2013 research outputs found
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Novel bacterial species from the chicken gastrointestinal tract and their functional diversity
Full text linkThe digestive system of chicken presents different physicochemical conditions along the gastrointestinal tract (GIT), shaping an individual microbial profile along sections with different metabolic capacities and divergence on the adaptations to the environment. Efforts to obtain cultivable bacteria originating from the upper region of chicken GIT enrich the reference genome database and provide information about the site- specific adaptations of bacteria colonizing such GIT sections allowing to understand the metabolic profile and adaptive strategies to the environment. However, the lack of sufficient reference genomes limits the interpretation of sequencing data and restrain the study of complex functions. In this study, 43 strains obtained from crop, jejunum and ileum of chicken were isolated, characterised and genome analysed to observe their metabolic profiles, adaptive strategies and to serve as future references. Eight isolates represent new species that colonise the upper gut intestinal tract and present consistent adaptations that enable us to predict their ecological role, expanding our knowledge on the adaptative functions. Strains of Limosilactobacillus were found to be more abundant in the crop, while Ligilactobacillus dominated the ileal digesta. Isolates from crop encode a high number of glycosidases specialised in complex polysaccharides compared to strains isolated from jejunum and ileum. While isolates from jejunum and ileum encode a higher number of genes that interact with the host such as collagenases and hyaluronidases, indicating preferential persistence and adaptations along the GIT. These results represent the first repository of bacteria obtained from the crop and small intestine of chicken using culturomics, improving the potential handling of chicken microbiome with biotechnological applicationsDas Verdauungssystem von Hühnern weist entlang des Gastrointestinaltrakts (GIT) unterschiedliche physikalisch-chemische Bedingungen auf, die ein individuelles mikrobielles Profil entlang von Abschnitten mit unterschiedlichen Stoffwechselkapazitäten und Divergenzen bei den Anpassungen an die Umwelt prägen. Bemühungen, kultivierbare Bakterien aus der oberen Region des GIT von Hühnern zu gewinnen, bereichern die Referenzgenom-Datenbank und liefern Informationen über die ortsspezifischen Anpassungen der Bakterien, die solche Darm-Abschnitte besiedeln, was ein Verständnis des Stoffwechselprofils und der Anpassungsstrategien an die Umwelt ermöglicht. Der Mangel an ausreichenden Referenzgenomen schränkt jedoch die Interpretation der Sequenzierungsdaten ein und behindert die Untersuchung komplexer Funktionen. In dieser Studie wurden 43 Stämme aus Kropf, Jejunum und Ileum von Hühnern isoliert, charakterisiert und genomisch analysiert, um ihre Stoffwechselprofile und Anpassungsstrategien zu beobachten und als künftige Referenz zu dienen. Acht Isolate stellen neue Arten dar, die den oberen Darmtrakt besiedeln und konsistente Anpassungen aufweisen, die es uns ermöglichen, ihre ökologische Rolle vorherzusagen und unser Wissen über die Anpassungsfunktionen zu erweitern. Es wurde festgestellt, dass Stämme von Limosilactobacillus im Kropf häufiger vorkommen, während Ligilactobacillus in der ilealen Digesta dominiert.Isolate aus dem Kropf kodieren für eine große Anzahl von Glykosidasen, die auf komplexe Polysaccharide spezialisiert sind, im Vergleich zu Stämmen, die aus Jejunum und Ileum isoliert wurden.Isolate aus Jejunum und Ileum kodieren für eine größere Anzahl von Genen, die mit dem Wirt interagieren, wie Kollagenasen und Hyaluronidasen, was auf eine bevorzugte Persistenz und Anpassungen entlang des GIT hinweist. Diese Ergebnisse stellen die erste Sammlung von Bakterien aus dem Kropf und Dünndarm von Hühnern dar, die mit Hilfe der Kulturologie gewonnen wurden, und verbessern den potenziellen Umgang mit dem Mikrobiom von Hühnern für biotechnologische Anwendungen
Strategic choice of price-setting algorithms
Full text linkRecent experimental simulations have shown that autonomous pricing algorithms are able to learn collusive behavior and thus charge supra-competitive prices without being explicitly programmed to do so. These simulations assume, however, that both firms employ the identical price-setting algorithm based on Q-learning. Thus, the question arises whether the underlying assumption that both firms employ a Q-learning algorithm can be supported as an equilibrium in a game where firms can chose between different pricing rules. Our simulations show that when both firms use a learning algorithm, the outcome is not an equilibrium when alternative price setting rules are available. In fact, simpler price setting rules as for example meeting competition clauses yield higher payoffs compared to Q-learning algorithms
Gaseous N emissions from a loamy soil as affected by N fertilization strategies, and by the use of nitrification and urease inhibitors - Results from field and incubation experiments
Full text linkAgricultural activities are responsible for a substantial share of anthropogenic greenhouse gases. At the same time, agricultural production must feed a growing world population under a changing climate. In the case of wheat, the use of nitrogen (N) fertilizers is needed in order to insure grain yield and quality. Nevertheless, its use is associated with reactive N losses, which are detrimental for the environment and human health. Among the gaseous N species emitted after N fertilization we find nitrous oxide (N2O), a potent greenhouse gas, and ammonia (NH3) that after its deposition can be oxidized to N2O.
Chemical compounds such as nitrification and urease inhibitors (NIs and UIs, respectively) are a useful tool, able to raise the fertilizer nitrogen use efficiency, by retarding the nitrification of ammonium based fertilizer in the case of NIs and by retarding the hydrolysis of urea in the case of UIs. A side benefit of the use of NIs is the reduction of N2O emissions. The use of UIs reduces the NH3 volatilization. One of the most used NIs in Europe is 3,4-dimethylpyrazol phosphate (DMPP) which can be applied with ammonium sulfate nitrate (ASN). The relatively new NI, 3,4-dimethylpyrazol succinic acid (DMPSA), acts similarly to DMPP but has a different time of action and can be applied to several fertilizers, unlike DMPP. N-(n-butyl) thiophosphoric triamide (NBPT) is an effective UI that provenly reduces NH3 volatilization by inhibiting the urease enzyme.
In a two-year field experiment with winter wheat several fertilizer strategies were tested, including splitting strategies, use of NIs and reduction of N amount. Reducing N amount reduces the amount of soil mineral N, which is the substrate for N2O producing microbiological processes, nitrification and denitrification. Splitting of N fertilizer might reduce soil mineral N as well because N fertilizer applications are better suited to the physiological needs of the wheat plants. Applying NIs in splitting schemes may further mitigate emissions. The relationship between N amount and N2O losses in a wheat production system was investigated by applying lower and higher N amounts than the recommended N application rate.
Use of DMPP was able to reduce N2O emissions in both years, not only on an annual basis (by 21 %: 3.1 vs 2.5 kg N2O-N ha-1 a-1 average for both years) but also during winter, when up to 18 % of total annual emissions occurred. A change of the soil microbial community due to DMPP could be the reason for the reduction of winter emissions 8 to 12 months after DMPP application. An economic assessment of N fertilizer amount showed that DMPP applied with suboptimal N fertilizer amounts can maintain yield and at the same time decrease yield scaled N2O emissions compared to an optimal N fertilizer rate without NI.
Using CAN together with the NI DMPSA reduced N2O emissions only during the vegetation period. On an annual basis, DMPSA did not significantly reduce N2O emissions. Because DMPSA and DMPP were applied with different N fertilizers with different ammonium and nitrate shares, a direct comparison between these two NIs cannot be made.
A traditional threefold split fertilization did not reduce annual emissions compared to a single application of ASN or CAN. Nevertheless, the use of DMPP in twofold split applications reduced annual emissions significantly by 33 % and increased protein content by 1.6 %.
Because N2O flux peaks were not as high as expected after N fertilization during the first year, a short experiment investigating the effect of soil moisture, N and C application on N2O fluxes was conducted. A C limitation of the field was found, which explained high N2O emission events when C was available, e.g. after rewetting of dry soil and incorporation of straw after harvest. In this context we tested the removal of wheat straw which should reduce the organic substrate supply for denitrifiers as a possible mitigation strategy. Nevertheless, the removal of straw had no effect on N2O emissions.
Furthermore, the effect of DMPP on microorganisms was studied in an incubation experiment: the copy number of bacterial amoA genes (nitrifiers) was lowered by the use of DMPP, while the number of archaeal amoA genes was increased by DMPP. Gene copy number of denitrifiers was unaffected by DMPP, nevertheless, soil respiration was reduced when DMPP was applied. It seems as DMPP has an inhibiting effect on heterotrophic organisms, nevertheless, the investigated variables did not support this hypothesis, so that further investigation is needed.
The effect of NBPT and straw residues on NH3 and N2O emissions was studied in a two-week incubation experiment with a slightly alkaline soil. NBPT reduced NH3 volatilization and N2O fluxes from urea fertilization almost completely. Incorporation of straw residues significantly increased N2O emissions. In a further four-week incubation experiment, the effect of NBPT in two concentrations and DMPP was studied. A higher NBPT concentration as the recommended rate, reduced NH3 emissions by 53 %; DMPP on the other hand increased NH3 volatilization by 70 %. Regarding N2O, DMPP reduced emissions to the same level as the unfertilized control; NBPT only shifted the emission peak so that by the end of the experiment no difference in the cumulative N2O emission was found between urea and NBPT treatments. These results show that UI can lead to a reduction of N2O emissions, but the ammonium formed by the urea hydrolysis should be used by crops, otherwise it serves as a substrate for N2O production in soils.
