Ovos produzidos em diferentes sistemas de alojamento: qualidade e segurança microbiológica, parâmetros físicos, validação e utilização de método multiresíduo para detecção de antimicrobianos e pesticidas

Pós-graduação em Cirurgia Veterinária - FCAV

Digestible lysine levels for laying hens and their effects on egg quality

Egg quality of semi-heavy laying hens fed on low protein diets (14.0% CP) and on different lysine levels is evaluated, while maintaining the same ratio of digestible amino acids / digestible lysine. Four hundred and twenty commercial strain Isa Brown laying hens, 28 weeks old, were divided into 42 experimental plots. A completely randomized design with six treatments and seven replicates was employed in four production cycles of 28 days each. Treatments comprised Control - 16.92% CP; 0.750% digestible lysine. Treatments 1 to 5, with CP levels 14% and digestible lysine levels 0.600, 0.675, 0.750, 0.825 and 0.900% respectively. Levels of Treatments 1 and 2 (0.546 and 0.640% digestible Met + Cys / 0.600 and 0.675% digestible lysine) provided smaller egg size. On the other hand, eggs had higher shell percentage when compared to control diet. When compared to other digestible amino acids, digestible lysine requirement may be estimated at 0.750% in a diet with 14% CP, which corresponds to the average daily intake of 876 mg dig. lysine hen-1 day-1 and 798 mg dig. Met + Cys hen-1 day-1, without jeopardizing performance and eggs' internal and external quality.

Machine vision to identify broiler breeder behavior

Animal behavioral parameters can be used to assess welfare status in commercial broiler breeders. Behavioral parameters can be monitored with a variety of sensing devices, for instance, the use of video cameras allows comprehensive assessment of animal behavioral expressions. Nevertheless, the development of efficient methods and algorithms to continuously identify and differentiate animal behavior patterns is needed. The objective this study was to provide a methodology to identify hen white broiler breeder behavior using combined techniques of image processing and computer vision. These techniques were applied to differentiate body shapes from a sequence of frames as the birds expressed their behaviors. The method was comprised of four stages: (1) identification of body positions and their relationship with typical behaviors. For this stage, the number of frames required to identify each behavior was determined; (2) collection of image samples, with the isolation of the birds that expressed a behavior of interest; (3) image processing and analysis using a filter developed to separate white birds from the dark background; and finally (4) construction and validation of a behavioral classification tree, using the software tool Weka (model 148). The constructed tree was structured in 8 levels and 27 leaves, and it was validated using two modes: the set training mode with an overall rate of success of 96.7%, and the cross validation mode with an overall rate of success of 70.3%. The results presented here confirmed the feasibility of the method developed to identify white broiler breeder behavior for a particular group of study. Nevertheless, more improvements in the method can be made in order to increase the validation overall rate of success. (C) 2013 Elsevier B.V. All rights reserved.

Optimizing xanthophyll concentrations in diets to obtain well-pigmented yolks

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Avaliação de sistema de climatização em Poedeiras comerciais

Pós-graduação em Ciência e Tecnologia Animal - FEIS

Caracterização física e química da carne de peito de aves de diferentes idades submetida à maturação

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Boas práticas para produção de ovos e legislação de bem-estar animal: cenário do município de Bastos/SP

Pós-graduação em Agronegócio e Desenvolvimento - Tupã

Relação ideal dos aminoácidos essenciais para mantença, crescimento e produção de aves

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Ecological Aspects of Phlebotomines (Diptera: Psychodidae) in Endemic Area of Visceral Leishmaniasis, Campo Grande, State of Mato Grosso do Sul, Brazil

