Fakultät Life Sciences
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Die Bedeutung der Hochschulen im Gesundheitsbereich ergibt sich unter anderem aus ihrem bildungspolitischen Auftrag. Im Rahmen dessen sind Hochschulen, neben der Wissens- und Kompetenzvermittlung, auch als Sozialisationsraum zu sehen. Mit gesundheitsfördernden Angeboten entwickeln, prägen und festigen die Hochschulen während dieser Zeit gesundheitsbezogene Einstellungen sowohl bei Mitarbeitenden als auch bei Studierenden im Hochschulumfeld.
Die vorliegende Masterthesis gibt einen Überblick über die Bedeutung und Relevanz organisatorischer Beziehungen von Netzwerkakteur*innen eines Studentischen Ge-sundheitsmanagements (SGM) am Beispiel des Managements der Rheinischen-Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn. Damit ist das Ziel dieser Arbeit zu beantworten, welche Akteur*innen für das SGM an der Universität Bonn eine wesentliche Rolle einnehmen und wie diese mit- oder untereinander kooperieren und kommunizieren. Des Weiteren sollen Schwachstellen in diesem Netzwerk ermittelt und durch Hand-lungsempfehlungen optimiert werden.
Um diese Forschungsfragen zu beantworten, wird als methodisches Vorgehen die Netzwerkanalyse genutzt, um die Positionen und Merkmale der Netzwerkak-teur*innen zu visualisieren, zu beschreiben und die organisatorischen Beziehungen zu bestimmen. Im Rahmen dieser Netzwerkanalyse wurden semistrukturierte Inter-views mit ausgewählten Akteur*innen auf persönlicher Ebene durchgeführt. Die Ana-lyse und Darstellung der Ergebnisse erfolgte mit verschiedenen Software-Programmen wie EXCEL, SPSS, UCINET 6 und GEPHI.
Die Analyse zeigt, dass sowohl das Kooperations- als auch das Kommunikations-netzwerk eine flache, nicht-hierarchische Struktur aufweisen, die sich in niedrigen Zentralisierungsgraden, kurzen durchschnittlichen Entfernungen mit geringen Stan-dardabweichungen, einem kleinen Durchmesser und dem Nichtvorhandensein von Untergruppen widerspiegelt. Diese Ergebnisse bringen neue Erkenntnisse zu der Debatte, dass eine Netzwerkanalyse an Hochschulen eine neue Form der Struktur-bewertung in der Gesundheitsförderung repräsentieren kann, bei der der Schwer-punkt weniger auf einfachen Zählungen von Programmaktivitäten liegt und vielmehr auf der Dokumentation struktureller Veränderungen.
Die vorliegende Masterarbeit untersucht den bestehenden Prozess des Betrieblichen Eingliederungsmanagements (BEM) bei der Kao Chemicals GmbH. Das BEM beschreibt ein Instrument, welches Unternehmen dazu dient, frühzeitig auf die Herausforderungen von Langzeiterkrankungen zu reagieren. So sollen das Fachwissen im Betrieb gehalten und die Arbeitsplatzsicherung gewährleistet werden. Der Arbeitgeber ist nach Paragraf 167 SGB IX gesetzlich verpflichtet, dem Arbeitnehmer ein BEM anzubieten und bei dessen Einverständnis, dieses durchzuführen. Die rechtlichen Grundlagen sind im Sozialgesetzbuch IX geregelt. Obwohl hinter dem Prozess eine positive Intention liegt, besteht bei Mitarbeitenden der Anschein, dass das BEM als Vorwand zur krankheitsbedingten Kündigung dient. Dabei liegt das tatsächliche Ziel des Prozesses darin, den Arbeitsplatz ressourcenorientiert zu gestalten und Ausfallzeiten zu minimieren.