In the final incubation experiment, the combined application of a NI (DMPSA) and a UI (NBPT) was studied. Lower concentrations than the recommended doses were applied in order to assess synergistic effects. The combined application of DMPSA and NBPT did not lead to synergistic effects in the analyzed variables (soil urea amount, soil mineral N, ammonia volatilization, soil respiration and N2O emission). The higher the NBPT concentration, the slower urea was hydrolyzed and the higher the reduction in NH3 volatilization. A third of DMPSA application rate was enough to reduce N2O emissions; however, the use of NI increased NH3 losses.
Our results highlight the importance of annual datasets when assessing mitigation strategies for N2O. For wheat production, a reduction of the N fertilizer amount when a NI is used should be taken into consideration. When elite wheat cultivars are grown split application with NI fertilizers could ensure high protein content and simultaneously reduce N2O emission. Urea fertilizer should be applied with NI and UI so that NH3 volatilization and N2O emission is reduced. Nevertheless, long-term effects of these compounds on soil microbiology must be monitored to avoid unseen ecotoxicological effects. Since some of these compounds or their metabolites might be absorbed by plants and end up in food and feed more research is needed to protect consumers.Landwirtschaftliche Aktivitäten sind für einen erheblichen Teil der anthropogenen Treibhausgase verantwortlich. Gleichzeitig muss die landwirtschaftliche Produktion eine wachsende Weltbevölkerung in einem sich verändernden Klima ernähren. Bei Weizen ist der Einsatz von Stickstoffdünger (N) erforderlich, um den Ertrag und die Qualität des Getreides zu sichern. Der Einsatz von Stickstoffdüngern ist jedoch mit reaktiven N-Verlusten verbunden, die sich nachteilig auf die Umwelt und die menschliche Gesundheit auswirken. Zu den gasförmigen N-Spezies, die nach der N-Düngung freigesetzt werden, gehören Distickstoffmonooxid (N2O), ein starkes Treibhausgas, und Ammoniak (NH3), das nach seiner Deposition zu N2O oxidiert werden kann.
Chemische Substanzen wie Nitrifikations- und Ureaseinhibitoren (NI bzw. UI) sind ein wirksames Mittel, um die N-Nutzungseffizienz von Düngemitteln zu erhöhen, indem sie die Nitrifikation von Ammonium-basierten Düngemitteln - im Fall von NI - und die Harnstoffhydrolyse - im Fall von UI - verzögern. Ein positiver Nebeneffekt der Anwendung von NI ist die Minderung der N2O-Emissionen. Durch den Einsatz von UI wird die NH3-Volatilisierung reduziert. Einer der in Europa am häufigsten verwendeten NI ist 3,4-Dimethylpyrazolphosphat (DMPP), das zusammen mit Ammonsulfatsalpeter (ASS) eingesetzt werden kann. Der relativ neue NI, 3,4-Dimethylpyrazolbernsteinsäure (DMPSA), wirkt ähnlich wie DMPP, hat aber einen späteren Wirkzeitpunkt und kann im Gegensatz zu DMPP mit mehreren Düngemitteln angewendet werden. N-(n-Butyl)-thiophosphorsäuretriamid (NBPT) ist ein wirksamer UI, der nachweislich die NH3-Volatilisierung durch Hemmung des Enzyms Urease reduziert.
In einem zweijährigen Feldversuch mit Winterweizen wurden verschiedene Düngestrategien getestet, darunter Splitting-Strategien, die Verwendung von NI und die Reduzierung der N-Menge. Die Verringerung der N-Menge reduziert die mineralischen N-Gehalte in Böden, die das Substrat für die mikrobiellen N2O-Quellprozesse Nitrifikation und Denitrifikation darstellen. N-Splitting kann die mineralischen N-Gehalte in Böden ebenfalls verringern, da die N-Düngung besser auf die physiologischen Bedürfnisse der Weizenpflanzen abgestimmt ist. Die Anwendung von NI-Düngern im Rahmen von Splitting-Strategien kann die Emissionen weiter verringern. Der Zusammenhang zwischen der N-Menge und den N2O-Verlusten in einem Weizenanbausystem wurde untersucht, indem niedrigere und höhere N-Mengen als die empfohlene N-Menge ausgebracht wurden.
Der Einsatz von DMPP konnte die N2O-Emissionen in beiden Jahren nicht nur auf Jahresbasis reduzieren (um 21 %: 3,1 gegenüber 2,5 kg N2O-N ha-1 a-1 im Durchschnitt beider Jahre), sondern auch im Winter, in dem bis zu 18 % der gesamten Jahresemissionen auftraten. Eine Veränderung der mikrobiellen Bodengemeinschaft durch DMPP könnte der Grund für den Rückgang der N2O-Emissionen 8 bis 12 Monate nach DMPP-Anwendung sein. Eine wirtschaftliche Bewertung der N Düngermenge zeigte, dass DMPP mit suboptimalen N-Düngermengen ausgebracht, im Vergleich mit einer optimalen N-Düngung ohne NI den Ertrag aufrechterhalten und gleichzeitig die ertragsbezogenen N2O-Emissionen verringern kann.
Der Einsatz von Kalkammonsalpeter (KAS) zusammen mit dem NI DMPSA reduzierte die N2O-Emissionen nur während der Vegetationsperiode. Auf Jahresbasis reduzierte DMPSA die N2O-Emissionen nicht signifikant. Da DMPSA und DMPP mit unterschiedlichen N-Düngemitteln ausgebracht wurden, die unterschiedlichen Ammonium- und Nitratanteilen aufwiesen, ist ein direkter Vergleich zwischen diesen beiden NIs nicht möglich.
Eine herkömmliche dreifach gesplittete Applikation verringerte die jährlichen Emissionen im Vergleich zu einer einmaligen Anwendung von ASS oder KAS nicht. Die Verwendung von DMPP in einer zweifachen Splitapplikation reduzierte die jährlichen Emissionen jedoch deutlich um 33 % und erhöhte den Proteingehalt des Weizenkorns um 1,6 %.
Da die Höchstwerte der N2O-Flüsse nach der N-Düngung im ersten Jahr vergleichsweise gering waren, wurde ein Kurzexperiment durchgeführt, in dem die Auswirkungen von Bodenfeuchte, N- und C-Verfügbarkeit auf die N2O-Flüsse untersucht wurden. Es wurde eine C-Limitierung des Bodens festgestellt, was die hohe N2O-Emissionen erklärte, wenn C mikrobiell verfügbar war, z. B. nach Wiederbefeuchtung von trockenem Boden und nach Einarbeitung von Stroh nach der Ernte. In diesem Zusammenhang wurde die Abfuhr von Weizenstroh das das organische Substratangebot für Denitrifikanten reduzieren sollte als eine mögliche Minderungsstrategie getestet, sie hatte jedoch keine Auswirkungen auf die N2O-Emissionen.
Darüber hinaus wurde die Wirkung von DMPP auf die mikrobielle Gemeinschaft in einem Inkubationsversuch untersucht: Die Kopienzahl der bakteriellen amoA-Gene (Nitrifikanten) wurde durch den Einsatz von DMPP verringert, während die Zahl der amoA-Gene von Archaeen durch DMPP erhöht wurde. Die Anzahl der Genkopien von Denitrifikanten wurde durch DMPP nicht beeinflusst, jedoch wurde die Bodenatmung durch DMPP verringert. Es ist anzunehmen, dass DMPP eine hemmende Wirkung auf heterotrophe Organismen hat, jedoch haben die untersuchten Variablen diese Hypothese nicht bestätigt, so dass weitere Untersuchungen erforderlich sind.
Die Wirkung von NBPT und Strohresten auf die Emission von NH3 und N2O wurde in einem zweiwöchigen Inkubationsexperiment mit einem Boden mit leicht alkalischen pH-Wert untersucht. NBPT reduzierte die NH3-Volatilisierung und N2O-Flüsse aus der Harnstoffdüngung fast vollständig. Die Einarbeitung von Strohrückständen erhöhte die N2O-Emissionen erheblich. In einem weiteren vierwöchigen Inkubationsversuch wurde die Wirkung von zwei unterschiedlichen NBPT-Konzentrationen sowie von DMPP untersucht. Eine höhere NBPT-Konzentration als die empfohlene Rate reduzierte die NH3-Emissionen um 53 %; DMPP hingegen erhöhte die NH3-Volatilisierung um 70 %. In Bezug auf N2O reduzierte DMPP die Emissionen auf das gleiche Niveau wie in der ungedüngten Kontrolle; NBPT verschob lediglich die Emissionsspitze, so dass am Ende des Versuchs kein Unterschied in der kumulativen N2O-Emission zwischen den Behandlungen mit Harnstoff und NBPT festgestellt wurde. Diese Ergebnisse zeigen, dass UI zu einer Verringerung der N2O-Emissionen führen kann, aber das nach Harnstoffhydrolyse gebildete Ammonium von Kulturpflanzen genutzt werden muss, da es sonst als Substrat für die N2O-Bildung in Böden genutzt wird.
Im letzten Inkubationsversuch wurde die kombinierte Anwendung eines NI (DMPSA) und eines UI (NBPT) untersucht. Es wurden niedrigere Konzentrationen als die empfohlenen Dosen verwendet, um synergistische Effekte zu evaluieren. Die kombinierte Anwendung von DMPSA und NBPT führte nicht zu synergistischen Effekten (Harnstoffmenge und mineralischer Stickstoff im Boden, NH3-Volatilisierung, Bodenatmung und N2O-Emission). Je höher die NBPT-Konzentration, desto langsamer wurde der Harnstoff hydrolysiert und desto stärker wurde die NH3-Volatilisierung reduziert. Ein Drittel der empfohlenen DMPSA-Aufwandsmenge reichte aus, um die N2O-Emissionen zu verringern; die Verwendung von NI erhöhte jedoch die NH3-Verluste.