Aspects of phlebotomine behavior were investigated in the city of Campo Grande, Mato Grosso do Sul state. The insects were captured weekly during December 2003 to November 2005, with Centers for Disease Control light traps at seven different sites including forests and residential areas. In total, 11,024 specimens (7,805 males and 3,219 females) were collected, from which 9,963 (90.38%) were identified as Lutzomyia longipalpis, the proven vector of American visceral leishmaniasis agent. The remaining 9.62% comprised 21 species. L. longipalpis was the most frequent species in all sampled sites, and the first in the ranking of standardized species abundance index. In residential areas this species clearly predominated in the peridomicile (90.96%), in contrast to the intradomicile (9.04%); in animal shelters, it was more numerous in hen houses and prevailed at ground level, inside, and at forest edge around the residences; this aspect is worrying because this insect may remain sheltered in forested environments during the use of insecticides in homes. In the forest environment, other probable or proven vector of cutaneous leishmaniasis agents were also captured such as Lutzomyia whitmani (=Nyssomyia whitmani, sensu Galati), Lutzomyia antunesi (=Nyssomyia antunesi, sensu Galati), and Lutzomyia flaviscutellata (=Bichromomyia flaviscutellata, sensu Galati).

Viscosity of egg white from hens of different strains fed with commercial and natural additives

Yolk color and egg white (albumen) cleanliness and viscosity are important parameters by which consumers judge the quality of eggs. This study aimed to investigate changes in albumen viscosity during storage of eggs for up to 36 days from two different commercial laying hen strains (Carijo Barbada and Isa Brown) fed a diet containing annatto (1.5 and 2.0%) or a synthetic additive without synthetic colorants (control). Analyses of humidity, albumen height, pH, viscosity, foam formation, and stability were carried out on eggs. Carijo Barbada strain had smaller albumen, lower humidity and higher egg white viscosity than Isa Brown strain; however, with storage, viscosity lowered significantly on both strains. Initially, the addition of 2.0% of annatto or a synthetic additive increased viscosity in both strains, but with storage only the control maintained longer viscosity. Lower viscosity did not change foam density and stability.

Adição de carotenóides naturais e artificiais na alimentação de galinhas poedeiras: efeitos na qualidade de ovos frescos e armazenados

A pesquisa teve como objetivo avaliar os atributos de qualidade e de durabilidade dos ovos de duas diferentes linhagens de poedeiras, com dietas contendo aditivos artificiais ou naturais, em diferentes períodos de armazenamento. Foram quantificadas durante o armazenamento as variáveis perda de peso, pH da gema e albúmen, gravidade específica, índice de gema (IG) e foi realizada também classificação por peso e Unidade Haugh (UH). Os resultados foram avaliados segundo teste de Tukey (P≤0,05). As linhagens diferiram quanto à classificação extra dos ovos, com maior porcentagem para a Isa Brown. Os ovos obtidos das poedeiras Carijó apresentaram maior porcentagem de gema (Carijó 30,66 e Isa-Brown 24,55). O tempo de armazenamento fez com que a porcentagem de gema aumentasse nas duas linhagens (Carijó 30,66 tempo zero para 34,85 depois de 36 dias; e Isa- Brown de 24,55 para 27,48). As dietas com aditivos artificiais ou naturais não influenciaram a porcentagem de clara (% Clara 58,72 Controle; 59,52 Aditivo; 60,11 Urucum 1,5%; 59,43 e de gema %Gema 27,64 Controle; 27,90 Aditivo; 27,21 Urucum 1,5%; 27,66 Urucum 2%). O pH da clara diferiu entre os tratamentos no tempo inicial e aos 36 dias de armazenamento, mas o pH da gema não diferiu durante todo o armazenamento. O índice de gema diferiu nos tempos de armazenamento, mas não diferiu considerando os tratamentos. Em dietas com aditivos artificiais ou naturais, as linhagens e os tempos de armazenamento influenciam na qualidade e durabilidade dos ovos.

