@masterthesis{Pruem, type = {Bachelor Thesis}, author = {Pr{\"u}m, Moritz}, title = {Automated Hyperspectral Field Scanner for Vegetation Monitoring}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:hbz:1383-opus4-2247}, school = {Hochschule Rhein-Waal}, pages = {57}, abstract = {Vegetation monitoring is an important tool in a variety of fields, e.g. precision agriculture and plants' phenotyping. The system design of existing non-invasive ground based systems is usually not open-source. Therefore, these systems cannot be reliably modified and thus are not suitable to advanced applications, such as prototyping of new sensors. This thesis describes the development of a ground based hyperspectral monitoring system for use in plant science and sensor testing. A well-documented and automated working prototype has been developed and initial tests show promising results. Further work in system modularity and redundancy is needed.}, language = {en} } @masterthesis{Richter, type = {Bachelor Thesis}, author = {Richter, Sebastiaan}, title = {The influence of lime, iron sulphate-lime mixtures, and iron compounds on bioavailable phosphorous}, school = {Hochschule Rhein-Waal}, abstract = {Available nutrients for higher plants in the soil are crucial in agriculture and can be repressed by farming practices. The objective of this thesis was to determine if the application of a lime-FeSO4 mixture reduces the available phosphorus for higher plants further than conventional liming. For this, soils from the Lower Rhine region in Germany with different soil properties were collected, treated with different applications, and incubated over a predefined time. Aerobic and anaerobic conditions were created by raising the soils' water content to 50\% and 100\% of their maximum water holding capacity. Bioavailable phosphorus was extracted from the incubated samples with the Calcium-acetate-lactate (CAL) method, and analysed in the Inductively Coupled Plasma Optical Emission Spectrometer (ICP-OES). Statistical analysis was conducted with the open-source program "R for statistical computing". Results showed that not the treatment but rather the type of soil had a significant effect on the phosphorus availability. At some extent the WHC significantly influenced the phosphorus availability. In general, lime-FeSO4 mixtures showed a tendency to have higher phosphorus availability than conventional liming. Effects of long-term field application cannot be determined because the experiment was conducted under laboratory conditions for a limited time. For farming, further field experiments and monitoring of fields where the lime-FeSO4 mixtures are regularly applied can exclude negative long-term effects and determine sufficient the effect of lime-FeSO4 mixtures on bioavailable phosphorus.}, language = {en} } @masterthesis{Nidola, type = {Bachelor Thesis}, author = {Nidola, Marta}, title = {Frass upcycling: study on the properties of frass and its use as fertilizer and soil amendment in agriculture}, school = {Hochschule Rhein-Waal}, abstract = {Frass, as by-product of the emerging insect market, has been used as fertiliser worldwide. However, the impacts on soil microbial community structure and activity have been not yet well characterized. The aim of this study was to assess the effects that frass from black soldier fly reared on 3 different diets may cause when applied fresh and dried (70°C) on a sandy loam soil, in 2 application rates (0.2 and 2\% w/w). For that, frass was chemically characterized before a 28-days incubation, at the end of which samples were analysed from the chemical and biological point of view. It was found that thermal treatments and diets didn't vary significantly in microbiota stimulation, even though a chemical analysis would suggest the potential for enriched-frass from pig effluent and wheat bran to encourage microorganisms differently from beer \& coffee diet. Furthermore, fresh frass contrarily to what expected didn't contribute with living microorganisms to enhance microbial activity and growth. However, a difference was reported for the application rates, with the 2\% leading to more mineralisation than control. A trend for 2\% dried frass from B\&C was found, indicating the establishment of an efficient community of fungi slowly mineralizing recalcitrant and exhausted frass. Results indicate that more studies testing application rates ranging between 2 and 2.5\% have to be conducted. In fact, there is evidence that BSFF between the mentioned application rates could enhance a fast microbial growth leading to a substantial mineralisation of frass, thus availability of nutrients in the short and long term.