Die Ergebnisse unterstreichen die Bedeutung ganzjähriger Datensätze bei der Bewertung von Minderungsstrategien für N2O. Beim Weizenanbau sollte eine Verringerung der N-Düngermenge beim Einsatz von NI in Betracht gezogen werden. Beim Anbau von Elite-Weizensorten kann eine gesplittete N-Gabe mit NI einen hohen Proteingehalt bei gleichzeitiger Minderung der N2O-Emission gewährleisten. Harnstoffdünger sollte mit NI und UI ausgebracht werden, so dass die NH3-Volatilisierung und die N2O-Emission verringert werden. Dennoch müssen die langfristigen Auswirkungen dieser Verbindungen auf die mikrobielle Gesellschaft von Böden untersucht werden, um unvorhergesehene ökotoxikologische Auswirkungen zu vermeiden. Da einige dieser Verbindungen oder ihre Metaboliten von Pflanzen aufgenommen werden und in Lebens- und Futtermittel gelangen könnten, ist weitere Forschung zum Schutz der Verbraucher erforderlich
Impacts of temperature increase and change in precipitation pattern on ecophysiology, biomass allocation and yield quality of selected crops
Full text linkClimate change poses a challenge for the production of crops in the twenty-first century due to alterations in environmental conditions. In Central Europe, temperature will be increased and precipitation pattern will be altered, thereby influencing soil moisture content, physiological plant processes and crop development in agricultural areas, with impacts on crop yield and the chemical composition of seeds. Warming and drought often occur simultaneously. The combination of multiple abiotic stresses can be synergistic, leading to additive negative effects on crop productivity. To date, little information is available from multi-factor experiments analyzing interactive effects of warming and reduced precipitation in an arable field. In addition, one major issue of studying climate change effects on crop development in the long-term is that weather conditions can vary strongly between years, e.g., with hot and dry summers in comparison to cool and wet ones, which directly affects soil moisture content and indirectly affects crop development. Thus, considering yearly weather conditions seems to be important for the analyses of climate change effects on aboveground biomass and harvestable yield of crops.
The aim of the present work was to identify single and combined effects of soil warming (+2.5 °C), reduced summer precipitation amount (-25%), and precipitation frequency (-50%) on crop development, ecophysiology, aboveground biomass and yield as well as on yield quality of wheat, barley, and oilseed rape grown in the Hohenheim Climate Change (HoCC) field experiment. This thesis presents novel results from the HoCC experiment in the long-term perspective. Thus, aboveground biomass and yield data (2009-2018) of the three crops were analyzed with regard to their inter-annual variability, including annual fluctuations in weather conditions.This thesis consists of three publications. In the first and second publication a field experiment within the scope of the HoCC experiment was conducted with spring barley (Hordeum vulgare L. cv. RGT Planet) and winter oilseed rape (Brassica napus L. cv. Mercedes) in 2016 and 2017. The objective was to investigate the impacts of soil warming, altered precipitation pattern and their interactions on biomass production and crop yield. In addition, it was examined, whether the simulated climate changes affecting barley photosynthesis and the seed quality compounds of oilseed rape. In the third publication, long-term plant productivity data of wheat, barley, and oilseed rape were evaluated, including aboveground biomass and yield data from the field experiment in 2018 with winter wheat (Triticum aestivum L. cv. Rebell).Der Klimawandel stellt aufgrund veränderter Umweltbedingungen eine Herausforderung für den Anbau von landwirtschaftlichen Nutzpflanzen im 21. Jahrhundert dar. In Mitteleuropa steigt die Temperatur an und die Niederschlagsmuster verändern sich, wodurch die Bodenfeuchte, die physiologischen Pflanzenprozesse und die Pflanzenentwicklung in landwirtschaftlichen Gebieten beeinflusst werden. Dies wirkt sich auf den Ernteertrag und die chemische Zusammensetzung der Erträge aus. Häufig treten Erwärmung und Trockenheit gleichzeitig auf. Dabei kann sich das Vorkommen mehrerer abiotischer Stressoren synergistisch auswirken und zu additiv negativen Effekten auf die Pflanzenproduktivität führen. Bisher liegen nur wenige Informationen aus multifaktoriellen Experimenten vor, welche die Wechselwirkungen von Erwärmung und Trockenheit in einem landwirtschaftlichen Feld untersuchen. Darüber hinaus ist es wichtig die Auswirkungen des Klimawandels auf die Entwicklung von Nutzpflanzen in Langzeitstudien zu untersuchen, da die Wetterbedingungen zwischen den Jahren stark variieren können, z. B. mit heißen und trockenen Sommern im Vergleich zu kühlen und nassen, mit direkter Auswirkung auf die Bodenfeuchte und indirekter Wirkung auf die Entwicklung der Pflanzen. Demzufolge scheint eine Berücksichtigung der jährlichen Wetterbedingungen wichtig zu sein, wenn die Folgen des Klimawandels auf die oberirdische Biomasse und den Ernteertrag von landwirtschaftlichen Nutzpflanzen abgeschätzt werden.
Das Ziel der vorliegenden Arbeit war es im Rahmen des Hohenheim Climate Change (HoCC) Feld-Experimentes die Folgen der drei Faktoren Bodenerwärmung (+2,5°C), reduzierter Sommer Niederschlagsmenge (-25 %) und Niederschlagshäufigkeit (-50 %) einzeln oder in Kombination auf die Parameter Pflanzenentwicklung, Ökophysiologie, oberirdische Biomasse, Ertrag und Ertragsqualität von Weizen, Gerste und Raps zu untersuchen. In dieser Arbeit werden neue Ergebnisse aus dem Langzeit - HoCC-Experiment präsentiert. Dazu wurden Daten von 2009-2018 zu oberirdischer Biomasse und Ertrag der drei Kulturen hinsichtlich ihrer zwischenjährlichen Variabilität analysiert und jährliche Schwankungen in den Witterungsbedingungen berücksichtigt.
Die Dissertation besteht aus drei Publikationen. In der ersten und zweiten Veröffentlichung wurde im Rahmen des HoCC Experimentes in den Jahren 2016 und 2017 ein Feldversuch mit den Nutzpflanzen Sommergerste (Hordeum vulgare L. cv. RGT Planet) und Winterraps (Brassica napus L. cv. Mercedes) durchgeführt. Ziel war es, die Auswirkungen einer Bodenerwärmung, veränderten Niederschlagsmustern und deren Wechselwirkungen auf die Biomasseproduktion und den Ernteertrag zu untersuchen. Darüber hinaus wurde untersucht, ob sich die simulierten Klimaänderungen auf die Photosynthese von Gerste sowie auf die Inhaltsstoffe von Rapssamen auswirken. In der dritten Veröffentlichung wurden Langzeit - Produktivitätsdaten von Weizen, Gerste, und Raps ausgewertet, darunter oberirdische Biomasse und Ertragsdaten aus dem HoCC Feldversuch von 2018 mit Winterweizen (Triticum aestivum L. cv. Rebell)
Bringing light into the dark side of digitalization : consequences, antecedents, and mitigation mechanisms
Full text linkAs digital technologies permeate all aspects of our professional and private lives, digitalization causes profound changes for individuals, organizations, and societies. The use of digital technologies makes many activities easier, safer, faster, or more comfortable. In addition to many positive changes, digital technologies are also associated with numerous risks and side effects. The use of digital technologies might come along with severe negative consequences for individuals, organizations, and societies. The negative consequences can be triggered by various antecedents. In addition to identifying the negative consequences of digitalization and their antecedents, it is particularly important to develop appropriate mitigation mechanisms.
This dissertation provides novel insights for IS researchers to better understand the negative consequences of using digital technologies. It contains a broad overview of the risks and side effects of digitalization and investigates related antecedents and mitigation mechanisms. To reach this goal, regarding research methods, this dissertation relies on the structured analysis of (scientific) literature and (expert) interviews as well as the analysis and interpretation of empirical data.
Chapter 2 contributes to the research on the negative consequences of digitalization. Section 2.1 provides a comprehensive multi-level taxonomy of the risks and side effects of digitalization (RSEDs). Section 2.2 builds on Section 2.1 and is a substantial expansion and improvement of Section 2.1. The iterative taxonomy development process was complemented by four additional cycles. The final taxonomy comprises 11 RSEDs and their 39 subtypes. Both articles show that there is a wide range of risks and side effects of digitalization that need to be explored in more detail in the future.
Chapter 3 focuses on the antecedents of digitalizations negative consequences. Section 3.1 sheds light on individuals concerns towards automated decision-making. The concerns are derived from academic literature and semi-structured interviews with potential users of algorithm-based technologies. Section 3.2 focuses on the evaluation of specific mHealth app features by potential users in Germany and Denmark. The study draws on survey data from both countries analyzed using the Kano method. Further, it comprises a quartile-based sample split approach to identify the underlying relationships between users characteristics and their perceptions of the mHealth app features. The results show significant differences between Germans and Danes in the evaluation of the app features and demonstrate which of the user characteristics best explain these differences. Both articles shed light on possible antecedents of negative consequences (i.e., user dissatisfaction, non-use) and thus contribute to a better understanding of the occurrence of negative consequences.