Effect of rearing techniques and feed composition on productive traits, bird welfare and quality of poultry products

The PhD project was focused on the study of the poultry welfare conditions and improvements. The project work was divided into 3 main research activities. A) Field evaluation of chicken meat rearing conditions kept in intensive farms. Considering the lack of published reports concerning the overall Italian rearing conditions of broiler chickens, a survey was carried out to assess the welfare conditions of broiler reared in the most important poultry companies in Italy to verify if they are in accordance with the advices given in the European proposal COM (2005) 221 final. Chicken farm conditions, carcass lesions and meat quality were investigated. 1. The densities currently used in Italy are in accordance with the European proposal COM 221 final (2005) which suggests to keep broilers at a density lower than 30-32 kg live weight/m2 and to not exceed 38-40 kg live weight/m2. 2. The mortality rates in summer and winter agree with the mortality score calculated following the formula reported in the EU Proposal COM 221 final (2005). 3. The incidence of damaged carcasses was very low and did not seem related to the stocking density. 4. The FPD scores were generally above the maximum limit advised by the EU proposal COM 221 final (2005), although the stocking densities were lower than 30-32 kg live weight per m2. 5. It can be stated that the control of the environmental conditions, particularly litter quality, appears a key issue to control the onset of foot dermatitis. B) Manipulation of several farm parameters, such litter material and depth, stocking density and light regimen to improve the chicken welfare conditions, in winter season. 1. Even though 2 different stocking densities were established in this study, the performances achieved from the chickens were almost identical among groups. 2. The FCR was significantly better in Standard conditions contrarily to birds reared in Welfare conditions with lower stocking density, more litter material and with a light program of 16 hours light and 8 hours dark. 3. In our trial, in Standard groups we observed a higher content of moisture, nitrogen and ammonia released from the litter. Therefore it can be assumed that the environmental characteristics have been positively changed by the improvements of the rearing conditions adopted for Welfare groups. 4. In Welfare groups the exhausted litters of the pens were dryer and broilers showed a lower occurrence of FPD. 5. The prevalence of hock burn lesions, like FPD, is high with poor litter quality conditions. 6. The combined effect of a lower stocking density, a greater amount of litter material and a photoperiod similar to the natural one, have positively influenced the chickens welfare status, as a matter of fact the occurrence of FPD in Welfare groups was the lowest keeping the score under the European threshold of the proposal COM 221 final(2005). C) The purpose of the third research was to study the effect of high or low stocking density of broiler chickens, different types of litter and the adoption of short or long lighting regimen on broiler welfare through the evaluation of their productivity and incidence of foot pad dermatitis during the hot season. 1. The feed efficiency was better for the Low Density than for High Density broilers. 2. The appearance of FPD was not influenced by stocking density. 3. The foot examination revealed that the lesions occurred more in birds maintained on chopped wheat straw than on wood shaving. 4. In conclusion, the adoptions of a short light regimen similar to that occurring in nature during summer reduces the feed intake without modify the growth rate thus improving the feed efficiency. Foot pad lesion were not affected neither by stocking densities nor by light regimens whereas wood shavings exerted a favourable effect in preserving foot pad in good condition. D) A study was carried out to investigate more widely the possible role of 25-hydroxycholecalciferol supplemented in the diet of a laying hen commercial strain (Lohmann brown) in comparison of diets supplemented with D3 or with D3 + 25- hydroxycholecalciferol. Egg traits during a productive cycle as well as the bone characteristics of the layers have been as well evaluated to determine if there the vitamin D3 may enhance the welfare status of the birds. 1. The weight of the egg and of its components is often greater in hens fed a diet enriched with 25-hydroxycholecalciferol. 2. Since eggs of treated groups are heavier and a larger amount of shell is needed, a direct effect on shell strength is observed. 3. At 30 and at 50 wk of age hens fed 25 hydroxycholecalciferol exhibited greater values of bone breaking force. 4. Radiographic density values obtained in the trial are always higher in hens fed with 25-hydroxycholecalciferol of both treatments: supplemented for the whole laying cycle (25D3) or from 40 weeks of age onward (D3+25D3).