Mit dieser Arbeit soll ermittelt werden, ob Vorbehalte seitens der Mitarbeitenden gegenüber dem BEM-Prozess bei der Kao Chemicals GmbH bestehen. Zusätzlich wird evaluiert, ob die Mitarbeitenden ausreichend über die Ziele und Absichten des Betrieblichen Eingliederungsmanagements informiert sind. Zur Datenerhebung erfolgen eine Ist-Analyse im Unternehmen, eine Mitarbeiterbefragung und Experteninterviews mit ausgewählten Mitgliedern des Integrationsteams der Kao Chemicals GmbH. Der Fokus liegt auf der Akzeptanz der Mitarbeitenden und der Effektivität des aktuell umgesetzten Prozesses. Es wird untersucht, ob und welche Veränderungen in der Gestaltung des BEM-Ablaufs erfolgen müssen sowie der Frage nachgegangen, ob die gesetzlichen Vorgaben umgesetzt werden. Die rechtlichen Verpflichtungen des BEM sollen nicht nur erfüllt, sondern möglichst gewinnbringend für das Unternehmen eingesetzt werden. Die gewonnenen Ergebnisse sollen dazu beitragen, den aktuellen BEM-Ablauf zu bewerten und Maßnahmen zu dessen Optimierung zu benennen.
Die Auswertung der Daten ergab, dass zur zielführenden und nachhaltigen Durchführung des BEM die Evaluation und Qualitätssicherung des Prozesses von Bedeutung sind. Die in der Thesis formulierten Handlungsempfehlungen können als Grundlage zur zielgerichteten Verbesserung des BEM-Prozesses dienen.
Die vorliegende Arbeit befasst sich mit dem Vergleich normativer Verfahren der Bestimmung des chemischen Sauerstoffbedarfs verschiedener Abwasserproben der Thyssenkrupp Steel Europe AG. Das Ziel der Vergleichsanalyse ist es, die Machbarkeit einer Substitution der nasschemischen Verfahren gemäß DIN 38409-41:1980-12 und DIN 38409-44:1992-05 mit ST-Verfahren hinsichtlich der Übereinstimmung der Messwerte des chemischen Sauerstoffbedarfs zu überprüfen. Grund für die vergleichende Analyse ist der hohe Verbrauch toxischer Reagenzien wie Quecksilbersulfat in Kaliumdichromat und silbersulfathaltige Schwefelsäure bei der Durchführung der nasschemischen Bestimmungen. Durch Darlegung der Arbeitsschritte der Durchführung der nasschemischen Verfahren, bei denen es zu Kontakt der Laborant*innen mit toxischen Reagenzien kommt, konnte das hohe Risiko der Gesundheitsgefährdung im Vergleich zum ST-Test ermittelt werden. Da der Chemikalienverbrauch vergleichend aufgezeigt wurde, konnte die Einsparung absoluter Mengen toxischer Reagenzien bei einer erfolgreichen Substitution mit den ST-Tests errechnet werden. Die statistische Auswertung der Messergebnisse erfolgt in graphischer Darstellung nach Bland-Altman. Für die Beurteilung der Tolerierbarkeit der Abweichungen der nasschemischen Messwerte von denen der ST-Tests erfolgt die Kontextualisierung regulatorischer Vorgaben für den Parameter CSB je nach Matrix. Die Auswertung und Begutachtung der Messergebnisse ließen feststellen, dass die Bestimmung mittels ST-Tests ausreichend übereinstimmende Messwerte generiert und eine Substitution durchführbar ist.
Habitat losses by fragmentation, agriculture, urbanization, and other causes have led to significant declines in biodiversity. Thus, green infrastructures like golf courses have emerged as a potential contributor to biodiversity conservation.
Therefore, the research focuses on a golf course in Krefeld, Germany, by examining its role in supporting, conserving, and improving local biodiversity. The objectives include assessing the biotopes and habitats provided by the golf course, investigating the potential of an ecosystem analysis to enhance overall biodiversity, and evaluating the golf course's effectiveness in conserving local species of conservation concern.