Chapter 4 shows exemplary mitigation mechanisms to cope with the negative consequences of digitalization. Section 4.1 takes an organizational perspective and identifies data privacy measures that can be implemented by organizations to protect the personal data of their customers and address their privacy concerns. These measures were evaluated by analyzing data from two independent online surveys with the help of the Kano method. Section 4.2 focuses on an individual perspective by presenting the concept of a privacy bot that contributes to strengthening the digital sovereignty of internet users. With the help of the privacy bot, page-long privacy statements can be checked against previously stored individual data protection preferences. Both articles provide appropriate mitigation mechanisms to cope with users privacy concerns. These two examples show that there are a variety of ways to counter the risks and side effects of digitalization.
The research articles included in this dissertation identify various risks and side effects of digitalization that need to be explored in more detail in future research. The two articles on antecedents help to better understand the occurrence of negative consequences of digitalization. The development of appropriate countermeasures, two of which are exemplified in this dissertation, should result in the benefits of digital technologies outweighing their risks.Da digitale Technologien alle Bereiche unseres beruflichen und privaten Lebens durchdringen, bewirkt die Digitalisierung tiefgreifende Veränderungen für Individuen, Organisationen und Gesellschaften. Viele Aktivitäten werden durch den Einsatz digitaler Technologien einfacher, sicherer, schneller oder bequemer. Neben vielen positiven Veränderungen sind digitale Technologien aber auch mit zahlreichen Risiken und Nebenwirkungen verbunden. Der Einsatz digitaler Technologien kann mit schwerwiegenden negativen Folgen für Individuen, Organisationen und Gesellschaften einhergehen. Diese negativen Folgen können durch verschiedene Einflussfaktoren ausgelöst werden. Zusätzlich zur Identifizierung der negativen Folgen der Digitalisierung und ihrer Ursachen ist es besonders wichtig, geeignete Schutzmaßnahmen zu entwickeln.
Diese Dissertation liefert neue Erkenntnisse für IS-Forscher:innen, um die negativen Folgen der Nutzung digitaler Technologien besser zu verstehen. Sie enthält einen breiten Überblick über die Risiken und Nebenwirkungen der Digitalisierung und untersucht die damit verbundenen Ursachen und Schutzmaßnahmen. Um dieses Ziel zu erreichen, stützt sich die Dissertation forschungsmethodisch auf die strukturierte Analyse von (wissenschaftlicher) Literatur und (Expert:innen-)Interviews sowie auf die Auswertung und Interpretation empirischer Daten.
Kapitel 2 leistet einen Beitrag zur Forschung über die negativen Folgen der Digitalisierung. Abschnitt 2.1 liefert eine umfassende mehrstufige Taxonomie der Risiken und Nebenwirkungen der Digitalisierung (RSEDs). Abschnitt 2.2 baut auf Abschnitt 2.1 auf und ist eine wesentliche Erweiterung und Verbesserung von Abschnitt 2.1. Der iterative Taxonomieentwicklungsprozess wurde durch vier weitere Zyklen ergänzt. Die endgültige Taxonomie umfasst 11 RSED und 39 Untertypen. Beide Artikel zeigen, dass es ein breites Spektrum an Risiken und Nebenwirkungen der Digitalisierung gibt, das in Zukunft noch genauer erforscht werden muss.
Kapitel 3 befasst sich mit den Ursachen der negativen Folgen der Digitalisierung. Abschnitt 3.1 beleuchtet die Bedenken von Individuen gegenüber automatisierten Entscheidungen. Die Bedenken wurden aus wissenschaftlicher Literatur und halbstrukturierten Interviews mit potenziellen Nutzer:innen algorithmusbasierter Technologien abgeleitet. Abschnitt 3.2 konzentriert sich auf die Bewertung spezifischer Funktionen von mHealth-Apps durch potenzielle Nutzer in Deutschland und Dänemark. Die Studie basiert auf Umfragedaten aus beiden Ländern, die mit der Kano-Methode analysiert wurden. Darüber hinaus umfasst sie einen quartil-basierten Stichproben-Split-Ansatz, um die zugrundeliegenden Beziehungen zwischen den Merkmalen der Nutzer (z.B. Bedenken hinsichtlich des Datenschutzes) und ihrer Wahrnehmung der Funktionen von mHealth-Apps zu ermitteln. Die Ergebnisse zeigen signifikante Unterschiede zwischen Deutschen und Dänen bei der Bewertung der App-Funktionen und zeigen, welche der Nutzermerkmale diese Unterschiede am besten erklären. Beide Artikel beleuchten mögliche Ursachen negativer Folgen (z.B. Unzufriedenheit der Nutzer, Nichtnutzung) und tragen so zu einem besseren Verständnis des Auftretens negativer Folgen bei.
Kapitel 4 zeigt beispielhafte Schutzmaßnahmen zur Bewältigung der negativen Folgen der Digitalisierung. Abschnitt 4.1 nimmt eine organisationale Perspektive ein und identifiziert Datenschutzmaßnahmen, die von Unternehmen umgesetzt werden können, um die personenbezogenen Daten ihrer Kund:innen zu schützen und deren Datenschutzbedenken zu berücksichtigen. Diese Maßnahmen wurden durch die Analyse von Daten aus zwei unabhängigen Online-Umfragen mit Hilfe der Kano-Methode evaluiert. In Abschnitt 4.2 wird eine individuelle Perspektive eingenommen, indem das Konzept eines Privacy Bots vorgestellt wird, der zur Stärkung der digitalen Souveränität von Internetnutzer:innen beiträgt. Mithilfe des Privacy Bots können seitenlange Datenschutzerklärungen mit zuvor gespeicherten individuellen Datenschutzpräferenzen abgeglichen werden. Beide Artikel beschreiben geeignete Schutzmaßnahmen, um den Datenschutzbedenken der Nutzer:innen gerecht zu werden. Diese beiden Beispiele zeigen, dass es eine Vielzahl von Möglichkeiten gibt, den Risiken und Nebenwirkungen der Digitalisierung zu begegnen.
Die in dieser Dissertation enthaltenen Forschungsartikel zeigen verschiedene Risiken und Nebenwirkungen der Digitalisierung auf, die in der zukünftigen Forschung noch genauer untersucht werden müssen. Die beiden Artikel zu den Ursachen helfen, das Auftreten von negativen Konsequenzen der Digitalisierung besser zu verstehen. Die Entwicklung geeigneter Schutzmaßnahmen, von denen zwei in dieser Dissertation beispielhaft vorgestellt werden, sollte dazu führen, dass die Vorteile der digitalen Technologien ihre Risiken überwiegen
Heavy metals from phosphate fertilizers in maize-based food-feed energy systems
Full text linkThe problem of polluted agricultural lands with heavy metals due to anthropogenic activities, including applying phosphorous (P) fertilizers polluted with cadmium (Cd) and other metal such as uranium, has been extensively studied. Several reviews, including the one in the present dissertation, have elaborated this issue with often the same results: the application of P fertilizers with high Cd levels is strongly correlated to Cd accumulation in arable soil, which could imply environmental risks as well as health risks for humans and animals through the food chain. Therefore, these reviews have often the same conclusion: the application of low Cd-P fertilizers, either mineral, organic or recycled, is diminishing the risks of Cd pollution at the soil, crop and consumption level. However, globalization, trade politics, economy, dependency on Morocco mineral P fertilizers, and the finite stock in the raw material have challenged this possibility, especially in the European Union. Meanwhile, in China, polluted arable soils are related to other anthropogenic activities and type of fertilizers rather than Cd-polluted phosphate rock and mineral P fertilizers.
At the farm level, other options to diminish Cd pollution in soil and crops, besides low Cd-P fertilizers, could consist of different fertilizer and crop management. These options were studied in this dissertation. A different P management, including different rate applications and placements, did not influence the total Cd concentration in silage maize grown in Germany, regardless of the developmental stage of the crop and the Cd levels in P fertilizer. Silage maize might take up Cd derived from P fertilizers under unpolluted soils, without high risks due to its high biomass production. However, significant changes in the labile Cd fraction were already visible after applying Cd-polluted P fertilizers at 150% of the required amount to the soil after only two growing seasons. Further research should be done to understand the correlations between the bioavailable metal fraction and the actual Cd uptake by silage maize, especially in unpolluted soils. This recommendation also follows the meta- analysis results presented in the second publication, which indicated a possible bias as most of the studies are performed under polluted conditions.
Considering the results of the third and fourth publication, the Cd uptake by silage maize was strongly correlated to labile Zn in the soil and the Zn uptake at the early development stage after two field seasons. Placed P fertilizer had a significant and negative effect on the Zn uptake by young silage maize. Further research is needed to understand the behavior of Cd and Zn in the uptake process by maize under P fertilization in unpolluted soils.
According to three of the four publications presented in this dissertation, the soil pH was the main soil characteristic influencing the bioavailability and the plant uptake of Cd under unpolluted conditions, regardless of the P treatment, the development stage, and the maizes intended use. However, the total Cd concentration in the soil was the dominant variable for the Cd concentration in maize grain when the soil was polluted with high Cd levels, which was the case in several experiments analyzed in the second publication.
P fertilizers with average Cd contamination might enhance labile Cd accumulation in arable land and crops when applied to low biomass crops, such as wheat and legume crops. In this regard, crop management such as crop rotation in the central field experiment indicated that the wheat rotation induced a lower Cd accumulation in maize-soil systems, owing to wheat likely accumulating Cd at higher levels than other crops. The results presented in the second publication also indicated high Cd accumulation by the wheat crop: the wheat grain accumulated more Cd than the maize grain. Thus, potential hazards related to Cd accumulation in wheat grain should also be considered in wheat-maize systems.
