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Many people across the world suffer from iodine (I) deficiency and related diseases. The I content in plant-based foods is particularly low, but can be enhanced by agronomic biofortification. Therefore, in this study two field experiments were conducted under orchard conditions to assess the potential of I biofortification of apples and pears by foliar fertilization. Fruit trees were sprayed at various times during the growing season with solutions containing I in different concentrations and forms. In addition, tests were carried out to establish whether the effect of I sprays can be improved by co-application of potassium nitrate (KNO3) and sodium selenate (Na2SeO4). Iodine accumulation in apple and pear fruits was dose-dependent, with a stronger response to potassium iodide (KI) than potassium iodate (KIO3). In freshly harvested apple and pear fruits, 51% and 75% of the biofortified iodine was localized in the fruit peel, respectively. The remaining I was translocated into the fruit flesh, with a maximum of 3% reaching the core. Washing apples and pears with running deionized water reduced their I content by 14%. To achieve the targeted accumulation level of 50–100 μg I per 100 g fresh mass in washed and unpeeled fruits, foliar fertilization of 1.5 kg I per hectare and meter canopy height was required when KIO3 was applied. The addition of KNO3 and Na2SeO4 to I-containing spray solutions did not affect the I content in fruits. However, the application of KNO3 increased the total soluble solids content of the fruits by up to 1.0 °Brix compared to the control, and Na2SeO4 in the spray solution increased the fruit selenium (Se) content. Iodine sprays caused leaf necrosis, but without affecting the development and marketing quality of the fruits. Even after three months of cold storage, no adverse effects of I fertilization on general fruit characteristics were observed, however, I content of apples decreased by 20%.
Animal husbandry methods also play an important role in public discussion, as animal welfare is often valued in society by visual perceptions. In this context, there is often an idealized idea of livestock husbandry and nutrition, which is staged by ideal-typical images. In the minds of many citizens, nature-loving images trigger a positive imagination that results from the longings of urban living conditions. Media and stakeholder analyses indicate that the use of straw in livestock husbandry and nutrition also has a positive impact on the welfare of livestock. According to this, straw is preferred by the public for more animal welfare. But what is not considered is the fact that the straw must be of impeccable hygienic quality
Die vorliegende Masterarbeit befasst sich mit dem Thema der Darstellung von Vegetation im Kontext des Building Information Modeling (BIM) und hierbei insbesondere mit der Entwicklung eines Datenmodells für ausgewählte Baumarten.
Die Anwendung der BIM-Methode wird in der Landschaftsarchitektur zunehmend gefordert. Zurzeit sind die Integration und die Arbeit mit der BIM-Methode noch mit großen Herausforderungen verbunden. Für die Landschaftsarchitektur fehlen definierte Objekte im internationalen, herstellerneutralen Austauschformat Industry Foundation Classes (IFC). Es fehlen neben den Objekten des Freiraums die Workflows zur Modellierung der Objekte, die beschreibenden Informationen und die Zuordnung zu den Detaillierungsgraden.
Das Ziel der vorliegenden Masterarbeit besteht darin, eine Methode zum Generieren von parametrischen Baummodellen zu entwickeln. Es werden individuelle Baummodelle in der CAD/BIM-Software Autodesk Revit modelliert. Die Baummodelle sollen den Lebenszyklus einer Pflanze abbilden. Das in dieser Arbeit erstellte Baummodell ermöglicht die Abbildung einer Vielzahl von Kronen- und Wurzelformen. Die generierten Baummodelle beinhalten Wachstumsfunktionen mit spezifischen Parametern für die Gesamthöhe, die lichte Stammhöhe, den größten Kronendurchmesser, die Höhe des größten Kronendurchmessers sowie Länge und Tiefe der Wurzel. Zusätzlich zur Geometrie des Modells werden relevante Informationen als konsistenter Parametersatz definiert. Die Informationen können den BIM-Anwendungsfällen zugeordnet werden. Die Parametersätze für das Erscheinungsbild der Modelle und die Informationen zu den Eigenschaften werden über Dynamo gesteuert. Das ermöglicht den direkten Austausch der Modelle und der zugehörigen Informationen.
Ein erläuterndes Video (HAVERLAND 2022) zur Vorgehensweise und den Ergebnissen findet sich unter https://youtu.be/Azx3mPMu3Ng
Die vorliegende Arbeit befasst sich mit dem BIM-basierten (Building Information Modeling) Bauantrag und der Frage, welche Anforderungen hierfür bei BIM-Modellen der Außenanlagenplanung zu berücksichtigen sind.