Through landscape analysis, significant differences between the golf course and surrounding areas were observed. The golf course was ascertained to exhibit a significantly higher biotope value compared to other land use systems except natural ones. Woody biotopes, including forests and tree groups, demonstrated the highest on-course biotope values, while short-kept grass, roughs, ponds, and non-native woody structures were less valuable. Theoretical enrichments of meadow-, pond-, and non-native biotopes as well as their relative size indicated potential for improving biotope value to support biodiversity. Combined enrichments were indicated to be the most effective.
Despite the current presence of only a few habitat types, the golf course was found to support local fauna and flora species of conservation concern. Adaptations, such as creating meadow-, riparian-, copse-, and forest habitats, showed promise to further improve biodiversity. The study identified landscape context and prior land use as crucial factors influencing golf course’s value. Overall, the golf course demonstrated potential in providing valuable biotopes, and habitats and supporting local and regional species of conservation concern.
The findings suggest that golf courses, particularly in urban and suburban areas, can serve as effective contributors to biodiversity conservation by enhancing landscape connectivity and providing essential habitats. Enrichment strategies, coupled with a focus on specific habitat types, offer practical avenues for improving the conservation status of both local and regional flora and fauna species on golf courses. This research underscores the potential of golf courses as valuable tools in urban biodiversity conservation efforts.
Der demographische Wandel führt zu einer stetig höheren Lebenserwartung der Menschen. Ein erhöhtes Alter birgt das Risiko an einer Vielzahl von Krankheiten zu leiden. Darunter fallen insbesondere Herz Kreislauf¬ Erkrankung und Krebserkrankung. Solche Erkrankung fallen ebenfalls unter die Folge und Begleiterkrankung einer Adipositas. Die Adipositas ist eine Stoffwechselerkrankung und beschreibt ein erhöhtes Körpergewicht aufgrund eines erhöhten Körperfettanteils. Die Erkrankung kann beispielsweise durch eine Ernährungsumstellung gelindert werden. Die Ernährung kann unter anderem auch die Darmmikrobiota modulieren. Insbesondere Ballaststoffe und die Fermentationsprodukte der Ballaststoffe, die kurzkettigen Fettsäuren, haben einen Einfluss auf die Darmmikrobiota. Aufgrund dessen werden in dieser Arbeit die Effekte der kurzkettigen Fettsäuren auf die Darmmikrobiota insbesondere im Zusammenhang mit der Erkrankung Adipositas untersucht. Die Ursachen einer Adipositas liegen meist in den Lebensweisen der Patienten. Eine erhöhte Energieaufnahme und geringe Bewegung führen zu einem Anstieg des Körperfettanteils und erhöhen zudem das Risiko für Begleiterkrankung, wie Diabetes mellitus Typ 2, koronaren Herzkrankheiten oder auch Depressionen. Insbesondere die konservativen Behandlungsmöglichkeiten zeigen wenig positive Ergebnisse und die Entwicklung neuer Methoden muss Priorität haben. Die Fermentationsprodukte der Ballaststoffe sind die kurzkettigen Fettsäuren. Diese haben sowohl orexigene als auch anorexigene Eigenschaften. Bei der Ausarbeitung der Ergebnisse wurde deutlich, dass die kurzkettigen Fettsäuren bei der Behandlung der Adipositas von großer Bedeutung sein können. Sie beeinflussen wichtige Rezeptoren, die die appetithemmende Hormone PYY und GLP 1 freisetzen und eine überschüssige Nahrungsaufnahme verhindern. Des Weiteren wirken sich die kurzkettigen Fettsäuren positiv auf die Gluconeogenese aus. Zudem konnten verschiedene Studien über Supplementierungen positive Effekte der kurzkettigen Fettsäuren verzeichnen. Dennoch ergaben sich bei der Bearbeitung der Literatur ebenfalls widersprüchliche Ergebnisse. Um die genauen Effekte der kurzkettigen Fettsäuren lückenfrei zu erschließen sind weitere Forschungen und Experimente zwingend notwendig. Die ersten Untersuchungen zeigen aber, dass eine ballaststoffreiche Ernährung und eine erhöhte Konzentration der kurzkettigen Fettsäuren bei der Behandlung und Prävention eine entscheidende Rolle annehmen.
