Stickstoffverfügbarkeit von Komposten im Ökolandbau

Das Projekt zielt darauf ab, die Stickstofffreisetzungsdynamik der im ökologischen Landbau gebräuchlichsten Komposte besser abzuschätzen durch Ermittlung von Beziehungen zwischen Kompostierungsverfahren und agronomischem Potential (insbesondere Stickstoffver-fügbarkeit). Es wird versucht, den landbaulichen Wert von Komposten anhand von einfachen Kriterien zu kennzeichnen. Vorgeschlagen wird ein 3-stufiges Analysenverfahren: 1. Sich vergewissern, dass der Kompost nicht mehr aktiv ist (Stabilität). 2. Den Reifegrad des Komposts messen (Schätzung der produzierten Menge an Humusverbindungen). 3.Bewertung der Qualität der produzierten Humusverbindungen (Kationenaustauschkapazität) Desweiteren werden Beiträge geliefert zu technischen (Einfluss von Bodentyp, Klima, Aus-bringungstermin und -verfahren sowie Abstimmung mit dem Nährstoffbedarf der Pflanzen), wirtschaftlichen (Kosten der Düngung bzw. Bodenverbesserung) und organisatorischen (zeit-liche und räumliche Organisation, Zweckmäßigkeit der Kompostierung im Vergleich zu Frischmist, ...) Aspekten

Incorporation of Carbon-based Nanoparticles in Ultrafiltration Membranes to Remove Steroid Hormone Micropollutants

Mikroverunreinigungen (insbesondere Steroidhormone) sind besorgniserregende Verbindungen in Oberflächengewässern und Abwässern, die zu einem erhöhten Risiko für Probleme mit dem Fortpflanzungssystem, Herz-Kreislauf-Erkrankungen und Krebs beim Menschen führen. Die Membrantechnologie ist eine gute Lösung, um diese Verbindungen zu entfernen, aber die effektiven Behandlungen (Nanofiltration und Umkehrosmose) sind kostspielig, da viel Energie erforderlich ist, um den Druck auf 5 bis 60 bar zu erhöhen. Ultrafiltration (UF) ist eine kostengünstigere Lösung und kann in Verbindung mit adsorptiven Materialien eine gute Entfernung von Steroidhormonen ermöglichen. Die Möglichkeit, diese Mikroverunreinigungen mit adsorptiven Komposit-Membranen zu entfernen, ist das Hauptziel dieser Doktorarbeit. In solchen adsorptiven Komposit-Membranen ist die hydraulische Verweilzeit von Wasser und gelösten Stoffen kurz (unter einer Minute), im Gegensatz zu den Verweilzeiten (oder Kontaktzeiten) in Adsorbern oder Kontaktoren mit Aktivkohle. Außerdem gibt es bei solchen kompakten Membranen eine Kapazitätsgrenze (das ist die maximale Menge an Adsorptionsmittel pro Membranmenge). Daher müssen die Adsorptionsmittel im Vergleich zu Aktivkohle eine ausreichend große äußere Oberfläche haben, um die Stoffaustauschlimitierung zu minimieren. Kohlenstoffbasierte Nanopartikel (CNPs), wie mehr-/einwandige Kohlenstoff-Nanoröhren (MW-/SWCNTs), Graphen, Graphenoxid und Fulleren, sind vielversprechende Materialien für den Einbau in die UF-Membran. Eine hohe Oberfläche und ein guter Stoffaustausch garantieren jedoch keine gute Adsorption. Bei vertikal ausgerichteten Kohlenstoff-Nanoröhren (VaCNT)-Membranen erreicht das Hormon sofort die Wand der Poren mit nahezu idealer zylindrischer Form und weniger Tortuosität. Diese Membran adsorbiert sehr wenig Hormon, was durch die Kräfte erklärt werden kann, die auf das Hormonmolekül an der Oberfläche einwirken. Die Ziele sind es, die drei Hauptaspekte mit Komposit-Membranen zu untersuchen, die die Hormonadsorption bestimmen, nämlich i) Oberflächeneigenschaft des Adsorptionsmittels (Kapitel 4), ii) Stoffaustauschlimitierung bei kurzen Verweilzeiten (Kapitel 5) und iii) Zusammenspiel der Kräfte (Kapitel 7). Kapitel 6 untersucht weiter die Behinderung des Stoffaustausches, die durch organische Stoffe verursacht werden

