University of Natural Resources and Life Sciences, Vienna
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World Mycotoxin Journal / Production and purification of ochratoxin A: Effects of media, light, and fungal strain variety
No full textAbstract: Ochratoxin A (OTA) is a mycotoxin produced by fungal species from the Aspergillus and Penicillium genera, frequently contaminating food products such as cereals, coffee, and dried fruits. OTA’s nephrotoxic, immunosuppressive, and potentially carcinogenic properties pose significant risks to food safety and public health. Efficient and reproducible protocols for OTA production and purification are essential to facilitate downstream applications, particularly in toxicological studies where high-purity OTA is required. This study investigated the effects of growth media, light conditions, and fungal strain variability on OTA production. Six different liquid media were first evaluated using five fungal strains to determine the optimal medium for OTA biosynthesis. The two highest-yielding strains from this screening were subsequently tested under different light conditions and time points to optimize production parameters. These optimized conditions were then applied to a large-scale screening of 53 fungal strains to assess their OTA production capabilities. Results showed that Czapek yeast autolysate medium yielded the highest OTA concentrations, with strains of Aspergillus westerdijkiae and Aspergillus steynii emerging as the highest-yielding producers. Continuous darkness significantly enhanced OTA production, with peak yields observed between days 14 and 17. The purification protocol achieved a near 100% purity level with a final recovery efficiency of 75%, ensuring a reproducible method for obtaining OTA of sufficient purity. These optimized conditions are compatible with future isotope labeling applications, where defined media are essential. These findings contribute to standardizing OTA production and purification for toxicological studies, metabolomics, and use as analytical standards.Europäische Kommission BIOTOXDoc; Horizon Europe grant [101119901
Developing a shared mental model for the European livestock farming system
No full textDas europäische Tierhaltungssystem trägt wesentlich zum Klimawandel und zum Rückgang der Artenvielfalt bei, was die gesellschaftliche Forderung nach dessen Wandel hin zur Nachhaltigkeit unterstreicht. Systemanalysen sind selten, aber notwendig, um einen derartigen Wandel herbeizuführen. Gemeinsame mentale Modelle verbessern das Verständnis eines Systems in einem partizipativen Umfeld und zeigen die Perspektiven einer Gruppe von Individuen auf das zu untersuchendes System auf. Diese Masterarbeit stützt sich auf die Theorie der mentalen Modelle, um Wahrnehmungen von Expert:innen zum europäischen Tierhaltungssystem umfassend zu beschreiben, die entsprechenden Systemkomponenten zu identifizieren, ihre Wechselwirkungen aufzuzeigen und die strukturellen Merkmale des beschriebenen Systems zu analysieren. Die Daten wurden im Rahmen eines Workshops mit Expert:innen, hauptsächlich aus der DACH-Region, erhoben und mittels qualitativer Inhaltsanalyse und kausales (kognitives) Mapping untersucht. Die Ergebnisse zeigen, dass das europäische Tierhaltungssystem von 20 Akteur:innen und einem Netzwerk von 83 Systemkomponenten beeinflusst wird, die den Themenbereichen Wirtschaft (30), Umwelt & natürliche Ressourcen (7), Politik & Institutionen (19), Bevölkerung & Urbanisierung (12) und Technologie (15) zugeordnet werden können. Außerdem wurden 346 Wechselwirkungen zwischen den Systemkomponenten aufgezeigt. Die die Systemkomponente ‚Durchschnittseinkommen der Bürger:innen‘ wurde als einzige Transmittervariable beschrieben, was auf ihren starken Einfluss auf andere Systemkomponenten hinweist. Die ‚Variablen Kosten der Tierproduktion‘ wurden als besonders aktiv und mit der höchsten Zentralität bewertet. Die Struktur des gemeinsamen mentalen Modells des europäischen Tierhaltungssystems kann dabei helfen, wirksame Hebel für Veränderungen zu identifizieren.The European livestock farming system contributes substantially to climate change and biodiversity decline which increases societal demand for its