}, language = {en} } @masterthesis{Ade, type = {Bachelor Thesis}, author = {Ade, Carolin}, title = {Bedeutung des CT-Wertes f{\"u}r die Epidemiologie und den klinischen Stellenwert beim pandemischen neuen Coronavirus SARS-CoV-2 - Semiquantifizierung mittels Polymerase-Kettenreaktion}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:hbz:1383-opus4-8205}, school = {Hochschule Rhein-Waal}, pages = {85}, abstract = {Einleitung: Derzeitig ist die PCR die zuverl{\"a}ssigste und sensitivste Nachweismethode einer Infektion mit dem neuen Coronavirus SARS-CoV-2. Die real-time PCR bietet die M{\"o}glichkeit einer Semiquantifizierung der Viruslast {\"u}ber die Interpretation des cycle-threshold (CT)-Wertes. Dieser gibt die Anzahl der PCR Zyklen an die n{\"o}tig sind, um ein Fluoreszenzsignal der Patientenprobe zu detektieren. In dieser Arbeit wurden die CT-Werte der SARS-CoV-2-PCR untersucht und die Ergebnisse mit demographischen Daten der Patienten korreliert. Methoden: Es wurden die CT-Werte der positiv getesteten Proben retrospektiv vom 15. M{\"a}rz bis 15. September 2020 ausgewertet. Abstriche der Patienten wurden in 500 μl 0,9-prozentiger Salzl{\"o}sung ausgewaschen. Virale RNA wurde im MagNA Pure 96 mittels des „DNA and viral NA small volume" Kit extrahiert. Die RT-PCR erfolgte im Rotor Gene Q mit 45 PCR Zyklen. Der CT-Wert des S-Gen jeder positiven Probe sowie der CT-Wert der positiven Kontrollen wurde dokumentiert. Statistische Analysen erfolgten unter anderem mit dem Mann-Whitney U-Test, dem t-Test, dem F-Test, der ANOVA und dem Bonferroni post-hoc Test. Ergebnisse: Im Untersuchungszeitraum wurden insgesamt 65.878 Patienten {\"u}ber Nasopharynx-Abstriche auf das neue SARS-CoV-2 untersucht. Davon wurden 1.103 (1,7\%) Proben mittels RT-PCR positiv getestet. Auf Grund der Berechnung der Fehlergrenzen wurden nur Proben mit einem CT-Wert der positiven Kontrolle zwischen 25,10 und 29,70 ausgewertet. Daher wurden 26 Proben exkludiert und 1.077 positive Proben zur Auswertung herangezogen. Von den untersuchten Patienten waren 566 (52,5\%) weiblich und 511 (47,4\%) m{\"a}nnlich, 944 (87,6\%) Proben wurden ambulant und 133 (12,3\%) station{\"a}r entnommen. Positiv getestete Frauen waren signifikant {\"a}lter als M{\"a}nner (50,93 versus 45,04 Jahre; P=0,006) und hatten einen geringf{\"u}gig h{\"o}heren CT-Wert (25,44 versus 24,77; P=0,04). Die CT-Werte der station{\"a}r und ambulant entnommenen Proben wiesen keine signifikanten Unterschiede auf (25,80 versus 25,03; P=0,1), wobei station{\"a}re Patienten signifikant {\"a}lter waren (55,11 versus 47,15 Jahre; P<0,0001). Im Vergleich der Altersgruppen wiesen lediglich die Gruppe der {\"u}ber 80-j{\"a}hrigen signifikant h{\"o}here CT-Werte auf (P<0,001). 39 von 79 (49,4\%) CT-Werten von Kindern und Jugendlichen waren kleiner oder gleich 24 und waren damit infekti{\"o}s. Nur 3 von 79 Kindern (3,8\%) und Jugendlichen im Vergleich zu 130 von 998 Erwachsenen (13,0\%) wurden station{\"a}r behandelt. Der longitudinale Vergleich der CT-Werte zeigte keine signifikanten Schwankungen im Analyse- Zeitraum. Fazit: CT-Werte eignen sich zu einer detaillierteren {\"U}berwachung der SARS-CoV-2 Pandemie. Das Alter wie auch das Geschlecht sind wichtige Co-Faktoren bei SARS-CoV-2 positiven Patienten und kann Einfluss auf die CT-Werte in der SARS-CoV-2-PCR haben. Kinder haben nach dieser Studie eine vergleichbare Infektiosit{\"a}t zu Erwachsenen.}, language = {de} } @masterthesis{Rademacher, type = {Bachelor Thesis}, author = {Rademacher, Marian Evelin}, title = {Entwicklung eines Modells zur Untersuchung des Einflusses von pr{\"a}biotischen Wirkstoffen und Konservierungsmitteln auf das Hautmikrobiom}, school = {Hochschule Rhein-Waal}, abstract = {Der gezielte Einsatz von pr{\"a}biotischen Wirkstoffen in kosmetischen Produkten, zur Verbesserung des Hautbildes mittels Beeinflussung des Hautmikrobioms, wird zunehmend verfolgt. Das Gleichgewicht der residenten Bakterien auf der menschlichen Haut ist sowohl f{\"u}r die {\"a}ußere Erscheinung als auch f{\"u}r die Gesundheit von großer Bedeutung. Mittels Anwendung des pr{\"a}biotischen Wirkprinzips, bekannt aus dem Lebensmittelbereich bez{\"u}glich spezifischer F{\"o}rderung des Darmmikrobioms zur Verbesserung des Immunsystems, werden pathogene Bakterien im Wachstum gehemmt und positive Bakterien gef{\"o}rdert. Die {\"U}bertragung des Wirkprinzips, von sowohl Pr{\"a}biotika wie auch Postbiotika, vom Lebensmittel- in den Kosmetikbereich findet zunehmend statt. Es besteht die Notwendigkeit die Wirkungsweise der Wirkstoffe zu verstehen und geeignete Untersuchungsmethoden