Atomistic simulations of cosolvent/water mixtures

In this thesis, atomistic simulations are performed to investigate hydrophobic solvation and hydrophobic interactions in cosolvent/water binary mixtures. Many cosolvent/water binary mixtures exhibit non-ideal behavior caused by aggregation at the molecular scale level although they are stable and homogenous at the macroscopic scale. Force-field based atomistic simulations provide routes to relate atomistic-scale structure and interactions to thermodynamic solution properties. The predicted solution properties are however sensitive to the parameters used to describe the molecular interactions. In this thesis, a force field for tertiary butanol (TBA) and water mixtures is parameterized by making use of the Kirkwood-Buff theory of solution. The new force field is capable of describing the alcohol-alcohol, water-water and alcohol-water clustering in the solution as well as the solution components’ chemical potential derivatives in agreement with experimental data. With the new force field, the preferential solvation and the solvation thermodynamics of a hydrophobic solute in TBA/water mixtures have been studied. First, methane solvation at various TBA/water concentrations is discussed in terms of solvation free energy-, enthalpy- and entropy- changes, which have been compared to experimental data. We observed that the methane solvation free energy varies smoothly with the alcohol/water composition while the solvation enthalpies and entropies vary nonmonotonically. The latter occurs due to structural solvent reorganization contributions which are not present in the free energy change due to exact enthalpy-entropy compensation. It is therefore concluded that the enthalpy and entropy of solvation provide more detailed information on the reorganization of solvent molecules around the inserted solute. Hydrophobic interactions in binary urea/water mixtures are next discussed. This system is particularly relevant in biology (protein folding/unfolding), however, changes in the hydrophobic interaction induced by urea molecules are not well understood. In this thesis, this interaction has been studied by calculating the free energy (potential of mean force), enthalpy and entropy changes as a function of the solute-solute distance in water and in aqueous urea (6.9 M) solution. In chapter 5, the potential of mean force in both solution systems is analyzed in terms of its enthalpic and entropic contributions. In particular, contributions of solvent reorganization in the enthalpy and entropy changes are studied separately to better understand what are the changes in interactions in the system that contribute to the free energy of association of the nonpolar solutes. We observe that in aqueous urea the association between nonpolar solutes remains thermodynamically favorable (i.e., as it is the case in pure water). This observation contrasts a long-standing belief that clusters of nonpolar molecules dissolve completely in the presence of urea molecules. The consequences of our observations for the stability of proteins in concentrated urea solutions are discussed in the chapter 6 of the thesis.

Morphologische und quantitative Untersuchungen synaptischer Körperchen in Retina und Zirbeldrüse von Säugetieren und Mensch