change towards sustainability. System analysis is rare but required for bringing about such changes. Shared mental models enhance the system understanding in a participatory environment and uncover the perspectives of a group of individuals on the system of interest. This master thesis builds on mental model theory to elicit experts’ perceptions of the European livestock farming system, identify the perceived system components, reveal their interdependencies, and analyze the structural characteristics of the described system. Data was collected during a workshop with experts mainly from the DACH-region and analyzed using qualitative content analysis and causal mapping. The results show that the European livestock farming system is affected by 20 actors and a network of 83 system components which are categorized into the topics of economy (30), environment & natural resources (7), policies & institutions (19), population & urbanization (12) and technology (15). Additionally, 346 interdependencies between the system components were revealed. The system component ‘Average income of citizens’ was described as the only transmitter variable, which indicates its strong perceived influence on other system components. The system component ‘Variable cost of livestock production’ was identified as very active, with the highest level of centrality. The structure of the shared mental model of the European livestock farming system may provide insights into strategic points for effectively initiating change.submitted by Christina BolkartMasterarbeit BOKU University 2025Mit deutscher Zusammenfassun
Beurteilung von Innovationen in der Forsttechnik anhand des WOODY-Harvesteraggregates der Firma Konrad Forsttechnik
No full textDie Innovationsfähigkeit der Forsttechnik gewinnt angesichts steigender ökologischer und wirtschaftlicher Herausforderungen zunehmend an Bedeutung. Diese Arbeit untersucht Innovationen in der Forsttechnik am Beispiel des WOODY-Harvesteraggregats der Firma Konrad Forsttechnik. Ziel der Arbeit ist es, den Innovationsprozess des Unternehmens zu analysieren und Schlüsselfaktoren für den langfristigen Markterfolg zu identifizieren.Basierend auf einer umfassenden Literaturrecherche und Experteninterviews wurden strategische, technologische und organisatorische Aspekte des Innovationsmanagements untersucht. Die Ergebnisse zeigen, dass der Erfolg von Innovationen maßgeblich von einer klaren Unternehmensstrategie, hoher Investition in Forschung und Entwicklung sowie einer engen Kundenbindung abhängt. Das WOODY-Harvesteraggregat zeichnet sich durch technologische Besonderheiten wie den Endlosrotator, eine hochklappbare Vorschubeinheit und eine patentierte Rahmengeometrie aus, die eine effiziente Holzernte auch in schwierigsten Gelände ermöglichen.Konrad Forsttechnik setzt auf eine pragmatische Innovationskultur, die sich durch praxisnahe Lösungen und flexible Anpassung an Marktanforderungen auszeichnet. Diese Arbeit verdeutlicht, dass nachhaltige Innovationen in der Forsttechnik nicht nur durch technologische Fortschritte, sondern auch durch strategische Unternehmensführung geprägt werden.The ability of forestry technology to innovate is becoming increasingly important in the face of growing environmental and economic challenges. This thesis examines innovation in forestry technology using the example of the WOODY harvester head from the company Konrad Forsttechnik. The aim of the thesis is to analyse the company's innovation process and to identify key factors for long-term market success.Based on a comprehensive literature review and expert interviews, the study examines strategic, technological and organisational aspects of innovation management. The results show that the success of innovations depends to a large extent on a clear corporate strategy, high investments in research and development, and close customer relationships. The WOODY harvester head features a number of technological innovations, including an endless rotator, a folding feed unit and a patented frame geometry, which enable efficient timber harvesting even in the most difficult terrain.Konrad Forsttechnik has a pragmatic culture of innovation, based on practical solutions and flexible adaptation to market needs. This work demonstrates that sustainable innovation in forestry technology is not only driven by technological progress, but also by strategic business management.verfasst von Piet SchwennerMasterarbeit BOKU University 202
