Options for selecting dairy cattle for milk coagulation ability

Lypsylehmien maidon juoksettumiskyvyn jalostuskeinot Väitöskirjassa tutkittiin lypsylehmien maidon juustonvalmistuslaadun parantamista jalostusvalinnan avulla. Tutkimusaihe on tärkeä, sillä yhä suurempi osa maidosta käytetään juustonvalmistukseen. Tutkimuksen kohteena oli maidon juoksettumiskyky, sillä se on yksi keskeisistä juustomäärään vaikuttavista tekijöistä. Maidon juoksettumiskyky vaihteli huomattavasti lehmien, sonnien, karjojen, rotujen ja lypsykauden vaiheiden välillä. Vaikka tankkimaidon juoksettumiskyvyssä olikin suuria eroja karjoittain, karja selitti vain pienen osan juoksettumiskyvyn kokonaisvaihtelusta. Todennäköisesti perinnölliset erot lehmien välillä selittävät suurimman osan karjojen tankkimaitojen juoksettumiskyvyssä havaituista eroista. Hyvä hoito ja ruokinta vähensivät kuitenkin jossain määrin huonosti juoksettuvien tankkimaitojen osuutta karjoissa. Holstein-friisiläiset lehmät olivat juoksettumiskyvyltään ayrshire-rotuisia lehmiä parempia. Huono juoksettuminen ja juoksettumattomuus oli vain vähäinen ongelma holstein-friisiläisillä (10 %), kun taas kolmannes ayrshire-lehmistä tuotti huonosti juoksettuvaa tai juoksettumatonta maitoa. Maitoa sanotaan huonosti juoksettuvaksi silloin, kun juustomassa ei ole riittävän kiinteää leikattavaksi puolen tunnin kuluttua juoksetteen lisäyksestä. Juoksettumattomaksi määriteltävä maito ei saostu lainkaan puolen tunnin aikana ja on siksi erittäin huonoa raaka-ainetta juustomeijereille. Noin 40 % lehmien välisistä eroista maidon juoksettumiskyvyssä selittyi perinnöllisillä tekijöillä. Juoksettumiskykyä voikin sanoa hyvin periytyväksi ominaisuudeksi. Kolme mittauskertaa lehmää kohti riittää varsin hyvin lehmän maidon keskimääräisen juoksettumiskyvyn arvioimiseen. Tällä hetkellä juoksettumiskyvyn suoran jalostamisen ongelmana on kuitenkin automatisoidun, laajamittaiseen käyttöön soveltuvan mittalaitteen puute. Tämän takia väitöskirjassa tutkittiin mahdollisuuksia jalostaa maidon juoksettumiskykyä epäsuorasti, jonkin toisen ominaisuuden kautta. Tällaisen ominaisuuden pitää olla kyllin voimakkaasti perinnöllisesti kytkeytynyt juoksettumiskykyyn, jotta jalostus olisi mahdollista sen avulla. Tutkittavat ominaisuudet olivat sonnien kokonaisjalostusarvossa jo mukana olevat maitotuotos ja utareterveyteen liittyvät ominaisuudet sekä kokonaisjalostusarvoon kuulumattomat maidon valkuais- ja kaseiinipitoisuus sekä maidon pH. Väitöskirjassa tutkittiin myös mahdollisuuksia ns. merkkiavusteiseen valintaan tutkimalla maidon juoksettumattomuuden perinnöllisyyttä ja kartoittamalla siihen liittyvät kromosomialueet. Tutkimuksen tulosten perusteella lehmien utareterveyden jalostaminen parantaa jonkin verran myös maidon juoksettumiskykyä sekä vähentää juoksettumattomuutta ayrshire-rotuisilla lehmillä. Lehmien maitotuotos ja maidon juoksettumiskyky sekä juoksettumattomuus ovat sen sijaan perinnöllisesti toisistaan riippumattomia ominaisuuksia. Myöskin maidon valkuais- ja kaseiinipitoisuuden perinnöllinen yhteys juoksettumiskykyyn oli likimain nolla. Maidon pH:n ja juoksettumiskyvyn välillä oli melko voimakas perinnöllinen yhteys, joten maidon pH:n jalostaminen parantaisi myös maidon juoksettumiskykyä. Todennäköisesti sen jalostaminen ei kuitenkaan vähentäisi juoksettumatonta maitoa tuottavien lehmien määrää. Koska maidon juoksettumattomuus on niin yleinen ongelma suomalaisilla ayrshire-lehmillä, väitöksessä selvitettiin tarkemmin ilmiön taustoja. Kaikissa kolmessa tutkimusaineistoissa noin 10 % ayrshire-lehmistä tuotti juoksettumatonta maitoa. Kahden vuoden kuukausittaisen seurannan aikana osa lehmistä tuotti juoksettumatonta maitoa lähes joka mittauskerralla. Maidon juoksettumattomuus oli yhteydessä lypsykauden vaiheeseen, mutta mikään ympäristötekijöistä ei pystynyt täysin selittämään sitä. Sen sijaan viitteet sen periytyvyydestä vahvistuivat tutkimusten edetessä. Lopuksi tutkimusryhmä onnistui kartoittamaan juoksettumattomuutta aiheuttavat kromosomialueet kromosomeihin 2 ja 18, lähelle DNA-merkkejä BMS1126 ja BMS1355. Tulosten perusteella maidon juoksettumattomuus ei ole yhteydessä maidon juoksettumistapahtumassa keskeisiin kaseiinigeeneihin. Sen sijaan on mahdollista, että juoksettumattomuusongelman aiheuttavat kaseiinigeenien syntetisoinnin jälkeisessä muokkauksessa tapahtuvat virheet. Asia vaatii kuitenkin perusteellista tutkimista. Väitöksen tulosten perusteella maidon juoksettumattomuusgeeniä kantavien eläinten karsiminen jalostuseläinten joukosta olisi tehokkain tapa jalostaa maidon juoksettumiskykyä suomalaisessa lypsykarjapopulaatiossa.