Um mit sehr hoher Geschwindigkeit Sinnesreize zur Weiterverarbeitung übertragen zu können, besitzen im Ruhezustand Dauerimpulse liefernde Rezeptorzellen in Sinnesorganen, wie z.B. der Netzhaut (Retina), spezialisierte glutamaterge Synapsen, die durch präsynapti-sche Körperchen (SK) charakterisiert sind, die außerdem nur in Parenchymzellen der Zirbel-drüse vorkommen. SK binden mit hoher Affinität Neurotransmittervesikel und zeigen licht- bzw. reizabhängige morphologische Veränderungen. Sie dienen der Speicherung, eventuell auch dem Transport dieser Vesikel zum Ort der Reizübertragung, der nahen aktiven Zone der Ribbonsynapse. Um Dynamik und Funktion der Zellorganellen zu verstehen, ist es wichtig, ihre genaue Topo-graphie und dreidimensionale (3D) Struktur unter verschiedenen Bedingungen zu kennen. So wurden aus Serienschnitten der Retina und Zirbeldrüse mit Hilfe geeigneter, teils selbst programmierter Software 3D-Rekonstruktionen der SK durchgeführt. Untersucht wurden die ersten und zweiten Synapsen der Sehbahn in Retinae von Mensch, Maus und Ratte, Zapfen-terminale des Hühnchens und SK in Zirbeldrüsen von Ratte, Meerschweinchen und Kaninchen. Analysiert wurde zu verschiedenen Zeitpunkten der Photoperiode oder unter experimentellen Bedingungen entnommenes Frischgewebe sowie Material aus Organkultu-ren. Außerdem wurden SK unter diversen Bedingungen quantifiziert, wobei eine neue Zähl-methode entwickelt wurde, die auf einer Modifikation des Disektors basiert und die Quantifi-zierung auch anderer seltener Ultrastrukturen am Elektronenmikroskop ermöglicht. Im Gegensatz zur etablierten Zählmethode, die die Profilzahl von SK in einer definierten Fläche (PZ) angibt, liefert die vorgestellte Methode die aussagekräftigere Zahl der SK in definierten Volumina und hängt weder von deren Form noch Größe ab. Diverse Kalkulationen zeigten, daß eine Umrechnung von am selben Material gewonnenen PZ in validere Disektor Werte nicht präzise genug möglich ist. Um sinnvolle Aussagen zur Quantität von SK machen zu können, ist es daher erforderlich, die Methode für jedes Tier einer identisch behandelten Gruppe anzuwenden. Es konnte gezeigt werden, daß SK eine konstante Dicke von 35 nm haben. In der Retina sind sie meist nur in einer Ebene C-förmig gebogene Bänder, weshalb sie auch als "synaptic ribbons" bezeichnet werden, oder Platten mit Breite zu Höhe Verhältnissen zwischen 6:1 bis 3:1. Die elektronendichten, unter Normalbedingungen durch regelmäßig polymerisierte Dimere des Hauptproteins RIBEYE pentalamellären SK binden über dünne Proteinbrücken glutamathaltige Neurotransmittervesikel. Ihre untere lange schmale Kante ist über feines elektronendichtes Material an einem, als arciform density (ad) bezeichneten Plaque der Zell-membran verankert, der die Form einer gebogenen Rinne hat. Die zumeist senkrecht darauf stehenden SK zeigen an ihrer membranfernen langen Kante zu Beginn der Lichtphase, ins-besondere aber unter Dauerlicht partiell verdickte Ränder, die auf An- bzw. Abbauvorgänge hinweisen. Diese Veränderungen waren nur in Stäbchenterminalen und Pinealozyten in Ver-bindung mit dem Auftreten kleinerer klumpiger bis kugelförmiger SK nachweisbar und zeig-ten sich in den Schnitten als runde oder irreguläre Profile, die dann neben den "üblichen" stabförmigen SK-Anschnitten vorlagen. Die 3D-Rekonstruktion von Stäbchenterminalen der menschlichen Retina zeigte, daß diese entsprechend der Zahl ihrer SK 1-3 Ribbonsynapsen aufweisen. Letztere bestehen aus einem an der Zellmembran senkrecht über eine ad verankerten SK und der aktiven Zone, die einem ca. 200 nm breiten Bereich der Zellmembran in Fortsetzung der ad nach seitlich oben entspricht. Die boomerang- bis hufeisenförmigen SK haben 2 parallele flache Hauptflächen. Postsynaptisch liegen zwei Horizontalzellfortsätze, welche mit variabeln Aufspaltungen von einem engen Hilus aus tief in Stäbchenendkolben invaginiert sind. Sie verbreitern sich termi-nal und zeigen große breite oft aufgefächerte bzw. verzweigte Auftreibungen. Die Ribbon-synapsen sind in die zwischen solchen Endauftreibungen