Urban vegetation impacts CO2 fluxes in Vienna : a correlation analysis between Leaf Area Index and CO2 fluxes
No full textDas Ziel dieser Arbeit ist es, zu untersuchen, ob urbane Vegetation den ermittelten Unterschied zwischen gemessenem und berechnetem CO2-Fluss über der Stadt Wien erklären kann. Dieser Unterschied wird durch das berechnete Residual beschreiben, während der Leaf Area Index (LAI) die urbane Vegetation beschreibt. Die LAI-Werte wurden mithilfe von Fluss-Fußabdrücken und einer Zeitreihe von LAI-Rastern berechnet. Anschließend wurde die Korrelation zwischen LAI und dem Residual des CO2-Flusses untersucht. Die Ergebnisse zeigen eine signifikante Korrelation zwischen Residual und LAI, wobei die Korrelation tagsüber positiv (ρ= +0.74) und nachts negativ (ρ= -0.74) ist. Durch die Korrelation mit dem LAI kann das Residual mit vegetativen CO2-Flüssen in Verbindung gebracht werden. Diese Erklärung wird dadurch unterstützt, dass der LAI sowohl mit dem Residual als auch mit Größen von vegetativem CO2-Fluss korreliert und beide die gleichen Tages- und Jahreszeitentrends aufweisen. Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass die städtische Vegetation einen erheblichen Einfluss auf den unmittelbaren CO2-Fluss über Wien hat und dass es wichtig ist, die Vegetation bei der Berechnung und Interpretation des städtischen CO2-Flusses zu berücksichtigen.This thesis aimed to answer the question of whether urban vegetation can explain the observed gap between urban CO2 flux estimates and the corresponding CO2 flux measurements over the city of Vienna. For this purpose, a Residual was calculated to represent this gap, and values of Leaf Area Index (LAI) were calculated to represent the urban vegetation. LAI values were calculated using flux footprints over a time series of LAI images. A correlation analysis was then conducted between LAI and Residual. The results show a significant correlation between the Residual and LAI, where the correlation is positive for daytime data (ρ= +0.74) and negative for nighttime data (ρ= -0.74). The positive daytime correlation indicates that with increasing LAI, the measured CO2 flux is increasingly lower than the modelled flux, which can be explained by urban vegetation sequestering CO2 during the day. The negative nighttime correlation implies the opposite relationship, which can be explained by urban vegetation emitting CO2 during the night. The results suggest that the Residual can be connected to vegetational CO2 fluxes through the correlation with LAI. This is supported by the fact that LAI correlates to both the Residual and metrics of vegetational CO2 fluxes, as well as the fact that the diurnal and seasonal trends of the Residual resemble the diurnal and seasonal trends of vegetational CO2 fluxes. This suggests that urban vegetation notably impacts the instantaneous CO2 fluxes over Vienna and that it is important to consider the contribution of the vegetation when assessing and modelling urban CO2 fluxes with an intra-annual temporal resolution.submitted by Sebastian Konrad BraunIm Titel ist 2 jeweils tiefgestelltMasterarbeit BOKU University 2024Masterarbeit Czech University of Life Sciences Prague 2024Mit deutscher Zusammenfassun
Einfluss von Sorte und Gefriertrocknung auf gewählte Aspekte der Qualität der Früchte von Asimina triloba L
No full textDie Pflanze Asimina triloba (L.), auch Dreilappige Papau oder Indianerbanane genannt, gehört zur Familie der Annonaceae und ist ursprünglich in Nordamerika heimisch. Durch die sich verändernden Klimaverhältnisse ist es mittlerweile möglich, sie auch in Mitteleuropa zu kultivieren. Die reifen Früchte von Asimina triloba werden im Herbst über einen Zeitraum von mehreren Wochen geerntet, sind jedoch schlecht lagerfähig. Die vorliegende Arbeit befasst sich mit den Auswirkungen der Haltbarmachung mittels Gefriertrocknung auf gewählte qualitative Aspekte der Früchte sowie möglichen Unterschieden zwischen einzelnen Sorten. Für die Analyse wurden