedlichen ruminale Stickstoffbilanz (RNB) und Kohlenhydrat- oder Stickstoff (N) Quellen in den Rationen von Milchrindern auf die Pansenfermentation, die Effizienz der mikrobiellen Proteinsynthese und die N-Nutzungseffizienz in vitro and in vivo zu erlangen.
Die Ergebnisse dieser Doktorarbeit zeigen, dass die Effekte einer negativen RNB auf Milchkühe mit der Zusammensetzung der Ration variieren können. Der Bedarf der Pansenmikroben wird durch unterschiedliche Tier- und FutterungsFaktoren beeinflusst. Daher ist die Definition eines einzigen Schwellenwert für die RNB in den Rationen von Milchrindern ungeeignet, insbesondere wenn die N-Nutzung der Tiere erhöht werden sollte
Behavioral economic impact on animal health surveillance system in Thailand
Get PDFZoonotic diseases are a continuously significant threat to global human and livestock health (causing millions of deaths yearly). Zoonotic diseases are not only a human health threat, but also a threat to animal health and welfare. Moreover, they have a high impact on national economies and food security due to productivity and production reduction. Expanding worldwide travel and global trade increases the importance of the threat of zoonotic diseases. The increase in global meat consumption contrasts with the escalating instability of the global meat market, which is affected by the increase of livestock densities, changes in production intensity, and slaughtering systems, causing animal disease outbreaks to spread widely. This study focuses on the animal disease surveillance system in Thailand as an important world meat exporter. In 2014, the Participatory One Health Disease Detection project, or PODD was set up by the veterinary inspection authorities to test animal epidemic control systems using smartphone applications in the Chiang Mai province in northern Thailand
The main objectives of this study are (i) to evaluate the economic impact of the PODD system on farmers by impact assessment (n = 177) (ii) to demonstrate the impact of monetary and non-monetary incentives on the PODD reporters by the experimental approach (n = 17), (iii) and to present the effect of the socioeconomic factors and behavioral bias on farmers animal disease reporting behavior with the logit model (n = 467).
Focusing on the first objective, the results of this study concluded that there is an impact on the farmers. The technology alone cannot improve animal health security in the short-term. In the second objective, the results concluded that, in the case of the PODD reporters, the decision of using monetary incentives to motivate most of the PODD reporters has a negative impact in the long-term. Losing reporter motivation and effort reflected to the low efficiency of the digital surveillance system of PODD and no impact on farmers. Concerning In the last objective, the results concluded that the optimistic bias of farmers has a very high impact on their decision making about reporting animal diseases on their farm. Just one infected farm in the case of dairy milk farmers can spread the foot-and-mouth disease to other farms. The new digital animal health surveillance system alone is not enough to reduce the impact of animal diseases of farmers. Suitable motivation for the reports and awareness of farmers optimistic bias in animal disease reporting cannot be neglected in digital animal disease surveillance system improvement.
Overall, it can be concluded that the digital animal disease surveillance system is a powerful instrument for reducing the impact of animal diseases and increasing food safety and security. However, application of this advanced technology still needs time to demonstrate the impact and to be broadly adopted by users. In terms of motivation, the monetary incentive can increase the effort of report in the short run but it comes at a high cost and has a negative impact in the long-term. While the social incentive costs less and is more effective in the long-term. Where farmers animal disease reporting behavior is concerned, the optimistic bias is the highest influential factor on the farmers reporting decisions, in an inverse correlation.Zoonotische Krankheiten stellen eine anhaltend große Bedrohung für die Gesundheit von Mensch und Tier dar (sie verursachen jährlich Millionen von Todesfällen). Zoonosen stellen nicht nur eine Gefahr für die menschliche Gesundheit dar, sondern auch für die Gesundheit und das Wohlergehen der Tiere. Darüber hinaus haben sie aufgrund von Produktivitätseinbußen einen hohen Einfluss auf die Volkswirtschaften und die Ernährungssicherheit. Der Anstieg des weltweiten Reiseverkehrs und des globalen Handels erhöht die Bedeutung der Bedrohung durch Zoonosen. Die Zunahme des weltweiten Fleischkonsums steht im Gegensatz zur eskalierenden Instabilität des globalen Fleischmarktes, der durch die gesteigerten Viehbestandsdichten, Veränderungen der Produktionssyteme und der Schlachtsysteme beeinflusst wird, was zu einer weiten Verbreitung von Tierseuchenausbrüchen führt. Diese Studie konzentriert sich auf ein Tierseuchenüberwachungssystem in Thailand, einem weiltweit wichtigen Fleischexporteur. Im Jahr 2014 wurde von den Veterinärinspektionsbehörden das Projekt Participatory One Health Disease Detection (PODD) ins Leben gerufen, um Tierseuchenkontrollsysteme mit Smartphone-Anwendungen in der Provinz Chiang Mai im Norden Thailands zu testen.