bez{\"u}glich der Pr{\"u}fung der Wirksamkeit anzuwenden. Zielgebend der Forschung der vorliegenden Arbeit ist die Entwicklung eines geeigneten in- vitro Modells zur Pr{\"u}fung der Wirksamkeit einzelner pr{\"a}biotischer bzw. postbiotischer Wirkstoffe, eingearbeitet in verschiedenen Formulierungsarten. Zus{\"a}tzlich gilt es herauszufinden inwiefern Konservierungsmittel Einfluss auf das Hautmikrobiom aus{\"u}ben. Die Herausforderung besteht darin eine Oberfl{\"a}che, als geeignetes {\"A}quivalent zur menschlichen Haut, zu finden, auf der die Formulierungen aufgetragen und verglichen werden k{\"o}nnen. Zur Entwicklung eines geeigneten Modells wurde mittels Modifikation und Behandlung von einzelnen Lederwaren die Wirksamkeit von pr{\"a}- und postbiotischen Wirkstoffen untersucht. Aus dem Leder wurden, aus insgesamt sieben residenten Bakterien, verschiedene bakterielle Tr{\"a}ger erstellt. Auf den Tr{\"a}gern wurden drei verschiedene pr{\"a}biotische Wirkstoffe, in Kombination mit einem Konservierungsmittel, in verschiedenen Einsatzkonzentrationen und Auftragsmengen mit einer Einwirkzeit von 30 min appliziert. Als Vergleich wurden die Wirkstoffe als Rohstoff mittels Screening- Verfahren bez{\"u}glich ihrer Wirksamkeit gepr{\"u}ft. Die Ergebnisse zeigen, dass durch Anwendung des Modells das Wachstum der Bakterien durch die in den Formulierungen enthaltenden Wirkstoffe beeinflusst wird. Durch Variation der Einsatzkonzentrationen, Auftragsmengen und Formulierungsarten k{\"o}nnen unterschiedliche Einfl{\"u}sse auf das bakterielle Wachstum beobachtet werden. Eine Hemmung der pathogenen und F{\"o}rderung der positiven Bakterien wurde ersichtlich. Das Modell erm{\"o}glicht die Untersuchung pr{\"a}- und postbiotischer Wirkstoffe, die in Formulierungen eingearbeitet wurden, bez{\"u}glich deren Wirksamkeit auf einer haut{\"a}hnlichen Oberfl{\"a}che. F{\"u}r eine Etablierung des Modells sind weitere Versuchsreihen mit einer h{\"o}heren Variation von Wirkstoffen und Bakterien notwendig.}, language = {de} } @masterthesis{Kulms, type = {Bachelor Thesis}, author = {Kulms, Leander}, title = {Paludiculture and farming practices for carbon storage in peatlands - a case study at the lower Rhine}, school = {Hochschule Rhein-Waal}, abstract = {Moors have fascinated and scared humanity for centuries. Recently, these wetlands are discussed about for their Climate Change mitigation potential by re-wetting efforts. Since most studies on the topic of potential greenhouse gas (GHG) emission reduction in Germany focus on large areas in the North and South of Germany, this study observes a smaller example area of organic soil in Kleve, North-Rhine Westphalia. It is analyzed in terms of suitability for paludiculture as well as for potential savings of GHG and a reduction of the Global Warming Potential (GWP). The study introduces a ranking system that allows an easy estimation of the suitability of fields, based on criteria that assign points from 1 to 4 per criteria. The total for each field is compared with one another. Emission values are based on the GEST-approach, developed by moor scientists in Greifswald, Germany. This study compares current field emissions in Kleve and compares them to theoretical agricultural cultivation scenarios that are simulated and projected onto said fields. The scenarios include the cultivation of Phragmites australis, a grazing system with Bulbalus arnee and the neglection of agriculture supplemented with photovoltaic power harvesting. The research highlights that maintaining high water levels is crucial for significant greenhouse gas emission savings. Water levels of around the soil surface level are assumed to have the highest potential for such savings. Phragmites australis cultivation and the grazing scenario demonstrate the highest potential for savings, reaching up to 2118.56 t CO2-equivalent per hectare annually. Although the findings of this study are promising, it is strongly recommended to update this study with newer findings in the future and to consider production-related emissions that extend the sole on-field emissions.