Das Projekt "Die Wirkung havarierter Maissilage auf Fermentationsvorgaenge im Pansensaft des Rindes (in vitro)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Tierärztliche Hochschule Hannover, Klinik für Rinderkrankheiten durchgeführt. Unter Verwendung der Rumen Simulation Technique (RUSITEC) wurde die Wirkung schimmeliger (SM) und verfaulter Maissilage (VM) auf die Fermentation im Pansen des Rindes in vitro geprueft. Insgesamt wurden sechs Versuchslaeufe mit einer Dauer von jeweils 18 Tagen fuer SM bzw. 15 Tagen fuer VM durchgefuehrt. Nach sechs Tagen Vorlauf mit normalbeschaffener Maissilage (NM) wurde diese fuer sechs Tage gegen schimmelige (SM-Fermenter) bzw. fuer drei Tage gegen verfaulte Maissilage (VM Fermenter) ausgetauscht. In den letzten sechs Versuchstagen erfolgte die Beladung der Testfermenter erneut mit NM. Dabei konnten folgende Einfluesse verdorbener Maissilage (SM bzw. VM) festgestellt werden: - Erhoehung des pH-Werts um 4,7 Prozent (SM; p kleiner 0,001) bzw. 9,6 Prozent (VM; p kleiner 0,001), - Anstieg des Ammoniakgehalts um 34,5 Prozent (SM; ns) bzw. 48,6 Prozent (VM; p kleiner 0,050), - Rueckgang der Gasproduktion um 22,2 Prozent (SM; p kleiner 0,001) bzw. 51,3 Prozent (VM; p kleiner 0,001), - Verminderung des Methananteils an der Gasproduktion um 21,5 Prozent (SM; p kleiner 0,001) bzw. 70,6 Prozent (VM; p kleiner 0,001), - Reduktion der Produktion fluechtiger Fettsaeuren um 25,2 Prozent (SM; p kleiner 0,010) bzw. 50,4 Prozent (VM; p kleiner 0,001) mit Rueckgang bei der Essigsaeure um 29,3 Prozent (SM) bzw. 47,1 Prozent (VM), bei der Propionsaeure um 3,4 Prozent (SM) bzw. 29,6 Prozent (VM) und bei der Buttersaeure um 31,7 Prozent (SM) bzw. 68,3 Prozent (VM). Die Wirkung verdorbener Silage auf die Fermentation hielt solange an, wie sie verfuettert wurde. Unter NM-Einfluss glichen sich die veraenderten Fermentationsparameter ihren Anfangswerten innerhalb von sechs Tagen weitgehend wieder an.
Das Projekt "Einfluss von verpilztem Gras auf intraruminale Fermentation und Thiaminstoffwechsel des Rindes (in vitro)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Tierärztliche Hochschule Hannover, Klinik für Rinderkrankheiten durchgeführt. Mit Hilfe des Langzeitinkubationssystems RUSITEC (Rumen Simulation Technique) wurde der Einfluss von verpilztem Gras auf die intraruminale Fermentation und den Thiaminstoffwechsel des Rindes ueberprueft. Insgesamt wurden vier Versuchslaeufe mit einer Dauer von jeweils 23 Tagen durchgefuehrt. Waehrend des sechstaegigen Vorlaufs und der dreitaegigen Kontrollphase wurden alle Fermenter mit Heu einwandfreier Qualitaet beladen. Es folgte die achttaegige Zulagephase, in der die Kontrollfermenter (KF) mit normalbeschaffenem Heu, die Versuchsfermenter I (VF I) mit einem 50:50-Gemisch aus Heu und verpilztem Gras (Schadgras) und die Versuchsfermenter II (VF II) nur mit Schadgras beschickt wurden. Waehrend der letzten fuenf Tage der Zulagephase wurden taeglich 0,3 mg Thiamin pro Fermenter zugelegt. In der anschliessenden Nachlaufphase erfolgte die Beladung aller Fermenter erneut mit Heu. Es konnten im mehrtaegigen Verlauf folgende Einfluesse des verpilzten Grases auf das Fermentationsgeschehen festgestellt werden (p-KVII bezeichnet signifikante Differenzen zwischen Kontrollfermentern (KF) und Versuchsfermentern II (VF II)): - Erhoehung des pH-Werts um bis zu 0,08 Einheiten (hoechste Signifikanz: p-KVII kleiner 0,01) - Anstieg der Ammoniakkonzentration um bis zu 68 Prozent (hoechste Signifikanz: p-KVII y 0,01) - Verminderung des Methananteils an der Gasproduktion um bis zu 16,6 Prozent (hoechste Signifikanz: p-KVII kleiner 0,001) - Erhoehung des Kohlendioxidanteils an der Gasproduktion um bis zu 3,3 Prozent (hoechste Signifikanz: p-KVII y 0,01) - Rueckgang der Essigsaeurekonzentration um bis zu 9,9 Prozent (hoechste Signifikanz: p-KVII y 0,05) - Reduktion der Propionsaeurekonzentration um bis zu 12,2 Prozent (p-KVII = ns) - Anstieg der i-Buttersaeurekonzentration um bis zu 39,9 Prozent (hoechste Signifikanz: p-KVII y 0,001) - Erhoehung der n-Buttersaeurekonzentration um bis zu 25 Prozent (hoechste Signifikanz: p-KVII y 0,01) - Anstieg der Gesamtthiaminkonzentration um bis zu 310 Prozent (hoechste Signifikanz: p-KVII y 0,05) - Um bis zu 44 Prozent staerkerer Abbau des substituierten Thiamins. Waehrend der sechstaegigen Nachlaufphase glichen sich die veraenderten Fermentationsparameter ihren Ausgangswerten weitgehend wieder an.