Das Baugenehmigungsverfahren, wie man es heute kennt, ist zeit-, kosten- und personalintensiv sowie von langen Laufzeiten geprägt. Im Hinblick auf aktuelle Herausforderungen für die Planungs- und Baubranche wie Klimaanpassung, Verkehrswende und Wohnungsnot bei gleichzeitig immer komplexer werdenden bauordnungs- und bauplanungsrechtlichen Anforderungen ist eine Modernisierung des Bauantragsverfahrens unabdingbar. Mit dem Standardisierungsprojekt ,Austauschstandards im Bau- und Planungsbereich‘ des IT-Planungsrates wird daher seit einigen Jahren die Digitalisierung des Baugenehmigungsverfahrens vorangetrieben. So soll der Austausch von Daten und Informationen zwischen allen Beteiligten (planende Stelle, Genehmigungsstelle Antragsteller*innen usw.) zukünftig digital und unter bundesweit verbindlichen, herstellerneutralen, offenen Datenstandards erfolgen. Gleichzeitig ermöglicht die Einführung des digitalen Baugenehmigungsverfahrens auch die Einbindung von BIM-Modellen. Wie diese im digitalen Bauantragsverfahren genutzt werden können, welche Anforderungen diese erfüllen müssen und welche Chancen und Mehrwerte dadurch entstehen (z. B. durch die teilautomatisierte Regelprüfung von bauordnungs- und bauplanungsrechtlichen Anforderungen) wurde bereits im Forschungsprojekt ‚BIM-basierter Bauantrag‘ im Rahmen der Forschungsinitiative ‚Zukunft Bau‘ untersucht. Hierbei wurden allerdings insbesondere Gebäudemodelle betrachtet.
Zunehmend wird die Anwendung der BIM-Methode jedoch auch von der Landschaftsarchitektur gefordert. Aufgrund bisher nicht definierter Objekte im internationalen, herstellerneutralen Austauschstandard von BIM-Modellen IFC (Industry Foundation Classes) für den Bereich Landschaft, ist die Teilhabe an BIM-Prozessen zurzeit noch eine große Herausforderung für die Landschaftsarchitektur. So fehlen neben Objekten des Freiraums Standards sowohl hinsichtlich der Modellierung als auch für die zu beschreibenden Attribute in den erforderlichen Detaillierungsgraden.
Ziel dieser Arbeit ist es daher, Anforderungen an Außenanlagenmodelle für den BIM-basierten Bauantrag zu untersuchen und in eine Modellierungsrichtlinie umzusetzen. Ein weiteres Ziel ist es, mögliche Chancen der teilautomatisierten Regelprüfung von Bauvorschriften für Außenanlagen aufzuzeigen. Hierfür erfolgt zunächst eine Dokumentenanalyse von verschiedenen Bauvorlagenverordnungen. Des Weiteren werden auch die Vorgaben für den Detaillierungsgrad LOD200 (Level of Detail) untersucht. Die Umsetzung der Modellierungsrichtlinie erfolgt exemplarisch am Beispiel der Außenanlagenplanung des Bauvorhabens ‚Elbtower‘ in Hamburg. An diesem Beispiel werden die für den Bauantrag relevanten Objekte des Freiraums und deren geometrischen und semantischen Anforderungen identifiziert. Für Objekte, die bisher nicht im IFC-Standard klassifiziert sind, werden zudem Klassifizierungsvorschläge gemacht, um eine mögliche Aufnahme in die IFC zu forcieren. Die Umsetzbarkeit der Modellierungsrichtlinie wird beispielhaft mit der BIM-Software ‚Autodesk Revit´ verifiziert. Abschließend werden die Möglichkeiten der teilautomatisierten Regelprüfung von bauordnungs- und bauplanungsrechtlichen Anforderungen an Außenanlagenmodelle anhand exemplarisch ausgewählter Prüffälle untersucht.
Animal husbandry methods also play an important role in public discussion, as animal welfare is often valued in society by visual perceptions. In this context, there is often an idealized idea of livestock husbandry and nutrition, which is staged by ideal-typical images. In the minds of many citizens, nature-loving images trigger a positive imagination that results from the longings of urban living conditions. Media and stakeholder analyses indicate that the use of straw in livestock husbandry and nutrition also has a positive impact on the welfare of livestock. According to this, straw is preferred by the public for more animal welfare.