jeweils sechs bis sieben Früchte von fünf verschiedenen Sorten zu Püree verarbeitet und die Hälfte davon gefriergetrocknet und vermahlen. Die Laboranalysen wurden dann sowohl bei dem gefriergetrockneten als auch dem frischen Püree durchgeführt. Die insgesamt 30 Proben wurden auf folgende Parameter geprüft: Chlorophylle, Carotinoide, Antioxidative Kapazität, Phenole, Flavonoide, Zucker und organische Säuren. Im Zuge der Untersuchung konnten in der Frischmasse alle genannten qualitativen Parameter nachgewiesen werden, wobei es zwischen den Sorten meist nur geringe Unterschiede gibt. Die Ergebnisse haben auch gezeigt, dass sich die Menge der untersuchten qualitativen Aspekte nach der Gefriertrocknung in fast allen Fällen leicht erhöht hat. Da dies die Qualität der Früchte sichtlich erhöht, ist das Verfahren der Gefriertrocknung bei Früchten von Asimina triloba als gut geeignet zu bewerten. Allerdings ist dieses Trocknungsverfahren sehr kosten-, energie- und zeitintensiv, wodurch dessen Einsatz in der Praxis gründlich überlegt und nicht nur auf Basis der qualitativen Aspekte erfolgen sollte.The plant Asimina triloba (L.), also known as Pawpaw or Indiana banana, belongs to the Annonaceae family and is originally native to North America. Due to the changing climatic conditions, it is now possible to cultivate it in Central Europe. The ripe fruits of Asimina triloba are harvested in autumn over a period of several weeks, but they do not store well. This thesis deals with the effects of preservation by freeze drying on selected qualitative aspects of the fruit as well as possible differences between individual varieties. For the analysis, six to seven fruits from five different varieties were processed into puree and half of them were freeze-dried and ground. Laboratory analyzes were then performed on both, freeze-dried and fresh puree. A total of 30 samples was tested for the following parameters: chlorophyll, carotenoids, antioxidant capacity, phenols, flavonoids, sugars and organic acids. During the study, all the qualitative parameters mentioned were detected in the fresh mass, with only slight differences between the varieties in most cases. The results also showed that the quantity of the qualitative aspects examined increased slightly after freeze-drying in almost all cases. As this visibly increases the quality of the fruit, the freeze-drying process can be considered suitable for the fruits of Asimina triloba. However, this drying process is very cost-, energy- and time-intensive, which means that its use in practice should be carefully considered and not just based on qualitative aspects.verfasst von Julian HackenbergMasterarbeit BOKU University 2024Mit englischer Zusammenfassun
Management von wiederkäuenden Schalenwildarten in Österreich : Herausforderungen und Lösungswege
No full textSteigende Bestandszahlen wiederkäuender Schalenwildarten (wildlebende Huftiere) können in den Kulturlandschaften Österreichs und darüber hinaus zu Konflikten zwischen Landnutzergruppen führen. Ein Verbiss der Waldvegetation durch Rothirsch oder Reh, herausfordernde Bejagungssituationen, welche die Umsetzung von Regulationsmaßnahmen erschweren, sowie Beunruhigungen von Schalenwild durch Freizeitaktivitäten sind Reibungspunkte zwischen Interessensgruppen. Diese Konflikte, welche in einer Mehrfachnutzung der Landschaft und unterschiedlichen Zielen einzelner Landnutzer begründet sind, stellen das Schalenwildmanagement vor zahlreiche Herausforderungen. Um dieser Situation entgegenzuwirken, bedarf es wissenschaftlich fundierter Lösungsstrategien, welche im Fokus vorliegender Dissertation stehen. Konkret wurden in dieser Arbeit neuartige Managementansätze sowie praxistaugliche Planungsinstrumente für eine zukunftsorientierte Bewirtschaftung wiederkäuender Schalenwildarten entwickelt. Hierbei konnte die Effektivität einer gezielten räumlichen Verteilung von Bejagungsaktivitäten zur Wildschadensvermeidung empirisch belegt werden (Publikation I). Um die Umsetzung derartiger Managementmaßnahmen zu unterstützen, stellt diese Dissertation Modelle zur objektiven Beurteilung der Bejagbarkeitseignung verschiedener Flächen (Publikation II) sowie zur Entscheidungsfindung (Publikation III) zur