Remote sensing of leaf area index: enhanced retrieval from close-range and remotely sensed optical observations

A wide range of models used in agriculture, ecology, carbon cycling, climate and other related studies require information on the amount of leaf material present in a given environment to correctly represent radiation, heat, momentum, water, and various gas exchanges with the overlying atmosphere or the underlying soil. Leaf area index (LAI) thus often features as a critical land surface variable in parameterisations of global and regional climate models, e.g., radiation uptake, precipitation interception, energy conversion, gas exchange and momentum, as all areas are substantially determined by the vegetation surface. Optical wavelengths of remote sensing are the common electromagnetic regions used for LAI estimations and generally for vegetation studies. The main purpose of this dissertation was to enhance the determination of LAI using close-range remote sensing (hemispherical photography), airborne remote sensing (high resolution colour and colour infrared imagery), and satellite remote sensing (high resolution SPOT 5 HRG imagery) optical observations. The commonly used light extinction models are applied at all levels of optical observations. For the sake of comparative analysis, LAI was further determined using statistical relationships between spectral vegetation index (SVI) and ground based LAI. The study areas of this dissertation focus on two regions, one located in Taita Hills, South-East Kenya characterised by tropical cloud forest and exotic plantations, and the other in Gatineau Park, Southern Quebec, Canada dominated by temperate hardwood forest. The sampling procedure of sky map of gap fraction and size from hemispherical photographs was proven to be one of the most crucial steps in the accurate determination of LAI. LAI and clumping index estimates were significantly affected by the variation of the size of sky segments for given zenith angle ranges. On sloping ground, gap fraction and size distributions present strong upslope/downslope asymmetry of foliage elements, and thus the correction and the sensitivity analysis for both LAI and clumping index computations were demonstrated. Several SVIs can be used for LAI mapping using empirical regression analysis provided that the sensitivities of SVIs at varying ranges of LAI are large enough. Large scale LAI inversion algorithms were demonstrated and were proven to be a considerably efficient alternative approach for LAI mapping. LAI can be estimated nonparametrically from the information contained solely in the remotely sensed dataset given that the upper-end (saturated SVI) value is accurately determined. However, further study is still required to devise a methodology as well as instrumentation to retrieve on-ground green leaf area index . Subsequently, the large scale LAI inversion algorithms presented in this work can be precisely validated. Finally, based on literature review and this dissertation, potential future research prospects and directions were recommended.