In conclusion, suitable crop rotations considering the crop-specific potential of Cd accumulation, efficient P management including soil P levels and nutrient use efficiency, and low Cd-P fertilizers remain the most viable options and the main challenge to avoid Cd accumulation in arable soils.Das Problem der Belastung landwirtschaftlicher Flächen mit Schwermetallen aufgrund anthropogener Aktivitäten, einschließlich des Einsatzes von Phosphor-(P)-Düngemitteln, die mit Cadmium (Cd) und anderen Metallen wie Uran verunreinigt sind, wurde bereits ausführlich untersucht. Mehrere Reviews, einschließlich des Reviews in der vorliegenden Dissertation, haben sich mit diesem Thema befasst und sind häufig zu dem gleichen Ergebnis gekommen: die Anwendung von P-Düngemitteln mit hohem Cd-Gehalt korreliert stark mit der Cd-Anreicherung in Ackerböden, was wiederum sowohl Umweltrisiken als auch Gesundheitsrisiken für Menschen und Tiere über die Nahrungskette zur Folge haben könnte.
Daher haben diese Reviews oftmals dieselbe Schlussfolgerung: die Anwendung von mineralischen, organischen oder recycelten P-Düngemitteln mit geringen Cd-Anteilen reduziert die Cd-Belastung auf den Ebenen Boden, Pflanze und Konsum. Die Globalisierung, die Handelspolitik, die Wirtschaft, die Abhängigkeit von P-Mineraldüngern aus Marokko und die Endlichkeit des Rohstoffs erschweren diese Möglichkeit, insbesondere in der Europäischen Union. Währenddessen stehen in China verunreinigte Ackerböden im Zusammenhang mit anderen anthropogenen Aktivitäten und anderen Arten von Düngemitteln als mit Cd-verunreinigtem Phosphatgestein und mineralischen P- Düngemitteln.
Andere Möglichkeiten neben P-Düngemitteln mit geringen Cd-Anteilen, um Cd- Verschmutzung auf Betriebsebene in Böden und Pflanzen zu verringern, könnten in einem anderen Dünge- und Pflanzenmanagement bestehen. Diese Möglichkeiten wurden in der vorliegenden Dissertation untersucht. Ein anderes P-Management, einschließlich verschiedener Anwendungsmengen und Platzierungen, hatte keinen Einfluss auf die Gesamtkonzentration an Cd bei Silomais, welcher in Deutschland angebaut wurde, unabhängig vom Entwicklungsstadium der Pflanzen und der Cd-Anteile in den P- Düngemitteln. Silomais könnte auf unbelasteten Böden Cd aus P-Düngemitteln aufnehmen, ohne dass wegen der hohe Biomasseproduktion ein hohes Risiko besteht. Signifikante Veränderungen des labilen Cd-Anteils im Boden waren bereits nach der Ausbringung von Cd-verunreinigten P-Düngemitteln in Höhe von 150% der erforderlichen Menge nach nur zwei Vegetationsperioden zu erkennen. Weitere Untersuchungen sind nötig, um die Zusammenhänge zwischen der bioverfügbaren Metallfraktion und der tatsächlichen Cd- Aufnahme von Silomais zu verstehen, insbesondere in unbelasteten Böden. Diese Empfehlung folgt den Ergebnissen der Metaanalyse in der zweiten Publikation, welche eine mögliche Verzerrung zeigt, da die meisten Studien unter belasteten Bedingungen durchgeführt wurden.
Unter Berücksichtigung der Ergebnisse der dritten und vierten Veröffentlichung, korrelierte die Cd-Aufnahme von Silomais mit dem Anteil an labilem Zink (Zn) im Boden und mit der Zn-Aufnahme im frühen Entwicklungsstadium innerhalb von zwei Vegetationsperioden. Platzierte P-Düngung hatte einen signifikanten und negativen Einfluss auf die Zn-Aufnahme durch jungen Silomais. Weitere Untersuchungen sind notwendig, um das Verhalten von Cd und Zn bei der Aufnahme von Mais mit P-Düngemitteln in unbelasteten Böden zu verstehen.
In drei der vier Publikationen der vorliegenden Dissertation war der Boden-pH die wichtigste Bodeneigenschaft mit Einfluss auf die Bioverfügbarkeit und die Pflanzenaufnahme von Cd unter unbelasteten Bedingungen, unabhängig von der P-Anwendung, vom Entwicklungsstadium und der beabsichtigten Maisnutzung. Hingegen war die Gesamt-Cd- Konzentration die dominante Variable für die Cd-Konzentration in den Maiskörnern, wenn der Boden mit hohen Cd-Leveln verunreinigt war, was in einigen Experimenten der Fall war, die in der zweiten Publikation analysiert wurden.
P-Düngemittel mit durchschnittlicher Cd-Kontamination könnten die labile Cd- Anreicherung in Ackerböden und Pflanzen verbessern, wenn sie auf Pflanzen mit geringer Biomasse, wie Weizen und Leguminosen, ausgebracht werden. In dieser Hinsicht wiesen Pflanzenbaumanagementmaßnahmen wie die Fruchtfolge im Hauptfeldexperiment darauf hin, dass eine Fruchtfolge mit Weizen zu einer geringeren Cd-Akkumulation in Maisanbausystemen führt, was darauf zurückzuführen ist, dass Weizen wahrscheinlich höhere Cd-Konzentrationen anreichert als andere Kulturen. Die Ergebnisse in der zweiten Publikation deuteten ebenfalls auf eine Cd-Akkumulation der Weizenpflanze hin: Die Weizenkörner reicherten mehr Cadmium an als die Maiskörner. Daher sollte das Gefahrenpotential in Weizenkörnern auch bei Weizen-Mais-Fruchtfolgen betrachtet werden.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass geeignete Fruchtfolgen unter Berücksichtigung des pflanzenspezifischen Potentials der Cd-Anreicherung, eines effizienten P-Managements, das den P-Gehalt im Boden und der Effizienz der Nährstoffnutzung einschließt, sowie P- Düngemittel mit niedrigem Cd-Gehalt nach wie vor die praktikabelsten Optionen und die Hauptherausforderung zur Vermeidung von Cd-Anreicherung in Ackerböden bleiben
Transporters mediating ammonium uptake in plants and their regulation by the abiotic stress signaling pathway
Full text linkNitrogen nutrition refers to the uptake, assimilation, and utilization of ammonium, nitrate, and organic nitrogen sources. Ammonium is energetically a more cost-effective nitrogen source than nitrate but can be toxic for plants, and its use by plants is regulated at different levels. Ammonium transporters (AMTs) take up ammonium and are localized primarily in plant roots, working as trimers in the plasma membrane. Under high external ammonium concentrations, phosphorylation in AMTs C-termini shuts down transport to avoid toxicity. This phosphorylation is performed by CIPK23, a kinase shown to be inhibited by Clade A PP2Cs. This study aimed to characterize AMTs from wheat and analyze their transcriptional response to ammonium. Another aim was to determine the role of clade A PP2Cs and PYR/PYL receptor proteins for abscisic acid in ammonium nutrition.
Chapter I describes the physiological responses of winter wheat to different nitrogen sources and ammonium concentrations. The plants mainly used root morphological responses to adapt to differences in the nitrogen source. High external concentrations of ammonium reduced plant growth, while these conditions induced the expression of TaAMT1;1 and TaAMT1;2.
In Chapter II, we studied the capacity of TaAMT2s to transport ammonium and their transcriptional responsiveness to ammonium nutrition. From the six TaAMT2s, only TaAMT2;1 could transport ammonium in a yeast complementation line. Besides, its expression in roots is lower under ammonium than under nitrate. The expression pattern among the remaining TaAMT2s (TaAMT2;2-TaAMT2;6) is similar, with higher expression under ammonium, in both roots and leaves, compared to nitrate.
Chapter III focused on the role of the PP2C phosphatase ABI1 (ABA-insensitive 1) in ammonium nutrition and the effect of external ammonium concentrations on ABA concentrations. Ammonium increased ABA concentrations in roots by activating ABA-GE, meaning ammonium toxicity could be sensed as abiotic stress through ABA. Without ammonium, ABI1 dephosphorylates AMTs and inhibits CIPK23; with ammonium, ABA-PYR/PYL complex-mediated inhibition of ABI1 releases CIPK23 to phosphorylate AMTs and avoids ammonium toxicity.
Finally, in Chapter IV, we studied the role of AIP1 and its ammonium-dependent regulator, PYL8, in nitrogen nutrition. We described the function of AIP1, which was redundant to ABI1 in AMT regulation. Based on ammonium-dependent root architecture changes, and higher auxin accumulation in pyl8-1 root tips compared to the wild type, we suggest that PYL8 is involved in root-phenotype modulation in an ammonium-dependent manner.Stickstoffernährung beinhaltet die Aufnahme, Assimilation und Verwertung von Ammonium, Nitrat und organischen Stickstoffquellen. Ammonium ist energetisch gesehen eine kostengünstigere Stickstoffquelle als Nitrat, kann aber für Pflanzen giftig sein, weshalb seine Verwendung durch Pflanzen auf verschiedenen Ebenen reguliert wird. Ammoniumtransporter (AMTs) nehmen Ammonium auf und sind hauptsächlich in den Wurzeln der Pflanzen lokalisiert, wo sie als Trimere in der Plasmamembran arbeiten. Bei hohen externen Ammoniumkonzentrationen wird der Transport durch Phosphorylierung in den C-Termini der AMTs unterbrochen, um Toxizität zu vermeiden. Diese Phosphorylierung wird von der Kinase CIPK23 durchgeführt, die nachweislich durch PP2C A Phosphatasen gehemmt werden kann. Ziel dieser Arbeiten war die Charakterisierung von AMTs aus Weizen und die Analyse ihrer transkriptionellen Reaktion auf Ammonium. Ein weiteres Ziel war die Bestimmung der Rolle von PP2C A Phosphatasen und PYR/PYL, Rezeptoren für Abscisinsäure, bei der Ammoniumernährung.