Das Projekt "Untersuchungen zum Einfluss von Roquefortin auf Fermentationsvorgaenge im Panseninhalt des Rindes (in vitro)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Tierärztliche Hochschule Hannover, Klinik für Rinderkrankheiten durchgeführt. Penicillium roqueforti ist eine der haeufigsten pilzlichen Schadensursachen in Silagen. Unklar ist jedoch sein Einfluss auf die Pansenfermentation. In der vorliegenden Arbeit sollte geprueft werden, ob Penicillium roqueforti sowie sein Mykotoxin Roquefortin (RQF) die Fermentation im kuenstlichen Pansen beeinflusst. Fuer die Untersuchungen stand ein kuenstlicher Pansen (Kurzzeitsystem) bestehend aus 4 Fermentern (Versuchsdauer: 5 Std ., Beladung mit 200 ml geseihtem Pansensaft + 200 ml Hungate-Puffer sowie RQF-Rohextrakte mit einer RQF-Menge von 3,3 bis 232 Mikrogramm) ein Langzeitsystem (RUSITEC) mit 6 Inkubatoren zur Verfuegung (Versuchsdauer: 21 Tage; Beladung: Tag 11 - 15: 2 Fermenter mit unveraenderter Maissilage (MS), 2 Fermenter mit MS + RQF-Extrakte mit 286 pg RQF-Menge, 2 Fermenter mit verschimmelter MS (Pen. roqueforti, RQF-Gehalt 286 mikrogramm); uebrige Tage: MS; Pufferzulauf 400 ml/24 Std.). Taeglich wurden folgende Parameter bestimmt: pH-Wert, Ammoniak-, Protein- u. fluechtige Fettsaeurekonzentrationen sowie Gasproduktion und Methananteil. A. Wirkung von Penicillium roqueforti (Langzeitsystem): 1. Erhoehung des pH-Wertes um 10,6 Prozent, 2. Abfall der Konzentration fluechtiger Fettsaeuren von 149 mmol/l auf 34 mmol/l, 3. Rueckgang von Gasproduktion (-61 Prozent) und Methananteil (-93 Prozent). B. Wirkung von RQF-Rohextrakt: a) im Langzeitsystem: Kein Einfluss auf die untersuchten Parameter; zugelegtes RQF konnte meist nach 24-stuendiger Fermentation nicht mehr nachgewiesen werden. b) im Kurzzeitsystem: 1. Keine Wirkung auf pH-Wert, Redoxpotential, Glukoseabbau, Harnstoffabbau, die Produktion von fluechtigen Fettsaeuren sowie L(-) u. D(+)-Laktat. 2. Erhoehung der Ammoniakgehalte, geringgradig erhoehte Gasproduktion sowie Methankonzentration. 3. Abnahme der Anzahl kleiner und mittlerer Protozoen. 4. RQF wurde innerhalb der fuenfstuendigen Fermentation bis 38 Prozent abgebaut. Die Auswirkungen Pen. roqueforti befallenen Futters auf die Fermentationscharakteristika des Panseninhaltes entsprechen den Erfahrungen mit pilzbefallener Maissilage. Die Feldbedingungen entsprechenden RQF-Zulagen wirkten lediglich im Kurzzeitsystem (Kompartment 1), wobei die erhoehten Ammoniakkonzentrationen im Pansensaft bei ungestoertem Harnstoffabbau auf eine reduzierte Proteinsynthese hinweisen. Die Beeintraechtigung der bakteriellen Eiweiss- und DNA-Synthese durch RQF ist bekannt. Im Langzeitsystem (Kompartment 1 - 3) riefen RQF-Rohextrakte keine Veraenderungen hervor. Offensichtlich sind die Bakterien im Kompartment 2 und 3 in der Lage, Fermentationsausfaelle aus Kompartment 1 auszugleichen.