But what is not considered is the fact that the straw must be of impeccable hygienic quality. Fungal infestation and the formation of mycotoxins in straw can cause diseases in livestock with consequences for animal welfare.
The first evaluation of a perfect straw quality also takes place in science through sensory tests, i.e. through smell, grip, colour and impurities. Only in the case of abnormalities in the sensory tests are further examinations indicated, such as microbiological examination procedures.
The hygienic properties of straw were examined on the basis of these assessment criteria. In addition to the microbiological-hygienic tests, the sensors of the straw were also tested.
The results show that there are no abnormalities in the sensory examination of the hygiene status. This was to observe an impeccable hygiene status.
However, the microbiological-hygienic investigations showed that the straw had microbiological as well as mycotoxin loads above the orientation values. This can have negative health effects, such as diseases for farm animals.
The scientific results led to the conclusion: The public discussion about animal welfare, which is often conducted primarily on the basis of visual impressions, could gain in scientific resilience if it includes objective results such as microbiological analyses in addition to images in order to evaluate animal welfare in livestock farming
Der globale Klimawandel ist nicht mehr nur Bestandteil wissenschaftlicher Debatten, sondern er ist im alltäglichen Leben der Menschen fühlbar und allgemein sichtbar angekommen. Expertinnen und Experten der Universität Osnabrück und der Hochschule Osnabrück diskutieren die „Globalen Herausforderungen und lokalen Lösungen des Klimawandels am Beispiel der Stadt Osnabrück“. Welche Interessenskonflikte gibt es auf lokaler Ebene in Bezug auf den Klimaschutz? Wie sollte das klimabewusste Osnabrück der Zukunft aussehen? Dies sind nur einige Fragen, die die Teilnehmerinnen und Teilnehmer aufgreifen.
Chitin is an abundant waste product from shrimp and mushroom industries and as such, an appropriate secondary feedstock for biotechnological processes. However, chitin is a crystalline substrate embedded in complex biological matrices, and, therefore, difficult to utilize, requiring an equally complex chitinolytic machinery. Following a bottom-up approach, we here describe the step-wise development of a mutualistic, non-competitive consortium in which a lysine-auxotrophic Escherichia coli substrate converter cleaves the chitin monomer N-acetylglucosamine (GlcNAc) into glucosamine (GlcN) and acetate, but uses only acetate while leaving GlcN for growth of the lysine-secreting Corynebacterium glutamicum producer strain. We first engineered the substrate converter strain for growth on acetate but not GlcN, and the producer strain for growth on GlcN but not acetate. Growth of the two strains in co-culture in the presence of a mixture of GlcN and acetate was stabilized through lysine cross-feeding. Addition of recombinant chitinase to cleave chitin into GlcNAc2, chitin deacetylase to convert GlcNAc2 into GlcN2 and acetate, and glucosaminidase to cleave GlcN2 into GlcN supported growth of the two strains in co-culture in the presence of colloidal chitin as sole carbon source. Substrate converter strains secreting a chitinase or a β-1,4-glucosaminidase degraded chitin to GlcNAc2 or GlcN2 to GlcN, respectively, but required glucose for growth. In contrast, by cleaving GlcNAc into GlcN and acetate, a chitin deacetylase-expressing substrate converter enabled growth of the producer strain in co-culture with GlcNAc as sole carbon source, providing proof-of-principle for a fully integrated co-culture for the biotechnological utilization of chitin.
Notable parts of the population in Europe suffer from allergies towards apples. To address this health problem, the analysis of the interactions of relevant allergens with other substances such as phenolic compounds is of particular importance. The aim of this study was to evaluate the correlations between the total phenolic content (TPC), polyphenol oxidase (PPO) activity, antioxidant activity (AOA), and the phenolic compound profile and the content of the allergenic protein Mal d 1 in six apple cultivars. It was found that the PPO activity and the content of individual phenolic compounds had an influence on the Mal d 1 content. With regard to the important constituents, flavan-3-ols and phenolic acids, it was found that apples with a higher content of chlorogenic acid and a low content of procyanidin trimers and/or epicatechin had a lower allergenic potential. This is probably based on the reaction of phenolic compounds (when oxidized by the endogenous PPO) with proteins, thus being able to change the conformation of the (allergenic) proteins, which further corresponds to a loss of antibody recognition. When apples were additionally biofortified with selenium, the composition of the apples, with regard to TPC, phenolic profile, AOA, and PPO, was significantly affected. Consequently, this innovative agronomic practice seems to be promising for reducing the allergenic potential of apples.