entstehenden Rinnen eingesenkt. Unterhalb ihrer ad berühren sich die Horizontalzellterminale. Etwas darunter enden 1-2 ca. 100 nm breite Bipolarzelldendriten, die vom Zentrum der Invagination des Stäbchenterminals zum Hilus hin dünner werden, um zum Soma invaginierender ON-Bipolarzellen weiterzulau-fen. Da die Zahl der in den Stäbchenendkolben eintretenden Fortsätze variabel ist, fanden sich Konstellationen von 1-3 SK, 1-3 Horizontal- und 1-4 Bipolarzellterminalen, wie sie auch in der Literatur beschrieben sind. Drei zentrale Ausschnitte menschlicher Zapfenpedikel wurden aus lückenlosen Serienschnit-ten mit ihren Mitochondrien, SK und den in Form von Triaden hier invaginierenden postrib-bonsynaptischen Fortsätzen rekonstruiert. Der Grundbauplan der Ribbonsynapsen ist hier dem der Stäbchen ähnlich, jedoch sind die SK kürzer, die Invaginationen deutlich kleiner und nie verzweigt, die Bipolarzelldendriten breiter und die Horizontalzellfortsätze terminal weniger stark und nur rundlich aufgetrieben. Zapfen-SK sind nur in einer Ebene schwach gebogene Bänder. Die gefundene Zahl von Zapfen SK paßt zu Literaturdaten, deren Zusammenfas-sung für Primaten foveanah 10-20 und peripher 30-40 SK zeigt. In Bipolarzellaxonen des Menschen waren SK nicht immer über leistenartige Membranplaques am Plasmalemm ver-ankert. Die hier flachen Ribbonsynapsen zeigten kleinere bandförmige oder nur ca. 250 x 150 x 35 nm große plattenförmige SK mit etwas größerem Abstand zu den aktiven Zonen als in Photorezeptoren. Bei BALB/c Mäusen, deren SK besonders deutlich auf Veränderungen der Photoperiode oder experimentelle Bedingungen reagieren, zeigten Rekonstruktionen von Stäbchenribbon-synapsen am Ende der Dunkelphase band- bis boomerangförmige SK und weder Klumpen noch Kugeln. Im ersten Drittel und gegen Ende der Lichtphase fanden sich jedoch ca. 20 Prozent solch veränderter SK. Gleichzeitig waren die mittleren Abschnitte vieler SK unter beiden Lichtbedingungen dünner als am Ende der Dunkelphase. Die langen, oft mehrfach gebogenen und verdrehten Zapfen-SK dieser Mäuse waren unabhängig von den Lichtbedin-gungen oft deutlich größer als die der Stäbchen, wohingegen beim Menschen Zapfen-SK re-lativ gerade, bandförmige Zellorganellen geringerer Größe als in Stäbchen darstellten. Während in Stäbchenterminalen nur ausnahmsweise mehr als ein größeres bandförmiges SK (neben eventuellen kugelförmigen) vorlag, zeigten sich in den Zapfen orts- und spezies-abhängig 15 bis über 25 meist bandförmige Organellen, die in wenigen Fällen mit zwei ge-legentlich sogar 3 verschiedenen Triaden aus 2 Horizontal- und einem Bipolarzellfortsatz ver-bunden waren. Dies ist bei BALB/c Mäusen, die weniger, aber größere Zapfen-SK zeigten, häufiger als beim Menschen. Die SK der Bipolarzellen in der inneren plexiformen Schicht waren speziesübergreifend meist lange Bänder oder kleine Platten mit ca. 250 x 150 nm großen Hauptflächen und nur ge-ringen Verdrehungen. Verschiedene Bipolarzelltypen haben unterschiedlich viele SK. Im Rahmen der Arbeit erstmals erstellte 3D-Rekonstruktion ektopischer synaptischer Körper-chen (eSK) konnten belegen, daß diese in Bipolarzelldendriten lokalisiert sind. Die kleinen, leicht gebogenen, 35 nm dicken Platten, deren große Oberflächen Dimensionen von meist nur ca. 100 x 200 nm hatten, sind praktisch nie an der Zellmembran verankert, sondern ste-hen in einigen Fällen über zu langen Tubuli fusionierte Vesikel mit dem Interzellularspalt in Verbindung. Dies könnte ein Hinweis auf eine "compound" Endo- oder Exozytose sein. Sel-ten finden sich zwei, ausnahmsweise auch drei parallel zueinander angeordnete SK im Inne-ren der Bipolarzelldendriten, meistens nahe deren Eintritt in Stäbchenendkolben. Im Gegen-satz zur Ratte fanden sich eSK bei seit Geburt unter Dauerdunkelheit gehaltenen BALB/c Mäusen sogar im in Stäbchen- bzw. Zapfenterminal invaginierten Abschnitt von Bipolarzell-dendriten. Neben plattenförmigen SK lagen bei diesen Mäusen auch innen hohle klumpen-förmige Organellen in Stäbchenbipolarzelldendriten vor. Unter Organkultur und Ca++-Entzug fanden