Verfügung. Diese Modellierungsansätze ermöglichen unter anderem Vorhersagen des Raum-Zeit-Verhaltens von Schalenwild, zielorientierte Umsetzungen von Managemententscheidungen sowie eine Reduktion von Konflikten zwischen Landnutzergruppen über die Berücksichtigung verschiedener Interessensziele. Die Ergebnisse dieser Dissertation sind als Brückenschlag zwischen Wissenschaft und Praxis zu verstehen und sollen dazu beitragen das Management wiederkäuender Schalenwildarten in Österreich an bestehende sowie zukünftige Herausforderungen anzupassen.Increasing populations of wild ruminants can lead to wildlife-based conflicts between stakeholder groups in cultural landscapes within Austria and beyond. These conflicts, which are caused due to the multiple use of the landscape by humans, and differing objectives among land users, lead to numerous challenges regarding the management of these species. Browsing impact of red deer or roe deer on forest vegetation, challenging hunting situations, or disturbance of wild ruminants due to recreational activities can be mentioned as such challenges. To mitigate these situations, scientifically validated solutions are required, which are the focus of this thesis. To identify approaches of achieving more peaceful coexistence between stakeholders and wild ruminants, this thesis concentrates on diverse wildlife management measures and tools to inform sustainable management of these species. In this context, the findings for instance indicate that a careful consideration of hunting locations can contribute to the reduction of browsing impact on forest vegetation if sufficient planning takes place in advance (Publication I). To inform such planning, this thesis provides two new products for the sustainable management of wild ruminants, including a hunting suitability model (Publication II) and designed decision-support tool (Publication III). Collectively modelling approaches enable predictions of the spatio-temporal behaviour of wild ruminants, target-oriented implementation of management decisions, and a reduction of conflicts between stakeholder groups. The outcomes of this dissertation therefore enhance a bridge between science and practice and are helpful to improve wildlife management to mitigate existing and future challenges.verfasst von Paul GriesbergerDissertation BOKU University 2024Mit englischer Zusammenfassun
Naturerfahrung von Kindern in der Großstadt : Naturerfahrungsräume und naturnahe Spielfreiräume in Berlin und Wien im Vergleich
No full textKinder, die in der Großstadt aufwachsen, haben wenig Möglichkeiten, eigenständig Natur oder naturnahe Orte zu erkunden und dabei Naturerfahrungen zu machen. Naturerfahrungen könnendie gesundheitliche, psychische und soziale Entwicklung von Kindern fördern und tragen zur Bildung eines Umweltbewusstseins bei. Diese Arbeit vergleicht Naturerfahrungsräume und naturnahe Spielräume in Berlin und Wien, um Unterschiede zu identifizieren und zu untersuchen, welche Freiraumtypen Naturerfahrungen für Kinder in der Stadt ermöglichen können. Durch eine Literaturanalyse und eine qualitative Fallstudienanalyse mit vergleichendem Ansatz wurden jeweils drei Naturerfahrungsräume in Berlin und drei naturnahe Spielräume in Wien untersucht. Die wichtigsten Kriterien bei der Bewertung waren Zugänglichkeit, Gefahrenlosigkeit und Gestaltbarkeit. Die Ergebnisse zeigen, dass alle untersuchten Räume Naturerfahrungen für Kinder in der Stadt ermöglichen können, sich jedoch in Bezug auf die Gefahrenlosigkeit unterscheiden.Eine klare Kennzeichnung und Regelung als Spielfreiraum für Kinder kann andere Nutzer*innengruppen von der Nutzung abhalten und somit die Akzeptanz von naturnahen Spielfreiräumen unter Eltern erhöhen. Außerdem wurde untersucht, welche Initiativen zurEntstehung der Flächen beigetragen haben und wie sie von Nutzer*innen angenommen werden. Hier zeigt sich, dass Bürger*innenbeteiligungen zur Akzeptanz der Flächen beitragen, die dadurch auch mehr genutzt werden.Children growing up in the city have few opportunities to independently explore nature or nature-oriented places and gain nature experiences. Nature experiences can promote the health,psychological, and social development of children and contribute