Hemodynamics and outcome of septic shock

Septic shock is a common killer in intensive care units (ICU). The most crucial issue concerning the outcome is the early and aggressive start of treatment aimed at normalization of hemodynamics and the early start of antibiotics during the very first hours. The optimal targets of hemodynamic treatment, or impact of hemodynamic treatment on survival after first resuscitation period are less known. The objective of this study was to evaluate different aspects of the hemodynamic pattern in septic shock with special attention to prediction of outcome. In particular components of early treatment and monitoring in the ICU were assessed. A total of 401 patients, 218 with septic shock and 192 with severe sepsis or septic shock were included in the study. The patients were treated in 24 Finnish ICUs during 1999-2005. 295 of the patients were included in the Finnish national epidemiologic Finnsepsis study. We found that the most important hemodynamic variables concerning the outcome were the mean arterial pressures (MAP) and lactate during the first six hours in ICU and the MAP and mixed venous oxygen saturation (SvO2) under 70% during first 48 hours. The MAP levels under 65 mmHg and SvO2 below 70% were the best predictive thresholds. Also the high central venous pressure (CVP) correlated to adverse outcome. We assessed the correlation and agreement of SvO2 and mean central venous oxygen saturation (ScvO2) in septic shock during first day in ICU. The mean SvO2 was below ScvO2 during early sepsis. Bias of difference was 4.2% (95% limits of agreement 8.1% to 16.5%) by Bland-Altman analysis. The difference between saturation values correlated significantly to cardiac index and oxygen delivery. Thus, the ScvO2 can not be used as a substitute of SvO2 in hemodynamic monitoring in ICU. Several biomarkers have been investigated for their ability to help in diagnosis or outcome prediction in sepsis. We assessed the predictive value of N-terminal pro brain natriuretic peptide (NT-proBNP) on mortality in severe sepsis or septic shock. The NT-proBNP levels were significantly higher in hospital nonsurvivors. The NT-proBNP 72 hrs after inclusion was independent predictor of hospital mortality. The acute cardiac load contributed to NTproBNP values at admission, but renal failure was the main confounding factor later. The accuracy of NT-proBNP, however, was not sufficient for clinical decision-making concerning the outcome prediction. The delays in start of treatment are associated to poorer prognosis in sepsis. We assessed how the early treatment guidelines were adopted, and what was the impact of early treatment on mortality in septic shock in Finland. We found that the early treatment was not optimal in Finnish hospitals and this reflected to mortality. A delayed initiation of antimicrobial agents was especially associated with unfavorable outcome.

The connection between on-farm assessed welfare (A-index) and production parameters of the sows

Tämän tutkimuksen tavoitteena oli selvittää tilalla määritetyn hyvinvoinnin yhteyttä emakoiden tuotantotuloksiin. Hyvinvointia arvioitiin suomalaisen hyvinvointi-indeksin, A-indeksi, avulla. Tuotantotuloksina käytettiin kahta erilaista tuotosaineistoa, jotka molemmat pohjautuivat kansalliseen tuotosseuranta aineistoon. Hyvinvointimääritykset tehtiin 30 porsastuotantosikalassa maaliskuun 2007 aikana. A-indeksi koostuu kuudesta kategoriasta ’liikkumismahdollisuudet’, ’alustan ominaisuudet’, ’sosiaaliset kontaktit’, ’valo, ilma ja melu’, ’ruokinta ja veden saanti’ sekä ’eläinten terveys ja hoidon taso’. Jokaisessa kategoriassa on 3-10 pääosin ympäristöperäistä muuttujaa, jotka vaihtelevat osastoittain. Maksimipistemäärä osastolle on 100. Hyvinvointimittaukset tehtiin porsitus-, tiineytys- ja joutilasosastoilla. Erillisten tiineytysosastojen pienen lukumäärän takia (n=7) tilakohtaiset tiineytys- ja joutilasosastopisteet yhdistettiin ja keskiarvoja käytettiin analyyseissä. Yhteyksiä tuotokseen tutkittiin kahden eri aineiston avulla 1) Tilaraportti aineisto (n=29) muodostuu muokkaamattomista tila- ja tuotostuloksista tilavierailua edeltävän vuoden ajalta, 2) POTSIaineisto (n=30) muodostuu POTSI-ohjelmalla (MTT) muokatusta tuotantoaineistosta, joka sisältää managementtiryhmän (tila, vuosi, vuodenaika) vaikutuksen ensikoiden ja emakoiden pahnuekohtaiseen tuotokseen. Yhteyksiä analysointiin korrelaatio- ja regressioanalyysien avulla. Vaikka osallistuminen tutkimukseen oli vapaaehtoista, molempien tuotantoaineistojen perusteella tutkimustilat edustavat keskituottoista suomalaista sikatilaa. A-indeksin kokonaispisteet vaihtelivat välillä 37,5–64,0 porsitusosastolla ja 39,5–83,5 joutilasosastolla. Tilaraporttiaineistoa käytettäessä paremmat pisteet porsitusosaston ’eläinten terveys ja hoidon taso’ -kategoriasta lyhensivät eläinten lisääntymissykliä, lisäsivät syntyvien pahnueiden ja porsaiden määrää sekä alensivat kuolleena syntyneiden lukumäärää. Regressiomallin mukaan ’eläinten terveys ja hoidon taso’ -kategoria selitti syntyvien porsaiden lukumäärän, porsimisvälin pituuden sekä keskiporsimiskerran vaihtelua. Paremmat pisteet joutilasosaston ’liikkumismahdollisuudet’ kategoriasta alensivat syntyneiden pahnueiden sekä syntyneiden että vieroitettujen porsaiden lukumäärää. Regressiomallin mukaan ensikkopahnueiden osuus ja ”liikkumismahdollisuudet” kategorian pisteet selittivät vieroitettujen porsaiden lukumäärän vaihtelua. POTSI-aineiston yhteydessä kuolleena syntyneiden porsaiden lukumäärän aleneminen oli ensikoilla yhteydessä parempiin porsitusosaston ’sosiaalisiin kontakteihin’ ja emakoilla puolestaan joutilasosaston parempiin ’eläinten terveys ja hoidon taso’ pisteisiin. Kahden eri tuotantoaineiston avulla saadut tulokset erosivat toisistaan. Seuraavissa tutkimuksissa onkin suositeltavampaa käyttää Tilaraporttiaineistoja, joissa tuotokset ilmoitetaan vuosikohtaisina. Tämän tutkimuksen perusteella hyvinvoinnilla ja tuotoksella on yhteyksiä, joilla on myös merkittävää taloudellista vaikutusta. Erityisesti hyvä eläinten hoito ja eläinten terveys lisäävät tuotettujen porsaiden määrää ja lyhentävät lisääntymiskiertoa. Erityishuomiota tulee kiinnittää vapaana olevien joutilaiden emakoiden sosiaaliseen stressiin ja rehunsaannin varmistamiseen kaikille yksilöille.