sich in Stäbchen die massivsten Veränderungen von SK, die entweder als Klumpen oder Kugeln vorlagen oder massive Protrusionen an ei-nem kleinen plattenförmigen Abschnitt zeigten, der noch an der ad befestigt blieb. Die Be-funde deuten darauf hin, daß Licht über Kalziumentzug zu Verklumpungen an SK und zur Abschnürung von klumpen- bis kugelförmigen SK Fragmenten führt. Bei der Rekonstruktion mit anti-β-Dystroglykan Immunogold-markierter Zapfenterminalen der Hühnchenretina konnte erstmals gezeigt werden, daß sich dieses zum Dystrophin-assozierten Glykoproteinkomplex gehörende Protein in perisynaptischen Fortsätzen der Pho-torezeptoren seitlich und an ihren Spitzen fand, während Horizontal- und Bipolarzellfortsätze nicht markiert waren. Dies deutet auf eine neue strukturelle oder funktionelle Domäne in Pho-torezeptorterminalen hin, die eine noch im Detail zu klärende Rolle bei der synaptischen Transmission spielt, da bei Mutationen im Dystrophin-assoziierten Proteinkomplex eine Ver-änderung der synaptischen Kommunikation in der äußeren plexiformen Schicht zu beobach-ten ist. In der Zirbeldrüse sind die meisten SK wenig gebogene, flache, plattenförmige Strukturen, die bei der Ratte meist ca. 300x150x35 nm groß sind. Daneben gibt es deutlich längere bandförmige Organellen und unter Normalbedingungen bei Ratte und Hühnchen praktisch keine, bei Meerschweinchen nur wenige klumpige oder kugelförmige SK. Pinealozyten der Meerschweinchenzirbeldrüse weisen üblicherweise Felder parallel gruppierter plattenförmi-ger synaptischer Körperchen auf. Unter Dauerlicht zeigten sich an der Membran benachbar-ter Zellen einander gegenüberliegende Felder stark verbogener, partiell verdickter SK, die vermutlich aus verschmolzenen Einzelplatten entstanden waren sowie deutlich mehr kugeli-ge bzw. klumpige SK. Die Organellen nehmen nachts an Größe zu, wodurch sich ihre Ober-fläche vergrößert, bei Ratten nimmt sie um 19,3 Prozent von 0,041 auf 0,0501 µm² zu. Da die plattenförmigen SK eine konstante Dicke von 35 nm hatten, läßt sich so ein durchschnitt-liches Volumen von 1,47x10-3 µm³ für 12.00 und von 1,75x10-3 µm³ für Mitternacht mit einer Zunahme von 0,28x10-3 µm³ (entspricht 19,3 %) errechnen. Der Vergleich von Pinealocyten-SK von unter LD 4:20 zu LD 20:4 gehaltenen Ratten zeigte unter LD 20:4 insignifikant mehr SK, die signifikant längere Profile hatten, was auf eine Größenzunahme der Organellen hin-deutet. Überlegungen und mathematische Berechnungen, was Profillängenmessungen bedeuten und wieviele Profile für sinnvolle Vergleiche ausgewertet werden müßten, werden kritisch diskutiert. Die selbst erhobenen Befunde werden im Kontext mit allen verfügbaren Literaturdaten de origine, dem Auftreten von SK in der Ontogenese sowie SK betreffenden pathologischen und Altersveränderungen betrachtet. Hierbei deutet die Analyse der Chronobiologie von SK in quantitativer und morphologischer Hinsicht auf eine Abhängigkeit von der Photoperiode bzw. Licht und Dunkelheit und nicht auf eine endogene zirkadiane Rhythmik hin. Die oberhalb funktionell wichtiger Ca++-Känale lokalisierten SK setzen in Photorezeptoren die Lichtinformation in exozytierte Glutamatquanten um, wobei das Glutamat an verschiedenen postsynaptischen Orten wirkt. Die zuvor nie so anschaulich durch 3D-Stereoanimationen visualisierten Befunde zeigen, daß die Morphologie von SK hier für eine maximal schnelle Freisetzung der gebundenen Transmittervesikel an in unmittelbarer Nähe gelegenen aktiven Zonen der Ribbonsynapsen optimiert ist. Der molekulare Aufbau von SK wird ultrastrukturell nachvollzogen und die Funktion der Organellen diskutiert. Diesbezüglich ist die Vesikelspei-cherung erwiesen, das "Priming" für die Exozytose beinahe bewiesen, eine Koordinations-funktion für multivesikuläre Transmitterfreisetzung ist denkbar, während eine Förderband-funktion eher unwahrscheinlich ist. In breve haben die im Rahmen dieser Habilitation ge-wonnenen Erkenntnisse und entwickelten Methoden einige Beiträge zur Klärung des mor-phologisch funktionellen Gesamtverständnisses der Ribbonsynapsen geleistet.