Anatomie von Kommunikationsrollen: Methoden zur Identifizierung von Akteursrollen in gerichteten Netzwerken

Zusammenfassung: Die Identifizierung von generalisierbaren Akteursrollen in sozialen Systemen ist seit jeher ein zentrales Anliegen der Sozialwissenschaften. Dies gilt insbesondere für die Identifizierung von Kommunikationsrollen, um die überaus komplexen Prozesse der interpersonalen und massenmedialen Kommunikation systematisch zu beschreiben und zu verstehen. Der vorliegende Beitrag zeigt auf, welche theoretischen und methodischen Überlegungen bei der Operationalisierung von Akteursrollen in gerichteten Netzwerken zu berücksichtigen sind. Basierend auf einer netzwerkanalytischen Betrachtung werden zum einen Unzulänglichkeiten in bestehenden Operationalisierungen von Kommunikationsrollen aufgezeigt und zum anderen neue Konzepte vorgeschlagen. Die diskutierten Konzepte lassen sich zwei unterschiedlichen Ansätzen zuordnen. Einerseits können Mikrostrukturen wie dyadische und triadische Ego-Rollen als Basis für die Operationalisierung verwendet werden und andererseits kann man von der Gesamtstruktur des Netzwerks ausgehen. Für den ersten Fall werden unterschiedliche Aggregationsregeln diskutiert, welche eine Anwendung in komplexeren Netzwerken ermöglichen. Beim zweiten Ansatz, der Berücksichtigung der Gesamtstruktur, werden die Eignung unterschiedlicher Zentralitätsmaße, das Konzept des Blockmodelling und die hierarchische Strukturanalyse besprochen. Zwecks Anschaulichkeit beschränkt sich dieser Beitrag auf Rollen in Kommunikationsnetzwerken. Die vorgestellten Konzepte sind jedoch auch auf andere Netzwerke übertragbar, die aus gerichteten Beziehungen bestehe

Antimicrobially active microorganisms associated with marine bryozoans

Bryozoans are sessile colonial animals that can be found in various aquatic and mainly in marine environments. Due to their sessile nature, bryozoans compete for surfaces they can colonize but, on the other hand, are confronted with microbial colonizers on their surfaces. Interactions of the bryozoan with its associates, as well as within the microbial community, are mediated chemically. Biofilm formation and composition is mainly influenced by the use of chemical compounds. Studies on the bryozoan-associated microbial diversity are scarce, and surveys on the antimicrobial potential of these associated bacteria are missing. The present study focused on isolating bryozoan-associated bacteria, assessing their antimicrobial properties and classifying them phylogenetically. Various bryozoan specimens were collected in the Baltic (10 specimens) and the Mediterranean Sea (11 specimens). Bacteria were isolated using a variety of nutrient media and tested for their antimicrobial abilities against Gram-positive and Gram-negative indicator strains, as well as against the yeast Candida glabrata. 30% of all isolates displayed activity and were phylogenetically classified on the basis of 16S rDNA gene sequences. Whereas all isolates were active against Gram-positive indicators, four isolates exhibited additional anti-Escherichia coli activity, the phylogenetic analysis revealed affiliation to Gram-negative phyla (Flavobacteria, Alpha- and Gammaproteobacteria). One isolate belonged to the Gram-positive Actinobacteria. Both species- and strain-specific activity patterns were revealed. Furthermore, site-specific distribution patterns of associated bacteria were found. Of these antibiotically active isolates, the strain B390 was described as type strain of the novel species Tenacibaculum adriaticum. Also, specimens of the bryozoan Membranipora membranacea were sampled in the Baltic Sea for the first more detailed analysis on antimicrobially active isolates. Low-nutrient media featuring “artificial” or “natural” ingredients were used for isolation of bacteria. Additionally, the antibiotic test panel was extended to six different production media. The impact of these media on the phylogenetic diversity, as well as on activity patterns was determined. Although bacteria were affiliated with same phyla (Alpha- and Gammaproteobacteria, Actinobacteria, additionally Bacilli), the isolates of this sampling were more diverse as far as genus or phylotype affiliation was concerned. Especially within the Alphaproteobacteria, several probably novel bacterial species were found. Furthermore, the use of six different media for activity testing resulted in a more than twofold higher hit rate of active isolates in comparison to only one single medium