to the formation of environmental awareness. This thesis compares nature experience spaces and nature-oriented play spaces in Berlin and Vienna to identify differences and investigate which types of open spaces can enable nature experiences for children in the city. Through a literature review and a qualitative case study analysis with a comparative approach, three nature experience spaces in Berlin andthree nature-oriented play spaces in Vienna were examined. The main criteria for evaluation were accessibility, safety, and adjustability. The results show that all the examined spaces can enable nature experiences for children in the city, but they differ in terms of safety. Clear designation and regulation as play spaces for children can prevent other user groups from using them and thusincrease the acceptance of nature-oriented play spaces among parents. Additionally, the study examined which initiatives contributed to the creation of these spaces and how they are receivedby users. It was found that citizen participation contributes to the acceptance of these spaces and thus leads to increased usage.verfasst von Franzis Alda SchrammelMasterarbeit BOKU University 2024Mit englischer Zusammenfassun
Investigating plastic addives in children's toys
No full textKunststoff ist heute überall - es ist praktisch, einfach in der Herstellung und billig. Doch mit der Massenproduktion wurden auch Nachteile geschaffen. Trotz gesetzlicher Regulierung, darunter REACH- und RoHS-Richtlinien, werden schädliche Substanzen in Produkten gefunden, die Grenzwerte überschreiten. Kinder gelten als besonders gefährdet, da sie aufgrund ihres geringeren Körpergewichts und der Unfähigkeit, toxische Chemikalien auszuscheiden, dafür empfänglich sind. Ein Grund für das Vorkommen der Additive in ungewollten Produktgruppen kann das Recycling sein. Kunststoffabfälle werden außerhalb Europas anders behandelt, wodurch eine Kontamination mit schädlichen Additiven ermöglicht wird. Diese gelangen wieder in den Materialkreislauf, wenn Unternehmen Produkte oder Materialien importieren.Diese Masterarbeit befasst sich mit Kunststoffadditiven, die Elemente enthalten, deren Verwendung, Konzentration und Behandlung durch die REACH- und RoHS-Richtlinien festgelegt sind; insbesondere Brom, Cadmium, Chrom, Blei und Quecksilber. Es wurde untersucht, ob und welche Additive in Spielzeugen aus Kunststoff vorkamen, welche Funktion sie erfüllen und ob sie sich mittels Extraktionsversuchen herauslösen ließen und somit von Kindern aufgenommen werden könnten.156 Spielzeuge wurden gesammelt, woraus 231 Proben gezogen wurden. Diese wurden mittels Röntgenfluoreszenzanalyse und Infrarotspektroskopie untersucht. Sieben Proben wiesen erhöhte Werte an Cadmium oder Brom auf. Mit diesen wurden anschließend Extraktionsversuche durchgeführt, um zu testen, ob sich nachgewiesene Elemente extrahieren ließen. Das trat allerdings nicht ein; die Elemente blieben in der Matrix gebunden. Zusammenfassend konnten Additive zu einem gewissen Grad in Spielzeug nachgewiesen werden. Das zeigt, dass auch Recyclingkunststoffe für Spielzeuge verwendet werden. Alle Werte waren jedoch unterhalb des RoHS-Limits. Damit ist sicher, dass die Kinder beim Spielen keinen schädlichen Substanzen ausgesetzt waren.Plastic has become an integral part of modern life - it is practical, easy to produce, and cheap. However, the mass production of plastic has also created disadvantages. Despite legal regulation, including REACH and RoHS directives, harmful substances are found in various product groups, exceeding the limit value. Children are at risk as they are more susceptible to hazardous chemicals than adults due to their lower body weight and inability to excrete xenobiotic toxic chemicals. One reason for the presence of additives in unwanted product groups could be the extensive plastic recycling. Plastic waste is treated differently outside Europe, which allows contamination with harmful additives. These substances return to the cycle when companies import products or materials. This master thesis focuses on plastic additives containing elements whose use, concentration, and treatment are defined by the REACH and RoHS Directives, more specifically bromine, cadmium, chrome, lead, and mercury. It was investigated which elements could be detected in children’s plastic toys, what function they fulfill, and whether they could be dissolved using leaching experiments and be ingested by children. 