}, language = {en} } @masterthesis{Tebest, type = {Bachelor Thesis}, author = {Tebest, Marie}, title = {Schneller Nachweis der Methicillin-Resistenz bei Staphylokokken-Isolaten Vergleich verschiedener Methoden}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:hbz:1383-opus4-19727}, school = {Hochschule Rhein-Waal}, pages = {74}, abstract = {Methicillin Resistente Staphylococcus aureus (MRSA) geh{\"o}ren zu gef{\"u}rchteten Erregern eines bunten Bildes von Infektionen, die bis zu einer Sepsis reichen k{\"o}nnen. Eines der gr{\"o}ßten Probleme von MRSA ist die hohe Pathogenit{\"a}t und die Entwicklung von zus{\"a}tzlichen Resistenzen gegen{\"u}ber weiteren Antibiotikaklassen. Die schnelle Identifizierung von MRSA und das Anlegen eines Antibiogramms ist daher entscheidend f{\"u}r eine fr{\"u}he Therapie-Empfehlung und damit verbunden eine optimale Behandlung des Patienten. Aufgrund dessen wird in der vorliegenden Arbeit nach weiteren M{\"o}glichkeiten in der mikrobiologischen Diagnostik gesucht, um die Zeitspanne zwischen dem ersten Laborverdacht auf eine MRSA-Infektion und der spezifischen Antibiotikatherapie nach der Erregeridentifizierung zu reduzieren. Dazu wurden zwei verschiedene Methoden (MRSA-polymerase chain reaction (PCR) und Penicillin-Bindeprotein 2a (PBP2a)-Schnelltest), bez{\"u}glich ihrer Leistungsdaten mitdem Goldstandard zum Nachweis der Methicillin-Resistenz (VITEK-2 und Cefoxitin� Best{\"a}tigungstest) verglichen. Die klinischen Isolate f{\"u}r die experimentelle Durchf{\"u}hrung stammen aus Blutkulturflaschen und Abstrichen von intraoperativen Wunden. Insgesamt wurden 74 Isolate retrospektiv getestet, darunter 26 (35\%) MRSA� Isolate, 24 (32,5\%) Methicillin-sensibler Staphylococcus aureus-St{\"a}mme und 24 (32,5\%) Koagulase-negative Staphylokokken (KnS). In der MRSA-PCR kam es zu 15 (20\%) fraglichen Ergebnissen, weshalb die Methode f{\"u}r eine zuverl{\"a}ssige Routinediagnostik nicht geeignet erschien. Nach Ausschluss der fraglichen Ergebnisse hatte die PCR einen positiven pr{\"a}diktiven Wert (PPW) von lediglich 65,7\%. Die Sensitivit{\"a}t lag bei 92,9\%, die Spezifit{\"a}t bei 93,5\% und der negative pr{\"a}diktive Wert (NPW) bei 99,0\%. Der Schnelltest besaß eine Spezifit{\"a}t und einen PPW von 100\%, eine Sensitivit{\"a}t von 97,3\% und einen NPW von 99,6\%. Des Weiteren ergaben sich zus{\"a}tzliche Vorteile bei der Verwendung des Schnelltestes durch die k{\"u}rzere Laufzeit, den geringeren Kostenaufwand und die Einfachheit der Durchf{\"u}hrung. Der ermittelte Zeitgewinn durch PCR oder Schnelltest betrug im Vergleich zum VITEK-2 zwischen 15 und 23,8 Stunden, was f{\"u}r die betroffenen Patienten von erheblichen klinischem Vorteil war. Zusammenfassend hatte der PBP2a-Schnelltest sowohl f{\"u}r S. aureus- als f{\"u}r KnS-Isolate bessere Leistungsdaten als die verwendete MRSA-PCR und wurde deshalb in die Routinediagnostik des Labors eingef{\"u}hrt.}, language = {de} } @masterthesis{Jaeger, type = {Bachelor Thesis}, author = {Jaeger, Celina}, title = {Eine empirische Untersuchung zum Kochsalzkonsum und m{\"o}gliche Handlungsempfehlungen auf Basis des Nudgings}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:hbz:1383-opus4-3156}, school = {Hochschule Rhein-Waal}, pages = {116}, abstract = {Das Ziel dieser Bachelorarbeit ist die Erforschung des Bewusstseins, des Interesses und des Verhaltens in Bezug auf den t{\"a}glichen Kochsalzkonsum. Nach Empfehlungen der World Health Organisation sollte eine maximale t{\"a}gliche Salzzufuhr von 5 - 6 Gramm nicht {\"u}berschritten werden. Die Realit{\"a}t zeigt jedoch, dass in Deutschland die tats{\"a}chliche konsumierte Menge von Salz 10 - 15 Gramm betr{\"a}gt (Bundesministerium f{\"u}r Ern{\"a}hrung und Landwirtschaft, o.J.). Die Zufuhr ist demnach um das Zwei- bis Dreifache erh{\"o}ht und kann sich negativ auf die Gesundheit des Herz-Kreislauf-Systems auswirken. Ein {\"u}berm{\"a}ßiger Salzkonsum kann nachweislich den Blutdruck erh{\"o}hen und sogar zu einer pathogenen Hypertonie f{\"u}hren (M{\"u}ller, 2015, S. 6). Um die Forschungsfrage zu beantworten, wurde eine empirische Methode in Form einer quantitativen schriftlichen Befragung ausgew{\"a}hlt. Diese richtete sich an zwei Berufsgruppen eines Unternehmens aus dem Gesundheitssektor. Anhand von Hypothesen wurde das Bewusstsein bez{\"u}glich des Salzkonsums untersucht: Gibt es Abh{\"a}ngigkeiten zwischen der Altersgruppe und der Bereitschaft den Salzkonsum gesundheitsf{\"o}rdernd zu optimieren? K{\"o}nnen R{\"u}ckschl{\"u}sse zur Altersgruppe in Bezug auf das Interesse f{\"u}r den Salzgehalt von Lebensmitteln gezogen werden? Sind Unterschiede im Bewusstsein zwischen salzarmer, zuckerarmer und fettarmer Ern{\"a}hrung vorhanden? Gibt es signifikante Unterschiede zum Kenntnisstand des Salzkonsums in den Berufsgruppen? Ein weiteres Ziel der Bachelorarbeit ist die Entwicklung von Maßnahmen, welche im Unternehmen den Salzkonsum reduzieren sollen. F{\"u}r die Umsetzung dieser Maßnahmen gilt als Basis das sogenannte Nudging. Dies ist ein Begriff aus der Verhaltens{\"o}konomik und beinhaltet die unbewusste Beeinflussung des Menschen bei gleichzeitig erhaltener Entscheidungsfreiheit. Mittels Nudging sollen Anreize und Anst{\"o}ße gegeben werden, um die Menschen unbewusst zu einer gesundheitsf{\"o}rdernden Entscheidung zu f{\"u}hren. Die Ergebnisse der empirischen Untersuchung zeigen signifikante Unterschiede des Bewusstseins in Bezug auf verschiedene Ern{\"a}hrungsweisen. Der Handlungsbedarf im Unternehmen besteht zusammenfassend in der Aufkl{\"a}rung der Thematik des t{\"a}glich konsumierten Salzes und der m{\"o}glichen gesundheitlichen Risiken.