In Kapitel I wurden die physiologischen Reaktionen von Winterweizen auf verschiedene Stickstoffquellen und Ammoniumkonzentrationen beschrieben. Dabei reagierten die Weizenkeimlinge hauptsächlich durch morphologische Veränderungen im Wurzelwachstum. Obwohl hohe externe Ammoniumkonzentrationen das Wachstum verringerten wurde die Transkription der hoch affinen Ammoniumtransporter TaAMT1;1 und TaAMT1;2 durch Ammonium induziert.
In Kapitel II untersuchten wir die Fähigkeit von TaAMT2s, Ammonium zu transportieren, und ihre transkriptionelle Reaktion auf Ammoniumernährung. Von den sechs TaAMT2s konnte nur TaAMT2;1 in einer Hefemutante Ammonium transportieren. Außerdem ist seine Expression in Wurzeln unter Ammonium geringer als unter Nitrat. Das Expressionsmuster der übrigen TaAMT2s (TaAMT2;2-TaAMT2;6) ist ähnlich, mit einer höheren Expression unter Ammonium, sowohl in Wurzeln als auch in Blättern, im Vergleich zu Nitrat.
Kapitel III befasste sich mit der Rolle der ABI1 (ABA Insensitiv 1) PP2C A Phosphatase bei der Ammoniumernährung und den Auswirkungen externer Ammoniumkonzentrationen auf die ABA-Konzentrationen. Ammonium erhöhte die ABA-Konzentrationen in den Wurzeln durch Aktivierung von ABA-GE, was bedeutet, dass Ammoniumtoxizität als abiotischer Stress durch ABA wahrgenommen werden könnte. Ohne Ammonium dephosphoryliert ABI1 die AMTs und hemmt CIPK23; mit Ammonium setzt die durch den ABA-PYR/PYL-Komplex vermittelte Hemmung von ABI1 CIPK23 frei, um die AMTs zu phosphorylieren und Ammoniumtoxizität zu vermeiden.
In Kapitel IV schließlich haben wir die Rolle von AIP1 und dessen Ammonium-abhängigen Regulator PYL8 bei der Ammoniumernährung untersucht. Die Funktion von AIP1 in der Regulation der Ammoniumaufnahme ist redundant mit der von ABI1 beschrieben. Die ammoniumabhängigen Veränderungen der Wurzelarchitektur und erhöhte Akkumulation von Auxin in den Wurzelspitzen der pyl8-1 Pflanzen im Vergleich zum Wildtyp legen nahe, dass PYL8 an der Modulation des ammoniumabhängigen Wurzelphänotyps beteiligt ist
Dual-purpose chicken - what does it taste like? Sensory evaluation of chicken meat and eggs of four dual-purpose chicken genetics
No full textDie Forschung zur Sensorik von Fleisch und Eiern von Zweinutzungshühnern stellt aus wissenschaftlicher Sicht bislang eine Nische dar. In Kooperation mit dem EIP-Agri Projekts ZweiWert haben im Sommer 2023 daher Studierende an der DHBW Heilbronn im Integrations¬seminar Zweinutzungshühner: Wie den Mehrwert rüberbringen? mehrere Zweinutzungshuhn-Genetiken verkostet, analysiert und bewertet. Beurteilt wurden Coffee der Ökologischen Tierzucht (ÖTZ), Sundheimer aus dem Öko2Huhn-Projekt, RegioHuhn und Lohmann Dual sowie eine Kontrollgruppe einer klassischen Lege- bzw. Mastlinie. Ziel war es, herauszufinden, wie verschiedene Zweinutzungshühner schmecken und ob es bei Fleisch und Eiern sensorische Unterschiede oder Besonderheiten gibt. Sensorische Attribute, u.a. Aussehen, Geschmack und Geruch, wurden anhand eines mehrteiligen Beurteilungsbogens erfasst.
Zweinutzungshühner schmecken besser, so lautet das Ergebnis dieser explorativen Studie kurzgefasst. Gemäß dem Urteil der Testenden bestehen jedoch Unterschiede; nicht alleine zwischen den verschiedenen Genetiken, sondern auch jeweils zwischen den einzelnen Teilen Brust, Schlegel, Flügel oder Sud. Die sensorischen Steckbriefe der vier verprobten Zweinutzungshühner fallen vielgestaltig aus und erlauben kein eindeutiges sensorisches Ranking. Das Fleisch von Lohmann Dual entspricht Verbraucherpräferenzen insgesamt offenbar am besten, während deren Eier (zubereitet) am wenigsten gefallen. Insgesamt indes besteht eine konsistente sensorische Überlegenheit der Zweinutzungshühner gegenüber der spezialisierten Mast- bzw. Legerasse. Diese Ergebnisse sollten sie sich in weiteren Untersuchungen bestätigen könnten einen Beitrag zur Steigerung der Verbraucherakzeptanz von Zweinutzungshühnern leisten und damit zu deren weiteren Verbreitung beitragen.
Das EIP-Projekt mit dem Titel Aufbau von Wertschöpfungsketten für Zwei¬nutzungs¬hühner in Baden-Württemberg (ZweiWert) wird vom Ministerium für Ernährung, ländliche Räume und Verbraucherschutz Baden-Württemberg von 01/2022 bis 12/2024 gefördert. Projektpartner sind der Naturlandverband Baden-Württemberg, mehrere Fachgebiete der Universität Hohenheim und viele Partner aus der landwirtschaftlichen Erzeugung und Vermarktung.Research into the sensory properties of meat and eggs from dual-purpose chickens has so far been a niche from a scientific point of view. In cooperation with the EIP-Agri project "ZweiWert", students at the DHBW Heilbronn therefore tasted, analysed and evaluated several dual-purpose chicken genetics in the integration seminar "Dual-purpose chickens: How to communicate the added value" in summer 2023. The genetics Coffee" from the Ökologische Tierzucht (ÖTZ), "Sundheimer" from the Öko2Huhn project, "RegioHuhn" and "Lohmann Dual" as well as a control group from a classic laying or fattening line were assessed. The aim was to find out how different dual-purpose chickens taste and whether there are sensory differences or special features in meat and eggs Sensory attributes, including appearance, taste and smell, were recorded using a multi-methods assessment sheet.
In short, the results of this explorative study show that dual-purpose chickens taste better. However, according to the testers judgement, there are differences not only between the different genetics, but also between the individual parts - breast, drumstick, wings or broth. The sensory profiles of the four dual-purpose chickens tested are varied and do not allow a clear sensory "ranking". The meat from Lohmann Dual apparently corresponds best to consumer preferences, while their eggs (cooked) are the least appealing. Overall, however, there is a consistent sensory superiority of the dual-purpose chickens over the specialised fattening or laying breed. These results - should they be confirmed in further studies - could contribute to increasing consumer acceptance of dual-purpose chickens and addressed in market communication to their further spread.
The EIP project titled "Building Value Chains for Dual-Purpose Chickens in Baden-Württemberg" (ZweiWert) is funded by the Ministry of Food, Rural Areas and Consumer Protection of Baden-Württemberg from 01/2022 to 12/2024. Project partners include the Naturland Association of Baden-Württemberg, several departments of the University of Hohenheim, and many partners from agricultural production and marketing
Integrative taxonomy of platygastrine wasps of Germany
Full text linkIn the context of the sixth mass extinction, our understanding of insect decline is severely limited by a lack of information on biodiversity. Many highly abundant and diverse insect groups remain unidentifiable to species or even to genus. The parasitoid wasp superfamily Platygastroidea is one such dark taxon. The taxonomic impediment is especially severe in the Palearctic Platygastrinae due to the proliferation of names with vague concepts. Platygastrine wasps parasitize the hyper-diverse Cecidomyiidae (Diptera), suggesting that their species richness may be correspondingly high. Revisionary work is needed to identify named species and to discover new ones. This work applies integrative taxonomic methods to address the most pressing problems within the subfamily. The research presented in this dissertation focuses on Europe, particularly Germany, which is the current center of insect decline research as well as a historical center of platygastrine taxonomy. As part of this work, historical descriptions and their associated type material were examined and clarified so that further revisionary work can occur.
The dissertation is structured in five chapters, of which two are published and three are unpublished. The first chapter reviews 18 genera of Platygastridae described by Arnold Förster (1856), most of which represent distinct and recognizable lineages. The study provides their taxonomic history, diagnostic remarks, English translations, and illustrations of important specimens from the Förster collection in the Natural History Museum Vienna. The collection also includes original exemplar specimens of European species whose types have been lost. Potential neotypes and lectotypes from this material are noted, with the aim of improving nomenclatural stability in the group. Potential neotypes were found for Amblyaspis forticornis (Nees, 1834), Isocybus grandis (Nees, 1834), Platygaster striolata Nees, 1834, and Trichacis tristis (Nees, 1834). Lectotypes will be designated for Platygaster spinigera Nees, 1834, which will be transferred to Leptacis, and for Platygaster corvina Förster, 1861, with Platygaster henkvlugi Buhl, 1996 treated as a junior synonym. Synopeas mutica (Nees, 1834) should be transferred back to Platygaster.