156 toys were collected from which 231 samples were taken. They were analyzed using X-ray fluorescence and infrared spectroscopy. Seven of the samples had elevated levels of cadmium or bromine. Leaching experiments were done with these samples, testing whether the detected elements could be extracted. The results showed this was not the case for any of the samples, indicating that the elements remained bound in the matrix. To summarize, additives were detected in children's toys to a certain extent. This indicates that recycled plastics are used for toys too. Nevertheless, the values were below the limit compared to the RoHS Directives. This ensures the children were not exposed to toxic substances during play.submitted by Verena HaiderMasterarbeit BOKU University 2024Mit deutscher Zusammenfassun
Development of methods for in vitro quantification of proteolysis in E. coli expression systems
No full textDie Synthese von rekombinanten Proteinen stellt eine erhebliche Belastung für den Zellstoffwechsel dar und löst häufig Proteolyse als zelluläre Reaktion aus. Die Proteolyse baut Proteine ab, um Aminosäuren zu recyceln, was die Synthese von zellulären Proteinen unterstützt. Aus Sicht der industriellen Produktion kann dieser Prozess jedoch den Ertrag und die Qualität des gewünschten Proteinprodukts erheblich verringern. Abgebaute Fragmente des Zielproteins werden zu Verunreinigungen, die schwer zu entfernen sind. Das Ausmaß der proteolytischen Degradation hängt von den Eigenschaften des Zielproteins und den Kultivierungsbedingungen ab, die die proteolytische Aktivität der Bakterienzellen beeinflussen. Eine wesentliche Herausforderung in diesem Zusammenhang ist das Fehlen zuverlässiger Methoden zur quantitativen Analyse der in-vivo-Proteolyse.Wir schlugen vor, dass die Erweiterung des genetischen Codes mit nicht-kanonischen Aminosäuren (ncAAs) genutzt werden könnte, um eine Methode zur Quantifizierung des in-vivo proteolytischen Abbaus eines rekombinanten Proteins zu entwickeln. Dies würde ncAAs mit Seitenketten erfordern, die eine spezifische Erfassung des modifizierten Proteins und seiner Abbauprodukte, die weiterhin die ncAA enthalten, ermöglichen. Die erfassten Moleküle könnten dann quantifiziert oder identifiziert werden.Für diese Studie verwendeten wir ein E. coli-Expressionssystem, um ein Fab-Antikörperfragment zu produzieren, das spezifisch an TNFα bindet. Als ncAA wählten wir Nε-((2-azidoethoxy)carbonyl)-L-lysin (Azk) aufgrund seiner Azidgruppe, die Azido-Alkin-Cycloadditionsreaktionen (Click-Chemie) ermöglicht.The synthesis of recombinant proteins imposes a significant strain on cellular metabolism, often triggering proteolysis as a cellular response. Proteolysis degrades proteins to recycle amino acids, aiding the synthesis of cellular proteins. However, from a manufacturing perspective, this process can drastically reduce the yield and quality of the desired protein product. Degraded fragments of the target protein become impurities that are challenging to remove. The extent of proteolytic degradation depends on the target protein’s properties and cultivation conditions, which affect bacterial cells' proteolytic activity. A key challenge in this context is the absence of reliable methods for quantitatively analyzing in-vivo proteolysis.We proposed that genetic code expansion using non-canonical amino acids (ncAAs) could be utilized to develop a method for quantifying the in-vivo proteolytic degradation of a recombinant protein. This would involve ncAAs with side chains that facilitate specific capture of the modified protein and its degradation fragments that still contain the ncAA. The captured molecules could then be quantified or identified.For this study, we used an E. coli expression system to produce a Fab antibody fragment that binds specifically to TNFα. As our ncAA, we selected Nε-((2-azidoethoxy)carbonyl)-L-lysine (Azk) due to its azide group, which allows azido-alkyne cycloaddition (click chemistry) reactions.submitted by Hana Hanaee AhvazDissertation BOKU University 2024Mit deutscher Zusammenfassun