}, language = {de} } @masterthesis{Khedher, type = {Bachelor Thesis}, author = {Khedher, Lara}, title = {Evolution of CRISPR-Cas genome editing methods: Chances and challenges in biotechnology}, school = {Hochschule Rhein-Waal}, abstract = {Clustered regularly interspaced short palindromic repeats, CRISPR, are located on DNA sequences, which encode for an antiviral defense mechanism in bacteria and archaea. Together with CRISPR-associated proteins, Cas endonucleases, CRISPR-Cas has emerged into a powerful platform for editing DNA and RNA. This thesis investigates the evolution and function of this prokaryotic defense mechanism and points out the three most applied CRISPR-Cas systems in relation to current applications in biotechnology. Furthermore, chances and challenges of named systems as well as a guideline for choosing the appropriate system with Cas endonucleases is framed. Therefore, several scientific databases were screened for the most informative and influential publications around the topic. Information was collected and organized in a reference management software. The utilized literature was tabularly denoted and gives an overview of the broad scope of CRISPR-Cas. The analysis of the topic shows, that CRISPR-Cas offers a broad application range with a huge chance for genome editing. A conclusion of this thesis is, that CRISPR-Cas has an enormous potential to be implemented for human genome editing. However, its challenges should be cleared beforehand. Further research has to be done to fully understand the impact CRISPR-Cas may have in future.}, language = {en} } @masterthesis{Kieroth, type = {Bachelor Thesis}, author = {Kieroth, Alexander}, title = {An optimization approach for the distribution logistics using the example of the Vital Centrum Hodey KG}, school = {Hochschule Rhein-Waal}, abstract = {This thesis analyses how the Travelling Salesman Problem can be solved by applying the Simplex LP and the Evolutionary Algorithm with regards to driven kilometres. Each algorithm is solved by using the Excel Solver add-in provided by Microsoft Excel. The results of the two different algorithms are compared with the results of the route planning software PTV Map\&Guide Online for the purpose of having a proof that the software works efficiently. Using a cost analysis, the costs for delivering goods are calculated and compared with an external supplier who acted as the outbound logistics for the company HODEY. Now that the delivery is insourced, the costs can be reduced and HODEY gains more control over the outbound logistics. An approach on how to reduce the stop times at the customers' homes is analysed. Thus, the analysis provides information regarding where the delivery driver wastes most of their time. Additionally, an available space calculation of the delivery vehicles is carried out for the dispatching department of the company to avoid interim loading or unloading not planned for a delivery or retrieval tour}, language = {en} } @masterthesis{Schneider, type = {Bachelor Thesis}, author = {Schneider, Mike}, title = {Untersuchung der zeitaufgel{\"o}sten Orangen{\"o}lausbeute am Beispiel einer Wasserdampfdestillation im Technikumsmaßstab}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:hbz:1383-opus4-6374}, school = {Hochschule Rhein-Waal}, pages = {67}, abstract = {Bei der industriellen Saftherstellung fallen große Mengen an Orangenschalen als Abfallprodukte an. Hierbei stellt sich die Frage: Wie k{\"o}nnen diese Stoffe wirtschaftlich und {\"o}kologisch zur {\"O}lgewinnung verwertet werden, sodass ein nutzbares Endprodukt entsteht? Das Ziel ist es, ein Orangen{\"o}l herzustellen, mit einem hohen Einzelstoffvorkommen an Limonen, mithilfe der Wasserdampfdestillation und einer speziellen eigenen Trennmethodik zu entwickeln. Die Trennung von fluiden Stoffen wird erl{\"a}utert und sichtbar dargestellt. W{\"a}hrend des Destillationsprozesses entstehen unterschiedliche Heizleistungen, die im Verlauf dieser Arbeit zur {\"O}lausbeute zum Zeitfaktor angepasst werden. Die erstellten Diagramme geben Aufschluss {\"u}ber die Dauer und die unterschiedlichen Heizleistungseinstellungen. Eine Trennung der Phasen w{\"a}hrend des Destillierprozesses wird detailliert dargestellt. Das hier verwendete Trennverfahren k{\"o}nnte zu weiteren Forschungsans{\"a}tzen dienen und weiter ausgebaut werden. Das bedeutet, dass die Destillationszeit anhand des verwendeten Verfahrens eingegrenzt werden kann. Die verminderte Destillationszeit, f{\"u}hrt zu Prozessoptimierung, welches durch die Energieeinsparung Produktionskosten senken k{\"o}nnte. Die gewonnene {\"O}lausbeute in finanzieller und {\"o}kologischer Sichtweise k{\"o}nnte einen industriellen Nutzen darstellen.