Inhibitoren der Dihydropteroinsäuresynthase und der Ribonucleotid Reduktase in Mykobakterium tuberculosis

Die Tuberkulose ist eine der wichtigsten Infektionskrankheiten der Welt. Die WHO geht davon aus, dass jedes Jahr ca. 9 Millionen Menschen weltweit neu an ihr erkranken. Die Entwicklung immer neuer resistenter Mykobakterienstämme ist ein weiterer wichtiger Grund neue Wirkstoffe zu entwickeln. Es wurden lipophile Prodrugs eines bekannten Tuberkulostatikum synthetisiert, welche in der Lage sein sollten, die lipophile Zellwand der Mykobakterien zu durchdringen. Beide Prodrugs zeigten eine gute Wirksamkeit und Stabilität sowie eine geringe Toxizität. Phenylhydrazone (PH-Verbindungen), als Derivate der Thiacetazone, wurden als weitere mögliche Wirkstoffklasse untersucht. PH 22-33 zeigte eine sehr geringe minimale Hemmkonzentration gegenüber M. tuberculosis und wurde daraufhin weiter charakterisiert. Es zeigte eine gute Stabilität jedoch eine schlechte Löslichkeit, weshalb begonnen wurde, ein Prodrug zu synthetisieren. Beide Substanzen (PH 22-33 und dessen Prodrugvorstufe) zeigten jedoch, anders als in früheren Arbeiten, keine Wirkung mehr gegenüber M. tuberculosis. Diese unterschiedlichen Ergebnisse konnten trotz ausführlicher Analytik nicht geklärt werden. Der postulierte Wirkmechanismus der PH-Verbindungen ist die Hemmung der Ribonucleotid Reduktase (RNR), einem für die DNA-Synthese essentiellen Enzym. Zur Überprüfung des Wirkmechanismus und einer möglichen Selektivität der Verbindungen gegenüber der RNR aus M. tuberculosis bzw. der humanen RNR, wurden beide Enzyme rekombinant hergestellt und mit ihnen ein Aktivitätsassay entwickelt. Anschließend wurden verschiedene PH-Verbindungen an beiden Enzymen getestet. Ihre inhibitorische Wirkung war jedoch geringer als die von Hydroxyharnstoff, einem bekannten Wirkstoff der humanen RNR

Renin-Inhibitoren – Von 'transition-state' Analogen und Peptidmimetika zu blutdrucksenkenden Wirkstoffen

During the last 10 years, a great worldwide effort was devoted towards the discovery of orally active renin inhibitors as blood-pressure-lowering drugs. Design principles and synthesis of successive generations of renin inhibitors are discussed using selected examples. The progression from the concept of the 'transition-state' inhibitor, through compounds stable towards protease cleavage and hence towards orally active 'non-peptide' inhibitors is described. All this experience in design, molecular modelling, and synthesis – although not too successful for renin itself – has been applied to the search for inhibitors of other proteolytic enzymes. Thus, the extremely rapid progress made in identifying HIV-protease inhibitors was possible largely through the 'know how' obtained during the search for renin inhibitors