Die Hauptziele dieser Studie sind (i) die Bewertung der wirtschaftlichen Auswirkungen des PODD-Systems auf die Landwirte durch eine Folgenabschätzung (n = 177), (ii) der Nachweis des Einflusses von monetären und nicht-monetären Anreizen auf die PODD-Berichterstatter durch einen experimentellen Ansatz (n = 17), (iii) und die Darstellung des Einflusses der sozioökonomischen Faktoren und Verhaltensverzerrungen auf das Meldeverhalten der Landwirte bei Tierseuchen mit dem Logit-Modell (n = 467).
Gemäß dem erste Ziel kamen die Ergebnisse dieser Studie zu dem Schluss, dass es eines Einflusses auf die Landwirte gibt. Die Technologie allein kann die Sicherheit der Tiergesundheit kurzfristig nicht verbessern. Bezüglich des zweiten Ziels, konnte gefolgert werden, dass die Entscheidung, PODD-Berichterstatter durch monetäre Anreize zu motivieren, langfristig negative Auswirkungen hat. Der Verlust der Motivation und des Einsatzes der Berichterstatter konnte auf die geringe Effizienz des digitalen Überwachungssystems des PODD zurückgeführt werden. Beim letzten Ziels 105 kamen die Ergebnisse zu dem Schluss, dass die optimistische Voreingenommenheit der Landwirte einen sehr großen Einfluss auf ihre Entscheidungsfindung bei der Meldung von Tierkrankheiten auf ihrem Betrieb hat. Nur ein infizierter Betrieb kann im Falle von Milchviehhaltern die Maul- und Klauenseuche auf einen anderen Betrieb übertragen. Das neue digitale Tiergesundheitsüberwachungssystem allein reicht dabei nicht aus, um die Auswirkungen von Tierkrankheiten der Landwirten zu verringern. Bei der Verbesserung des digitalen Tierseuchenüberwachungssystems dürfen die Motivation für die Berichterstattung und das Bewusstsein für die optimistische Voreingenommenheit der Landwirte bei der Meldung von Tierseuchen nicht vernachlässigt werden.
Insgesamt ist zu schlussfolgern, dass das digitale Tierseuchenüberwachungssystem ein wirksames Instrument zur Verringerung der Auswirkungen von Tierseuchen und zur Erhöhung der Lebensmittelsicherheit und -sicherheit darstellt. Allerdings wird noch Zeit benötigt, bis die Auswirkungen dieser fortschrittlichen Technologie abgeschätzt werden können und sie von den Anwendern adoptiert wird. Was die Motivation betrifft, kann der monetäre Anreiz die Motivation für die Berichterstattung erhöhen, aber er ist mit hohen Kosten verbunden und hat langfristig negative Auswirkungen. Der soziale Anreiz kostet hingegen weniger und ist auf lange Sicht wirksamer. Bezüglich des Meldeverhaltens der Landwirte auf Tierseuchen, ist die optimistische Verzerrung in umgekeheter Korrelation und der höchste Einflussfaktor auf die Meldeentscheidungen der Landwirte