The expiration day effect of indexoptions and index futures on the underlying shares

This paper studies the effect of the expiration day of index options and futures on the trading volume, variance and price of the underlying shares. The data consists of all trades for the underlying shares in the FOX-index for expiration days during the period October 1995 to the mid of yer 1999. The main results seem to support the findings of Kan 2001, i.e. no manipulation on a larger scale. However, some indication of manipulation could be found if certain characteristics are favorable. These characteristics include: a) a large quantity of outstanding futures or at/in the money options contracts, b) there exists shares with high index weight but fairly low trading volume. Lastly, there is some indication that manipulation might be more popular towards the end of the examined time period.

Evaluating the Predictability of the Volatility Smile Using Return Distributions

In this paper, we examine the predictability of observed volatility smiles in three major European index options markets, utilising the historical return distributions of the respective underlying assets. The analysis involves an application of the Black (1976) pricing model adjusted in accordance with the Jarrow-Rudd methodology as proposed in 1982. Thereby we adjust the expected future returns for the third and fourth central moments as these represent deviations from normality in the distributions of observed returns. Thus, they are considered one possible explanation to the existence of the smile. The obtained results indicate that the inclusion of the higher moments in the pricing model to some extent reduces the volatility smile, compared with the unadjusted Black-76 model. However, as the smile is partly a function of supply, demand, and liquidity, and as such intricate to model, this modification does not appear sufficient to fully capture the characteristics of the smile.

Pricing Index Options with Stochastic Volatility

The objective of this paper is to investigate the pricing accuracy under stochastic volatility where the volatility follows a square root process. The theoretical prices are compared with market price data (the German DAX index options market) by using two different techniques of parameter estimation, the method of moments and implicit estimation by inversion. Standard Black & Scholes pricing is used as a benchmark. The results indicate that the stochastic volatility model with parameters estimated by inversion using the available prices on the preceding day, is the most accurate pricing method of the three in this study and can be considered satisfactory. However, as the same model with parameters estimated using a rolling window (the method of moments) proved to be inferior to the benchmark, the importance of stable and correct estimation of the parameters is evident.

The Physical Strenuousness of Work is Slightly Associated with an Upward Trend in the Body Mass Index

This paper explores the relationship between the physical strenuousness of work and the body mass index in Finland, using individual microdata over the period 1972-2002. The data contain self-reported information about the physical strenuousness of a respondent’s current occupation. Our estimates show that the changes in the physical strenuousness of work can explain around 8% at most of the definite increase in BMI observed over the period. The main reason for this appears to be that the quantitative magnitude of the effect of the physical strenuousness of work on BMI is rather moderate. Hence, according to the point estimates, BMI is only around 1.5% lower when one’s current occupation is physically very demanding and involves lifting and carrying heavy objects compared with sedentary job (reference group of the estimations), other things being equal. Accordingly, the changes in eating habits and the amount of physical activity during leisure time must be the most important contributors to the upward trend in BMI in industrialised countries, but not the changes in the labour market structure.