}, language = {de} } @masterthesis{Voegerl, type = {Bachelor Thesis}, author = {V{\"o}gerl, Jakob}, title = {Assessing the effect of N-fertilisation on biomass development and plant interactions in the ancient Milpa compared to pure stands and its potential to reduce fertiliser inputs in traditional small-scale farming}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:hbz:1383-opus4-6214}, school = {Hochschule Rhein-Waal}, pages = {55}, abstract = {Over the past years, nitrogen (N) fertilisation has been identified as an issue that has a major negative impact on the environment. Therefore, sustainable agricultural practices aim to reduce external fertiliser inputs and focus more on naturally available resources and sustainable cropping practices. One example of that is the ancient milpa polyculture which is practised by traditional small-scale farmers in Central America. It consists of climbing bean (Phaseolus vulgaris var. vulgaris), maize (Zea mays), and squash (Cucurbita moschata) that are said to represent a holistic symbiosis in which beans assume the task to accumulate additional nitrogen via N2-fixation and subsequently transfer it to its companions. The potential of intercropping, and thus nitrogen transfer to level out and reduce nitrogen fertiliser inputs compared to monocultures has not been assessed yet and little is known about the resulting practical implementation for small-scale farmers. Therefore, a pot trial with monoculture treatments (100 kg N/ha) of each crop and milpa treatments with varying levels of nitrogen fertilisation (0, 25, 50, 75, and 100 kg N/ha) was established. The intercropped beans were labelled with the 15N isotope using the cotton wick method to track nitrogen transfer in the system. Further, the Land Equivalent Ratio (LER) was used to determine the productivity of the system. Results showed that all polyculture treatments performed similarly or significantly better than the pure stands in terms of total dry matter content per pot. Milpas provided with 100 and 25\% of the recommended nitrogen rate were most productive and achieved a total LER of 1.25 and 1.30, respectively. Also, the non-fertilised milpa was still as productive as the respective plants grown in a monoculture. Due to external reasons, the importance of nitrogen transfer and the related microorganisms could not be evaluated. However, growing a milpa instead of monocultures enables farmers to greatly reduce N fertiliser inputs and provides higher yields in the growing season, while other intercropping benefits are also present. It further has the potential to maintain yields and enhance natural nutrient cycling even if no fertiliser is applied.}, language = {en} } @masterthesis{Kuenneke, type = {Bachelor Thesis}, author = {K{\"u}nneke, Felix}, title = {The influence of tire wear particles (microplastic) on food security With a focus on agriculturally relevant plant species (Avena sativa L., Brassica napus L. \& Zea mays L.) and soil organisms (Aporrectodea caliginosa \& Eisenia andrei)}, school = {Hochschule Rhein-Waal}, abstract = {Development and implementation of environmental assessment concepts must gain stronger positions in policy making. This thesis focuses on the influences of currently, widely unregulated microplastic tire wear particle emissions on food security. An overview of global differences in microplastic waste treatments is given. Changes in behavior, law-making and technical innovations are argued to be equally needed to stop the ongoing pollution to prevent negative impacts on ecosystem services as the foundations for food security. In an experimental set-up, three particle size ranges (<125,125-250, 250-500 μm) in three treatment concentrations (0.01, 0.1, 1 \%) with a negative control were applied to determine the influence of microplastic tire wear on three arable crop species and two earthworm species. Evenly, for all administrations, no significant effects could be observed on the organisms' height, biomass, RSR, or body tissue. Nevertheless, the results should not be interpreted as an all-clear signal, as the experiments observed only a few of the vast amounts of microplastic sinks. More data is needed as the EU Commission's recent "call to action" emphasizes. Determination of species resilience factors and traits shall be foci of future investigations to find cofactors for solution strategies. A more precise definition of microplastic and its additives classifications will certainly aid the consensus on priorities in research and consumers' clarity about biodegradability.