Urban Agriculture (UA) is identified as a sustainable solution to address urban food security challenges compounded by the exponential increase in urban population. Moreover, UA largely mitigates the negative impacts associated with conventional agriculture systems such as soil degradation, high resource usage, crop sensitivity towards climate change, and high fertilizer usage. UA is often complimented for its significant potential for producing higher yield nevertheless, for extensive use of UA, an in-depth understand- ing of its environmental impacts is required. For any UA methodology, environmental performance acts as a promising factor in promoting agriculture sustainability. This study performs critical analyses of available literature on UA techniques using Life Cycle
Assessment (LCA). LCA provides a comprehensive understanding of UA’s environmental footprint across different stages of its life cycle. LCA facilitates the quantification of eco- logical impacts associated with various UA approaches, including vertical farming, roof- top farming, hydroponics, aquaponics, and aeroponics. This study utilizes a systematic review methodology, incorporating the PRISMA model, to conduct a comprehensive data collection process aimed at identifying the LCA of diverse UA methods and their associated impacts. The review addresses the following questions: How does LCA help in quantifying the environmental impacts of UA? What is the environmental performance of different UA techniques?
The findings demonstrated that nearly every form of UA exhibited a notable advantage in yield, and efficiency in water usage and land usage. Specifically, aeroponics stands out for its superior performance in yield and water usage efficiency, albeit with elevated energy demands. Hydroponics and aquaponics showcase advantages in reduced water usage and fertilizer requirements. Vertical farms, due to their structural and Controlled Environment (CE) prerequisites, present as energy-intensive systems with higher Greenhouse Gas (GHG) emissions. In contrast, rooftop farms, making use of under-utilised urban spaces, emerge as a balanced system with moderate energy consumption and GHG emissions.
The environmental impact of UA techniques varies based on factors such as structure, operational components, crop selection, and the integration of innovative technologies, resulting in diverse outcomes when compared to conventional soil-based farms. This review recommended an extensive LCA of UA techniques, innovation to existing methodologies, urban reforms, and increased awareness about UA.
Biological resources are entities of natural origin with sources from either plants or animals that render a broad number of services to mankind. Purified pig insulin, pancreas, islet, and beta cells are biological resources synthesized, extracted, and isolated from pigs to provide medical services like treating human diabetes.
The observed methodology was obtained by systematically reviewing and comparing other similar scientific studies to determine the challenges and risks associated with using pig grafts (islet, pancreas, beta cells) for the treatment of type 1 diabetes (T1D), the optimal pig age for extracting graft for treatment of diabetes, differences between human and pig insulin, and the clinical trials and adoption pig insulin and graft therapies for type 1 diabetes treatment.
Xenotransplantation of pig grafts has successfully restored normoglycemia in a Type 1 diabetes patient for about 9.5 years, thus potentially being an alternative therapy to human islet allotransplantation. However, the clinical adoption of using
pig grafts for diabetes treatment is hindered by the unavailability of T1D volunteers to be used for clinical trials because of risks like zoonosis, loss of body weight, immunosuppression, and death of the transplanted pig implant.
Xenotransplantation of pig grafts to T1D can be clinically accepted through advanced practices like Genetic modifications of the pig, encapsulating the pig grafts before transplantation, and co-transplantation of the pig grafts with Mesenchymal Stem Cell (MSCs) and/or Sertoli cells (SCs). The clinical adoption of pig grafts for T1D treatment will mitigate the problem of limited islet/pancreas
donor sources encountered in allotransplantation, hence more research and studies are needed for this milestone to be accomplished.