The second chapter addresses generic concepts within Platygastrinae sensu Ashmead. Part of Platygastrinae (former Inostemmatinae sensu Ashmead) was reviewed and keyed by Masner & Huggert (1989). However, more than half of the genera in the subfamily, including the vast majority of species, have not been revised. A working key to 14 major world genera, the first of its kind, is provided. An additional six genera and three subgenera of uncertain placement are discussed.
The third chapter focuses on nomenclatural problems in the genus Platygaster Latreille, which is the type genus for its subfamily, family, and superfamily. It is also the largest genus in Platygastroidea with nearly 700 species, and recent evidence indicates that it is not monophyletic. It is necessary to establish the identity of the type specimen, as well as the identities of the 13 generic junior synonyms and four subgenera, in order to proceed with taxonomic divisions. The type specimen Scelio ruficornis Latreille, 1805, lost to science for 192 years, was rediscovered. However, it does not belong to the prevailing concept of Platygaster, but to Isocybus Förster, which has extreme taxonomic ramifications. The proposed solution would replace the type species of each genus in order to retain prevailing usage and prevent widespread confusion. A petition is presented to designate Epimeces ensifer Westwood as the type of Platygaster and Scelio ruficornis as the type of Isocybus.
In the fourth chapter, the genus Trichacis Förster is revised for Europe. Examination of historical and modern collections combined with DNA barcoding revealed the presence of only a single species in Europe, Trichacis tristis (Nees, 1834), redescribed here. The results suggest that T. tristis has 14 junior synonyms: T. abdominalis (Thomson, 1859); T. bidentiscutum Szabó, 1981; T. didas (Walker, 1835); T. fusciala Szabó, 1981; T. hajduica Szabó, 1981; T. illusor Kieffer, 1916; T. nosferatus Buhl, 1997; T. pisis (Walker, 1835); T. persicus Asadi & Buhl, 2021; T. pulchricornis Szelényi, 1953; T. quadriclava Szabó, 1981; T. remulus (Walker, 1835); T. vitreus Buhl, 1997; and T. weiperti Buhl, 2019. Four species should be transferred to Amblyaspis Förster: T. afurcata Szabó, 1977, T. hungarica Szabó, 1977, T. pannonica Szabó, 1977, and T. tatika Szabó, 1977. Intraspecific variation, biological associations, and taxonomic history are discussed. DNA barcodes are provided and analyzed in the context of worldwide Trichacis and its sister genus Isocybus Förster.
The fifth chapter examines platygastrid diversity in Germany in the context of insect decline. DNA barcodes indicate the presence of 178 observed species, with an estimated total of 290. GBOL sampling captured an estimated 93.7% of total species richness, but only 45.8% of rare species. A case study from Isocybus compares historical specimens, DNA barcode vouchers, and ecological data to illustrate the possible decline of a wetland parasitoid species.
Altogether, the research demonstrates the importance of historical material, especially type specimens, in understanding biodiversity through time, and provides an essential taxonomic foundation for much-needed modern identification resources for Platygastrinae in the western Palearctic and beyond.Mitten im sechsten Massensterben ist unser Verständnis des Insektenrückgangs durch mangelhafte Informationen über die biologische Vielfalt noch immer stark eingeschränkt. Viele der häufigen und artenreichen Insektengruppen lassen sich nicht bis zur Art oder Gattung bestimmen, verweilen daher im Dunkeln. Platygastroidea, eine Überfamilie parasitoider Wespen, stellt ein solches "dark Taxon" dar. Bei paläarktischen Platygastrinae ist die taxonomische Bearbeitung besonders schwer, da es in einer Vielzahl von Taxa Unklarheiten gibt. Platygastrinae parasitieren die sehr artenreichen Cecidomyiidae (Diptera), was darauf schließen lässt, dass ihr Artenreichtum ebenfalls entsprechend groß sein könnte. Taxonomische Revisionen sind erforderlich, um beschriebene Arten zu identifizieren und neue zu entdecken. Die vorliegende Arbeit nutzt integrative Taxonomie, um die dringendsten Probleme dieser Unterfamilie anzugehen. Der Forschungsschwerpunkt liegt auf Europa, insbesondere Deutschland, das aktuelle Zentrum der Erforschung des Insektensterben, sowie ein historisches Zentrum der Platygastrinen-Taxonomie.
Die Dissertation ist in fünf Kapitel unterteilt, von denen zwei veröffentlich und drei unveröffentlicht sind. Das erste Kapitel liefert einen Überblick über die 18 von Arnold Förster (1856) beschriebenen Gattungen der Platygastridae. Informationen über ihre Taxonomie, Anmerkungen zur Diagnose, Übersetzungen sowie Abbildungen wichtiger Exemplare aus der Förster-Sammlung im Naturhistorischen Museum Wien werden bereitgestellt. Die Sammlung Förster enthält zudem wichtige Original-Exemplare europäischer Arten, deren Typen unauffindbar sind. Potenzielle Neotypen und Lectotypen aus diesem Material sind vermerkt, um die nomenklatorische Stabilität der Gruppe zu verbessern. Potenzielle Neotypen wurden für Amblyaspis forticornis (Nees, 1834), Isocybus grandis (Nees, 1834), Platygaster striolata Nees, 1834, und Trichacis tristis (Nees, 1834) gefunden. Lectotypen werden für P. spinigera Nees, 1834, die zu Leptacis gestellt wird, und für P. corvina Förster, 1861, bestimmt, wobei Platygaster henkvlugi Buhl, 1996 als jüngeres Synonym zur letztgenannten Art behandelt wird. Synopeas mutica (Nees, 1834) sollte zurück zu Platygaster gestellt werden.
Das zweite Kapitel befasst sich mit Gattungskonzepten innerhalb der Platygastrinae sensu Ashmead. Ein Teil der Platygastrinae (früher Inostemmatinae sensu Ashmead) wurde von Masner & Huggert (1989) überarbeitet und ein Bestimmungsschlüssel bereitgestellt. Viele Gattungen dieser Unterfamilie, einschließlich der meisten Arten, wurden jedoch nicht überarbeitet. Ein Bestimmungsschlüssel für 14 wichtige Gattungen der Welt wird vorgelegt. Weitere sechs Gattungen und drei Untergattungen mit unsicherer Stellung werden diskutiert.
Das dritte Kapitel stellt die nomenklatorischen Probleme in der Gattung Platygaster Latreille dar, die Typusgattung der Überfamilie. Mit fast 700 Arten ist sie die größte Gattung der Platygastroidea, die nach neueren Erkenntnissen nicht monophyletisch ist. Das Aufklären der Identitäten des Typusexemplars, 13 jüngerer Synonyme und vier Untergattungen ist wichtig, um mit der taxonomischen Aufarbeitung fortzufahren. Das Typusexemplar von Scelio ruficornis, das 192 Jahre lang für die Wissenschaft als verschollen galt, wurde wiederentdeckt. Der Typus passt jedoch nicht zum vorherrschenden Konzept von Platygaster, sondern von Isocybus. Dies hat bedeutende taxonomische Auswirkungen. Als Lösung wird empfohlen, die Typusarten der einzelnen Gattungen zu ersetzen, um die aktuelle Namensnutzung beizubehalten und Verwirrung zu verhindern. Die Designation von Epimeces ensifer Westwood als Typusart von Platygaster und Scelio ruficornis als Typusart von Isocybus wird vorgeschlagen.
In Kapitel vier wird die Gattung Trichacis Förster für Europa überarbeitet. Eine Untersuchung von historischem und neuem Sammlungsmaterial in Kombination mit DNA-Barcoding offenbarte das Vorhandensein einer einzigen Art in Europa, Trichacis tristis (Nees, 1834), die hier neu beschrieben wird. Die Ergebnisse zeigen, dass T. tristis 14 jüngere Synonyme hat: T. abdominalis (Thomson, 1859); T. bidentiscutum Szabó, 1981; T. didas (Walker, 1835); T. fusciala Szabó, 1981; T. hajduica Szabó, 1981; T. illusor Kieffer, 1916; T. nosferatus Buhl, 1997; T. pisis (Walker, 1835); T. persicus Asadi & Buhl, 2021; T. pulchricornis Szelényi, 1953; T. quadriclava Szabó, 1981; T. remulus (Walker, 1835); T. vitreus Buhl, 1997; und T. weiperti Buhl, 2019. Vier Arten sollten zu Amblyaspis Förster gestellt werden: T. afurcata Szabó, 1977, T. hungarica Szabó, 1977, T. pannonica Szabó, 1977 und T. tatika Szabó, 1977. Intraspezifische Variationen, biologische Assoziationen und die taxonomische Geschichte werden diskutiert. DNA-Barcodes werden bereitgestellt und im Kontext der weltweiten Arten von Trichacis und ihrer Schwestergattung Isocybus Förster analysiert.
Im fünften Kapitel wird die Diversität der Platygastriden in Deutschland im Hinblick auf das Insektensterben untersucht. DNA-Barcodes weisen auf das Vorhandensein von 178 Arten hin, bei einer geschätzten Gesamtzahl von 290 Arten. Die Studie erfasste geschätzt 93,7 % des gesamten Artenreichtums, aber nur 45,8 % der seltenen Arten. Eine Untersuchung der Gattung Isocybus mittels historischer Belege, DNA-Barcodes und ökologischer Daten zeigt den potentiellen Rückgang einer Parasitoidenart.