}, language = {de} } @masterthesis{Kim, type = {Bachelor Thesis}, author = {Kim, Wooyong}, title = {3D bioprinting of cartilage tissue: Current advances and challenges in tissue engineering}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:hbz:1383-opus4-15373}, school = {Hochschule Rhein-Waal}, pages = {92}, abstract = {As industrial technologies develop, some techniques were adopted and applied in medical fields for treatment improvement. Among them, 3D bioprinting is regarded as a rising and trending technology in the tissue engineering area. This is because not only does it offer patients customized organs or tissues, but also it can lower animal test dependency on drug testing. This paper is mainly focused on the use of 3D printing as a cartilage tissue fabrication for transplantation. In the beginning, general information and background knowledge concerning cartilage and bioprinting approaches were addressed. Subsequently, current research results from eight research teams related to cartilage tissue printing and grafting were introduced. Then the reports were classified and sorted into several groups to analyze and evaluate various methods' properties, advantages, and disadvantages. After that, some classic and traditional ways to produce artificial tissues without 3D bioprinting techniques were described to prove the strength of the novel tissue engineering technology. In the end, several side points, such as limitations, 3D bioprinting usages in fields other than tissue transplantation, market value, and outlook of bioprinting, were discussed. Information and sources were retrieved using Google and PubMed database search engines under specific inclusion and exclusion criteria through a PCC concept. Although the 3D bioprinting technique is still in development processes, it has a high potential to be a game-changing approach in the medical and pharmaceutical fields after commercialization in the future.}, language = {en} } @masterthesis{Brandt, type = {Bachelor Thesis}, author = {Brandt, Moritz Lasse}, title = {The fungal endophyte Metarhizium brunneum: Possible multifunctional plant promoter in sustainable agriculture}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:hbz:1383-opus4-14648}, school = {Hochschule Rhein-Waal}, pages = {106}, abstract = {The overuse of mineral fertilizers and chemical pesticides in the world's agricultural sectors continues to be exorbitant, and is associated with a number of serious consequences for the entire complex environment. The reasons for this include the steadily growing world population and the accompanying degradation of the soil. As an alternative to chemical agents, biological plant protection/strengthening stimulants based on effective microorganisms have become established in the last decades. Research in recent years has focused on entomopathogenic fungal endophytes. The fungal endophyte Metarhizium brunneum, has long been proving its value as a mycoinsecticide in crop protection and there are indications of various plant-strengthening properties. The aim of this thesis is therefore to provide an overview of the current state of knowledge about the endophyte M. brunneum and at the same time, based on the literature, to discuss its potential as an alternative multifunctional plant promoter for sustainable agriculture. A literature research method was used to conduct a quantitative analysis of the existing knowledge on M. brunneum. The information and data collected as a result were systematically categorized and presented. The analysis has shown that the generalist M. brunneum covers a wide host range, has the ability to transfer nutrients in exchange, activates or produces plant hormones, compensates for stressors, and has many possibilities for detection and commercialization. The discussion of these results has led to the evidence that the endophyte can indeed be used as a plant growth promoter. The work also points to gaps in knowledge in several areas and emphasizes that further studies are needed.