Bacillus anthracis is a rod-shaped, Gram-positive, spore-forming bacterium causing the lethal zoonotic disease anthrax. This disease mainly infects herbivores, but many mammals can be hosts as well, including humans. Multiple cases in history are known, in which human infection resulted either from digestion or handling of contaminated animal products, from industry accidents or bioterrorism attacks. The endospores of B. anthracis are persistent to harsh environmental conditions and can survive in soil for decades, before heavy rains or grazing animals can reemerge the spores again. In appropriate medium, like blood, the spores germinate again to the vegetative cell form. B. anthracis belongs to the “Bacillus cereus group” which shares high genetic similarity, with cases where the virulence plasmids of B. anthracis, which are responsible for the toxin and capsule production, are even shared with other members of this group. Species-specific testing therefore often poses a challenge, because sophisticated equipment and financial investments are needed for a correct diagnosis. Because of appearing new infection cases, a species-specific, rapid and inexpensive method for the detection of B. anthracis is needed.
Apart from the gold standard of detection of B. anthracis via PCR, receptor-binding protein (RBP) based detection methods are in research for a few years. Bacteriophages (phages) represent the most prevalent biological entities on earth and are viruses targeting bacterial cells. Brown and Cherry isolated a phage named gamma (γ), demonstrating high efficiency in infecting encapsulated bacilli. Notably, the γ phage exhibited sensitivity across nearly all variants of B. anthracis, while members of the B. cereus sensu lato group displayed resistance. The specificity of phages is attributed to their RBPs, which recognize distinct structures on the host cell, inducing the initial step of phage infection. One of these RBPs specific for B. anthracis is BA4079Δ1-127.
This work aims to produce two recombinant fusion proteins, with two different cellulose-binding domains (CBDs) which were internally linked to the fluorescent reporter protein superfolder green fluorescent protein (sfGFP) and coupled to BA4079Δ1-127. The protein tools would enable binding to B. anthracis and at the same time would allow sequestration to cellulose materials. Because of the fluorescence protein, the sample can be observed by fluorescence microscopy and cells or cellulose bound to the fusion proteins would exhibit green fluorescence. This experimental approach could lead to a new low-cost enrichment tool for B. anthracis cells using the fusions proteins containing CBDs, RBPs and fluorescence proteins.
The fusion proteins were tested with various cultures of B. anthracis cells, grown under different conditions, as well as different cellulose materials including cotton wool in a syringe, cotton wool fibers, cellulose filters and microcrystalline cellulose. Binding tests showed, that the fusion proteins were not able to connect B. anthracis cells with diverse cellulose materials in a way that cells could be enriched from media. However, both fusion proteins successfully bound to both, cultured B. anthracis cells and different cellulose materials individually.
Sewage sludge, a byproduct of municipal wastewater treatment, poses challenges in disposal due to its increasing global production. The pyrolysis process is explored to address this issue, converting sewage sludge into biochar with advantages such as eliminating pathogens, reducing odors, and stabilizing organic carbon. This research underscores the environmental benefits of utilizing biochar as a soil amendment, given its porous structure, carbon and nutrient retention capacity, and potential to enhance plant development and soil quality. By evaluating the impact of pyrolysis biochar from sewage sludge on plant growth and compatibility, the research aims to provide valuable insights for sustainable agricultural practices and waste management strategies.
Pot trials were conducted in the university greenhouse, incorporating findings from a range of prior studies as a guiding framework. Diverse plant species were selected for experimentation, aiming to assess both plant compatibility and the influence of pyrolyzed biochar. This research investigates the contextual influence of sewage sludge biochar on water-holding capacity (WHC) across different soil types. Contrasting effects were observed, with silty clay loam experiencing decreased WHC and sandy loam exhibiting an increase, highlighting the soil- specific impact of biochar on water retention. Gaseous toxicity and phytotoxicity tests confirmed the absence of harmful gases, challenging previous findings. Plant compatibility tests underscored species-specific responses, emphasizing the need for tailored approaches when utilizing biochar as a soil amendment. Germination tests supported the idea that biochar does not adversely affect seed germination. Root analysis revealed biochar-induced fine root proliferation, suggesting enhanced nutrient availability for plants. In the context of Rhizobium inoculation, common beans in the biochar medium have exhibited smaller dimensions, influenced by the interaction between biochar and Rhizobium inoculation rates. This study provides valuable insights into the multifaceted impacts of sewage sludge biochar in diverse agricultural contexts.