Das Projekt "Strategien zur Senkung der ruminalen Methanogenese durch Supplementierung mit geschuetztem Fett" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Hohenheim, Agrarwissenschaften (300) Institut für Tierernährung (450) durchgeführt. Das Forschungsvorhaben stellt ein Teilprojekt der Forschergruppe 'Messung, Modellierung und Minderung von Gasemissionen in landwirtschaftlichen Betriebsystemen' dar. an der insgesamt sieben Institute der Universitaet Hohenheim beteiligt sind. Eine Minderung der Umweltbelastung aus der Milchviehhaltung erfordert eine verbesserte Rationszusammensetzung mit dem Ziel, die ruminale Methanogenese zu senken. Dies ist u. a. durch eine sachgerechte Supplementierung der Grundration mit fettreichen Kraftfuttermitteln moeglich. In dem beabsichtigten Vorhaben soll daher der Einfluss geschuetzter Fette auf die Methanbildung untersucht werden. Die Arbeit gliedert sich in 3 Teile: I. Grundlagen zur Methode des in vitro-Systems 'Hohenheimer Futterwerttest'. In in vitro-Untersuchungen sollen zunaechst die im Pansen ablaufenden Fermentationsvorgaenge geprueft werden. Zu diesem Zweck worden der Hohenheimer Futterwerttest (HFT) fuer die Bestimmung der Gaszusammensetzung weiterentwickelt und die Einflussgroessen verschiedener Inkubationsbedingungen auf die Methanbildung erfasst. II. In vitro-Untersuchungen zur methansenkenden Wirkung verschiedener Fettzulagen. Pruefung verschiedener Fettsupplemente in vitro auf Gasbildung und Gaszusammensetzung: Verwendet werden Sojabohnen, Sonnenblumen, Raps und das Handelsprodukt 'Nurisol'. Zugleich sollen Fragen der Adaption der Pansenflora an die Fettzulagen geklaert werden. Hierzu werden Schafe mit einern fettsupplementierten Versuchsfutter ueber definierte Zeitraeume gefuettert und anschliessend als Spendertiere fuer die Inokula im HFT genutzt. III. In vivo-Untersuchungen mit Milchkuehen in Respirationskammern. Ausgehend von den in vitro-Untersuchungen werden dann Rationen formuliert, die in Gaswechselversuchen an laktierenden Kuehen geprueft werden sollen. Zum Einsatz kommt hierbei das Fettsupplement, das sich in den in vitro-Untersuchungen als am staerksten methansenkend erwiesen hat. Gleichzeitig soll der Einfluss des Fuetterungsniveaus auf die Methanbildung ueberprueft werden, indem Kuehe in unterschiedlichen Laktationsstadien fuer die Respirationsversuche herangezogen werden.
Das Projekt "Teilvorhaben 1" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Leibniz Universität Hannover, Institut für Siedlungswasserwirtschaft und Abfalltechnik durchgeführt. Ziel dieses Projektes ist die Optimierung von Biogasertragen aus nachwachsenden cellulosebasierten Substraten (cbS). Insgesamt soll eine signifikante Verbesserung der Wirtschaftlichkeit in der Biogasproduktion erreicht und die zunehmende Flächenkonkurrenz zwischen Energie- und Nahrungsmittelpflanzen entschärft werden. Der Einsatz von cbS als Energieträger zur Biogasproduktion ist derzeit nicht rentabel. Diese werden in den heutigen Biogasanlagen aufgrund ihres niedrigen spezifischen Methanertrags und einer nach dem S.d.T. eingeschränkten Raum-Zeit-Ausbeute nicht eingesetzt. Wiederkäuer mit ruminaler Biozonose nutzen cbS hingegen als Hauptenergiequelle. Vergleichende Berechnungen und eigene vielversprechende Voruntersuchungen zeigen, dass der Wiederkäuer die Biogasanlage bezüglich der Raum-Zeit-Ausbeute deutlich übertrifft und sich durch eine höhere Effizienz hinsichtlich Substrataufschluss auszeichnet. In diesem Projekt wird die Nutzung der ruminalen Biozönose zur Umsetzung von cbS untersucht, ebenso werden relevante Aspekte der Wiederkäuerphysiologie in das Design einer neuartigen Biogasanlage implementiert. Signifikante Prozessparameter werden in Laborversuchen ermittelt. Eine modifizierte zweistufige Biogasanlage wird bemessen und im Technikum aufgebaut. Ein mathematische Modell für Parametersimulation wird erstellt und eine Risikobewertung der Hygieneparameter durchgeführt.
Das Projekt "Methansenkende Wirkung von Fettsaeuren beim Wiederkaeuer: Ursachen und Entwicklung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Eidgenössische Technische Hochschule Zürich, Institut für Nutztierwissenschaften, Professur Tierernährung durchgeführt. Fettsaeuren haben eine betraechtliche und individuell unterschiedliche selektive Toxizitaet fuer methanogene Mikroben im Pansen. Das Ziel der vorliegenden Studie ist die Bestimmung der mikrobiellen Ursachen und der Entwicklung dieser methanunterdrueckenden Effekte. Dies wird einerseits in vitro mit dem Pansensimulationssystem Rusitec untersucht und andererseits mit Milchkuehen. Die Methanfreisetzung der Milchkuehe wird dabei in Respirationskammern erfasst, welche nach dem Prinzip der offenen Kalorimetrie arbeiten. Ein besonderes Augenmerk wird den Mikroben geschenkt, welche fuer die Methanfreisetzung verantwortlich sind, naemlich den Ciliaten und den Methanogenen. Das Projekt ist als Doktorarbeit ausgelegt und wird von Dipl.-Ing. agr. Frigga Dohme durchgefuehrt.
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