}, language = {en} } @masterthesis{Wujec, type = {Bachelor Thesis}, author = {Wujec, Priscilla}, title = {Chancen und Risiken einer CRISPR/Cas9 basierten Gentherapie an Duchenne Muskel Dystrophie und Zystischer Fibrose}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:hbz:1383-opus4-12940}, school = {Hochschule Rhein-Waal}, pages = {72}, abstract = {Hintergrund: Seit 2013 gewinnt das autonome Immunsystem der Bakterien CRISPR/Cas9 an Bedeutung f{\"u}r die Humanmedizin. Das System kann einen pr{\"a}zisen Schnitt in der DNA verursachen, gegebenenfalls neue Gene einsetzen. Mit CRISPR/Cas9 k{\"o}nnten krankheitsverursachende Gene potenziell ausgeschaltet und eine ph{\"a}notypische Verbesserung oder Heilung erm{\"o}glicht werden. Jedoch gibt es noch Herausforderungen, welche die Behandlungsm{\"o}glichkeiten in der konventionellen Humanmedizin limitieren. Ziel der Arbeit: Ziel dieser Arbeit ist eine Abhandlung {\"u}ber die Chancen, Risiken und Herausforderungen der Genschere CRISPR/Cas9 in der Humanmedizin an genetisch bedingten Erkrankungen am Beispiel von Duchenne Muskel Dystrophie und Zystischer Fibrose. Ergebnisse: CRISPR/Cas9 kann an CF humanisierten S{\"a}ugetiermodellen, sowie IPS Stammzellen eine Korrektur der F508 Deletion im CFTR Gen verursachen. Die Forskolin Schwellung ist nach Behandlung mit CRIPSR/Cas9 im S{\"a}ugetiermodell wiederhergestellt. Es trat ein Off-Target Effekt auf. Gleichwohl konnte eine Behandlung mit CRISPR/Cas9 am humanisierten S{\"a}ugetiermodell f{\"u}r DMD die Dystrophin-Expression wiederherstellen. Muskelkraft in Skelett- und Herzmuskulatur hat sich signifikant verbessert. Es kam zu On-Target Effekten und Immunreaktionen. Fazit: CRISPR/Cas9 hat das Potenzial genetische Mutationen zu korrigieren und die Gen-Expression zu retten. Weitere Studien m{\"u}ssen unternommen werden, um das Risiko von Off-Target Effekten zu minimieren, Langzeitwirkungen zu beobachten und Drug Delivery zu optimieren.}, language = {de} } @masterthesis{Birkenbach, type = {Bachelor Thesis}, author = {Birkenbach, Gesa}, title = {Quantitative real-time PCR Detection of Yersinia ruckeri for Application in Aquaculture}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:hbz:1383-opus4-16361}, school = {Hochschule Rhein-Waal}, pages = {76}, abstract = {To detect pathogen infections in aquaculture early and reduce their impact, a photonic biosensing chip is being developed in the PHOTO-SENS project, to enable fast and easy routine testing in aquaculture facilities. One target bacterial pathogen is Yersinia ruckeri, the causative agent of enteric redmouth disease. Detection is based on short DNA sequences (probes), that are complementary to the DNA of their target pathogen. In this work, a Yersinia ruckeri-specific probe was designed together with a set of qPCR primers. The probe and primers were tested in qPCR experiments, including quantifi- cation of extracted DNA, specificity and sensitivity testing, and detection of bacterial DNA from highly diluted samples to mimic the detection of environmental DNA. Three different standard series were created for the quantification of unknown samples. The influence of fish tissue on detection was tested, and the efficiency of Chelex-DNA ex- tractions were compared to peqGOLD Tissue DNA Mini Kit extractions. During quantification experiments with a first standard series (Y1P), the quantification output of most samples was 12-175 times higher than expected. The lower limit of detection was at 100 copies based on that standard, with an efficiency of 88\%. The discrepancy was reduced with a gBlocks standard (limit of detection: 5 copies; effi- ciency: 92\%). A CFU standard provided quantification results in reasonable agreement with expected CFU starting quantities (limit of detection: 1 CFU; efficiency: 106\%). De- tection of diluted samples after filtration was possible. Chelex DNA extractions yielded higher amounts of detectable DNA compared to a DNA extraction kit. Less bacterial DNA was extracted in bacterial culture samples containing fish tissue than in samples that did not contain fish tissue. Higher-than-expected quantification outputs were attributed to flaws in the creation of a first standard series as well as detectable DNA from dead cells or clusters that were not accounted for in the expected starting quantities. The gBlocks standard was as- sumed to be most reliable for quantification of exact copy numbers, while the CFU standard produced results that could be accounted for in CFU counts. As these chal- lenges concerned the standard series' and not the probe itself, it was concluded that the probe was suitable for application in the PHOTO-SENS project for detection of Yersinia ruckeri.}, language = {en} }