Diese Arbeit demonstriert, wie wichtig Sammlungen, insbesondere Typusexemplare, für das Verständnis der Artenvielfalt im Laufe der Zeit sind und liefert die taxonomische Grundlage für die dringend benötigten modernen Bestimmungshilfen der Platygastrinae in der westlichen Paläarktis und darüber hinaus
Analysis of aging-related changes and influencing factors on the metabolome of beef
Full text linkAging of beef is necessary to improve its flavor and tenderness. There are two most common aging types, dry-aging and wet-aging. Dry-aged beef is often associated with a higher eating quality than wet-aged beef. The term dry-aged beef is not legally defined, so authentication methods are needed to protect the consumers from food fraud.
During beef aging, the metabolome of beef changes due to the postmortem metabolism. This dissertation focuses on the aging method as a postmortem process and the resulting changes in the metabolome. As a hypothesis of this study, it was postulated that the detection of these metabolic changes due to aging of beef is feasible by 1H NMR spectroscopy and based on these measurements the evaluation of an authentication model for the aging method of beef is possible. In order to test this hypothesis, a sample preparation and measurement method was developed and based on this, potential influencing factors such as sampling position in muscle, breed and sex were investigated on the metabolome of fresh and aged beef.
In the first part of this thesis, the sample preparation and the 1H NMR measurement method were developed. In the sample preparation, the polar fraction of the metabolome was extracted from 200 mg of beef, allowing 24 samples to be prepared in parallel. The sample preparation and the measurement method were validated, and the first aged beef samples were analyzed to check if the aging-related changes in the metabolome could be detected by this method.
In the second part of this thesis, the sampling position in the muscle were analyzed for changes or differences in the metabolome due to its location in the muscle. The results showed that the metabolome changes along the length of the M. longissimus thoracis et lumborum, but the influence of the aging type and aging time was more pronounced in the metabolome of beef. The comparison of the surface and the inner part of wet-aged and dry-aged beef showed that the metabolome of dry-aged beef differed greatly between the surface and the inner part, despite the exclusion of the moisture content by freeze-drying and the low microbial load. There were only slight differences between the surface and the inner part for wet-aged beef, which could be due to the influence of microbiota and their metabolites. Therefore, the sampling location in the M. longissimus thoracis et lumborum was determined as precisely as possible for the further studies. The muscles were cut into ten pieces from cranial to caudal and dry-aged or wet-aged for 0, 7, 14, 21, and 28 days, in duplicates.
The third part of this thesis focuses on the potential influencing factors such as breed and sex of the animals. Fresh and aged beef samples from three cattle types (heifer, cow, and young bull) and two different breeds (Fleckvieh and Schwarzbunt) were analyzed by targeted and non-targeted 1H NMR spectroscopy. Both factors were shown to influence the metabolome of fresh and aged beef. Therefore, these factors had to be included in the authentication model based on both targeted and non-targeted model. The calculation of the authentication model was the main part of this thesis and showed a good prediction of cattle type, breed, aging time and aging type of beef. The authentication model was based on the combination of multiple models of PLS-R and PLS-DA. The model for predicting the cattle type showed an accuracy of 99 %, and the models for predicting the breed depending on the cattle type showed an accuracy of 100 %. Aging time could be predicted with an error of 2.28 days. The statistical models for aging type were separated by aging time based on the determination of aging time. The model for predicting the aging type of 28-day aged samples had an accuracy of 99 %. The other statistical models for predicting aging type were additionally separated by cattle type and breed, and their accuracy ranged from 90 % to 100 %.
In conclusion, an authentication model to determine the cattle type, breed, aging time and aging type of beef was developed in this dissertation. Therefore, it is possible to authenticate beef samples using a single 1H NMR spectrum. In future studies, it would be useful to extend this authentication model to other samples of other breeds and influencing factors.Mit der Reifung von Rindfleisch kann der Geschmack und die Zartheit des Fleisches verbessert werden. Es gibt zwei gängige Reifungstypen: Trockenreifung und Nassreifung. Dry-aged Rindfleisch wird oft mit einer höheren Genussqualität in Verbindung gebracht als wet-aged Rindfleisch. Der Begriff "dry-aged beef" ist rechtlich nicht definiert, weshalb Authentifizierungsmethoden erforderlich sind, um die Verbraucher vor Lebensmitteltäuschung zu schützen.
Während der Reifung von Rindfleisch verändert sich das Metabolom von Rindfleisch aufgrund des postmortalen Stoffwechsels. Diese Dissertation konzentriert sich auf die Reifungsmethode als postmortale Behandlung des Fleisches und die daraus resultierenden Veränderungen im Metabolom. Als Hypothese dieser Studie wurde postuliert, dass der Nachweis dieser Stoffwechselveränderungen durch die Reifung von Rindfleisch mittels 1H-NMR-Spektroskopie möglich ist und auf Basis dieser Messungen die Evaluierung eines Authentifizierungsmodells für die Reifungsmethode von Rindfleisch möglich ist. Um diese Hypothese zu überprüfen, wurde eine Probenvorbereitungs- und Messmethode entwickelt, die die Basis für die Untersuchungen möglicher Einflussfaktoren wie die Probenahmeposition im Muskel, Rasse oder Geschlecht auf das Metabolom von frischem und gereiftem Rindfleisch untersucht.
Im ersten Teil dieser Arbeit wurden die Probenvorbereitung und die 1H-NMR-Messmethode entwickelt. Bei der Probenvorbereitung wurde die polare Fraktion des Metaboloms aus 200 mg Rindfleisch extrahiert, was die parallele Vorbereitung von 24 Proben ermöglichte. Die Probenvorbereitung und die Messmethode wurden validiert, und die ersten gereiften Rindfleischproben analysiert, um zu prüfen, ob die reifungsbedingten Veränderungen im Metabolom mit dieser Methode nachweisbar waren.
Im zweiten Teil dieser Arbeit wurde die Lage der Probenahmeposition im Muskel auf Veränderungen oder Unterschiede im Metabolom analysiert. Die Ergebnisse zeigten, dass sich das Metabolom über die Länge des M. longissimus thoracis et lumborum verändert, aber der Einfluss der Reifeart und der Reifezeit auf das Metabolom von Rindfleisch stärker ausgeprägt war. Der Vergleich der Oberfläche und des inneren Teils von wet-aged und dry-aged Rindfleisch zeigte, dass sich das Metabolom von dry-aged Rindfleisch trotz des einheitlichen Bezugs auf die Trockenmasse durch Gefriertrocknung und trotz sehr geringer mikrobieller Belastung stark zwischen Oberfläche und innerem Teil unterscheidet. Bei wet-aged Rindfleisch gab es nur geringe Unterschiede zwischen der Oberfläche und dem inneren Teil, was auf den Einfluss der Mikrobiota und ihrer Stoffwechselprodukte zurückzuführen sein könnte. Daher wurde die Probenahmeposition im M. longissimus thoracis et lumborum für die weiteren Untersuchungen definiert. Die Muskeln wurden von kranial nach kaudal in zehn Stücke geschnitten und in Duplikaten 0, 7, 14, 21 und 28 Tage lang trocken (dry) oder nass (wet) gereift.
Der dritte Teil dieser Arbeit befasste sich mit möglichen Einflussfaktoren wie Rasse und Geschlecht der Tiere. Frische und gereifte Rindfleischproben der drei Rindertypen (Färse, Kuh und Jungbulle) und der zwei verschiedenen Rassen ("Fleckvieh" und "Schwarzbunt") wurden mittels targeted (zielgerichteter) und non-targeted (nicht-zielgerichter) 1H-NMR-Spektroskopie analysiert. Es zeigte sich, dass beide Faktoren (Rindertyp und Rasse) das Metabolom von frischem und gereiftem Rindfleisch beeinflussen. Daher mussten sie in das Authentifizierungsmodell, basierend auf dem targeted oder non-targeted Ansatz, einbezogen werden. Die Berechnung des Authentifizierungsmodells war ein Hauptteil dieser Arbeit. Der non-targeted Ansatz zeigte eine gute Vorhersage des Rindertyps, der Rasse, der Reifezeit und der Reifeart von Rindfleisch. Das Authentifizierungsmodell basierte auf der Kombination mehrerer statistischer Modelle von PLS-R und PLS-DA. Das Modell zur Vorhersage des Rindertyps zeigte eine Genauigkeit von 99 %, und die Modelle zur Vorhersage der Rasse in Abhängigkeit vom Rindertyp zeigten eine Genauigkeit von 100 %. Die Reifezeit konnte mit einem Fehler von 2,28 Tagen vorhergesagt werden. Auf der Grundlage der Bestimmung der Reifezeit wurden die statistischen Modelle für die Reifeart nach Reifezeit getrennt. Das Modell zur Vorhersage der Reifeart von 28 Tage gereiften Proben hatte eine Genauigkeit von 99,6 %. Die weiteren statistischen Modelle zur Vorhersage der Reifeart wurden zusätzlich nach Rindertyp und Rasse getrennt, und ihre Genauigkeit lag zwischen 90 und 100 %.
Zusammenfassend wurde in dieser Dissertation ein Authentifizierungsmodell für die Bestimmung von Rindertyp, Rasse, Reifezeit und Reifeart von Rindfleisch entwickelt. Daher ist es möglich, Rindfleischproben anhand eines einzigen 1H-NMR-Spektrums zu authentifizieren. In zukünftigen Studien wäre es sinnvoll, dieses Authentifizierungsmodell mit weiteren Proben anderer Rassen und Einflussfaktoren zu erweitern