Feasibility study of performing high precision gamma spectroscopy of lambda lambda hypernuclei in the PANDA experiment

Hypernuclear physics is currently attracting renewed interest, due tornthe important role of hypernuclei spectroscopy rn(hyperon-hyperon and hyperon-nucleon interactions) rnas a unique toolrnto describe the baryon-baryon interactions in a unified way and to rnunderstand the origin of their short-range.rnrnHypernuclear research will be one of the main topics addressed by the {sc PANDA} experimentrnat the planned Facility for Antiproton and Ion Research {sc FAIR}.rnThanks to the use of stored $overline{p}$ beams, copiousrnproduction of double $Lambda$ hypernuclei is expected at thern{sc PANDA} experiment, which will enable high precision $gamma$rnspectroscopy of such nuclei for the first time.rnAt {sc PANDA} excited states of $Xi^-$ hypernuclei will be usedrnas a basis for the formation of double $Lambda$ hypernuclei.rnFor their detection, a devoted hypernuclear detector setup is planned. This setup consists ofrna primary nuclear target for the production of $Xi^{-}+overline{Xi}$ pairs, a secondary active targetrnfor the hypernuclei formation and the identification of associated decay products and a germanium array detector to perform $gamma$ spectroscopy.rnrnIn the present work, the feasibility of performing high precision $gamma$rnspectroscopy of double $Lambda$ hypernuclei at the {sc PANDA} experiment has been studiedrnby means of a Monte Carlo simulation. For this issue, the designing and simulation of the devoted detector setup as well as of the mechanism to produce double $Lambda$ hypernuclei have been optimizedrntogether with the performance of the whole system. rnIn addition, the production yields of double hypernuclei in excitedrnparticle stable states have been evaluated within a statistical decay model.rnrnA strategy for the unique assignment of various newly observed $gamma$-transitions rnto specific double hypernuclei has been successfully implemented by combining the predicted energy spectra rnof each target with the measurement of two pion momenta from the subsequent weak decays of a double hypernucleus.rn% Indeed, based on these Monte Carlo simulation, the analysis of the statistical decay of $^{13}_{Lambda{}Lambda}$B has been performed. rn% As result, three $gamma$-transitions associated to the double hypernuclei $^{11}_{Lambda{}Lambda}$Bern% and to the single hyperfragments $^{4}_{Lambda}$H and $^{9}_{Lambda}$Be, have been well identified.rnrnFor the background handling a method based on time measurement has also been implemented.rnHowever, the percentage of tagged events related to the production of $Xi^{-}+overline{Xi}$ pairs, variesrnbetween 20% and 30% of the total number of produced events of this type. As a consequence, further considerations have to be made to increase the tagging efficiency by a factor of 2.rnrnThe contribution of the background reactions to the radiation damage on the germanium detectorsrnhas also been studied within the simulation. Additionally, a test to check the degradation of the energyrnresolution of the germanium detectors in the presence of a magnetic field has also been performed.rnNo significant degradation of the energy resolution or in the electronics was observed. A correlationrnbetween rise time and the pulse shape has been used to correct the measured energy. rnrnBased on the present results, one can say that the performance of $gamma$ spectroscopy of double $Lambda$ hypernuclei at the {sc PANDA} experiment seems feasible.rnA further improvement of the statistics is needed for the background rejection studies. Moreover, a more realistic layout of the hypernuclear detectors has been suggested using the results of these studies to accomplish a better balance between the physical and the technical requirements.rn