Vermessung von Holzpoltern mittels terrestrischer Laserscans
No full textDer Vermessung von Rundholz kommt im Forstsektor große Bedeutung zu. Von Holzpoltern wird jedoch meist nur das Raumvolumen gemessen und dann mit einem Umrechnungsfaktor auf das tatsächliche Holzvolumen geschlossen. Die Genauigkeit dieser Methode ist stark von den Eigenschaften des Polters und der einzelnen Stämme abhängig. Aussagen über die Durchmesserverteilung, das Einzelstammvolumen, die Abholzigkeit oder die exakten physischen Längen können so aber meist nicht getroffen werden. Im Zuge dieser Arbeit wurde eine Methode zur Holzpoltervermessung mit terrestrischen Laserscannern entwickelt. Zu diesem Zweck wurden zwei Holzpolter mittels Laserscanner aufgenommen. Anhand der Punktwolken wurden die Stirnflächen der Vor- und Rückseite der Polter segmentiert und einander zugeordnet. So konnten Parameter wie Mittendurchmesser, Abholzigkeit, Länge und Volumen der Stämme ermittelt und auf das gesamte Poltervolumen geschlossen werden, wobei Mittendurchmesser und Volumen in mehreren Varianten berechnet wurden. Als Referenz diente die elektronische Vermessung eines Sägewerks. Aufgrund von fehlenden Aufnahmen konnte für Polter 1 nur das Gesamtvolumen und die Verteilung der Einzelstammwerte verglichen werden, während bei Polter 2 nur der einzelstammweise Vergleich stattfinden konnte. Bei einer Entdeckungsrate von 92,82% der Stämme wurden bei Polter 1 zwischen 103,3% und 90,2% des gesamten Poltervolumens errechnet. Die Verteilungen der Einzelstammgrößen stimmten gut mit den Referenzdaten überein. Der Vergleich der Einzelstammwerte von Polter 2 lieferte einen RMSE beim Mittendurchmesser zwischen 9,73% und 10,23%, bei den Längen von 4,4% und beim Einzelstammvolumen zwischen 20,9% und 23,57%. Der RMSE der Abholzigkeitswerte belief sich auf 86,55% und stimmte damit schlecht mit den Vergleichsdaten überein. Diese Masterarbeit stellt Pionierarbeit im Gebiet der lasergestützten Holzpoltervermessung dar. Aufgrund kaum vorhandener Studien in diesem Bereich ist weitere Forschung notwendig.The measurement of roundwood in the forestry sector is crucial. However, mainly the gross volume of wood stacks is measured, and conversion factors are used to estimate the solid volume of the timber. The accuracy of these methods is highly dependent on the features of the stack and the logs within. Conclusions about the distribution of the diameter, volume or other important log characteristics can usually not be made though. In the course of this thesis, a novel methodology for the measurement of stacked wood with terrestrial laser scanners was developed. For this purpose, two wood stacks were recorded with a laser scanner. Based on the point cloud the surfaces of the logs in the front and back of the stack were segmented and matched. Thereby parameters like mid diameter, taper, length, and volume of the logs were determined. In doing so, the diameter and volume were calculated in different ways. The solid volume of the wood stack was able to be calculated by means of the individual log volumes. The measurement of a sawmill was used as reference data. Because of problems during data collection for wood stack 1, only the solid volume of the stack and the distribution of log parameters could be compared to the reference data, whereas for wood stack 2, only the comparison of the log parameters was possible. A recall of 92,82% of the stems of stack 1 was achieved, and the solid volume calculated ranged between 103,3% and 90,2%. The distribution of the stem features matched the reference data. The comparison of the log parameters of stack 2 resulted in RMSEs of 9,73% - 10,23% for the mid diameter, 4,4% for the log length, and 20,9% - 23,57% for the log volume. The estimated slenderness of the logs did not coincide well with the sawmill data, its RMSE was 86,55%. This thesis is pioneer work, and further research is required, especially with respect to the scarce number of studies regarding the measurement of wood stacks with laser scanners.verfasst von Lukas Johannes MoikMasterarbeit Universität für Bodenkultur Wien 2024Mit englischer Zusammenfassun