Eri maitohappobakteerien ja niiden annostustason vaikutus säilörehun käymislaatuun ja aerobiseen stabiilisuuteen

Tämän maisterin tutkielman tarkoituksena oli testata eri maitohappobakteerien ja niiden annostustason vaikutusta säilörehun käymislaatuun ja aerobiseen stabiilisuuteen. Biologisilla säilöntäaineilla eli ympeillä säilöttyjen rehujen laatua verrattiin kontrolleina toimiviin painorehuun ja muurahaishapolla tehtyyn rehuun. Koerehut tehtiin Helsingin yliopiston Maataloustieteiden laitoksella 7.6.2010. Timotei (Phleum pratense) - nurminata (Festuca pratensis) kasvusto korjattiin tähkimisen alkuvaiheessa D-arvon ollessa 711 g/kg ka. Nurmikasvuston kuiva-ainepitoisuus oli 170 g/kg heti niiton jälkeen määritettäessä ja neljän tunnin esikuivauksen jälkeen 208 g/kg. Rehuraaka-aine jaettiin kuuteen erään, joihin lisättiin säilöntäaine. Säilöntäainekäsittelyt olivat: 1) ei säilöntäainetta (painorehu), 2) muurahaishappo (100 %:na 4 l/t), 3) Lactobacillus plantarum ja Pediococcus acidilactici 1x10? pmy/g sekä pektinaasi-, ksylanaasi- ja sellulaasientsyymi, 4) L. plantarum 1x10? pmy/g, 5) L. plantarum 1x10? pmy/g ja 6) L. plantarum ja L. buchneri 2x10? pmy/g. Rehut säilöttiin laboratoriosiiloissa kolmena rinnakkaisena. Laboratoriosiilojen lisäksi rehua säilöttiin jokaisesta säilöntäainekäsittelystä kuuteen rinnakkaiseen minisiiloon säilönnän alkuajan fermentaation ja rehujen pH:n muutoksen seuraamiseksi. Minisiiloista seurattiin kaasuntuotantoa 21 päivän ajan. Raaka-aineen koostumus ja rehujen säilönnällinen laatu sekä aerobinen stabiilisuus määritettiin. Säilörehujen kuiva-ainepitoisuus oli suhteellisen pieni (n. 210 g/kg), jotta voitiin testata biologisten säilöntäaineiden tehoa märässä rehussa. Kosteassa rehussa biologisten säilöntäaineiden toiminnan onnistuminen on haastavaa. Koska raaka-aineen sokeripitoisuus oli kuitenkin erittäin suuri (196 g/kg ka), onnistui ymppirehujen säilöntä hyvin. Kaikkien koerehujen pH oli alle 4:n. Painorehu ei täyttänyt hyvän rehun kriteerejä ammoniumtypen osalta. Muurahaishapporehu oli laadultaan tyydyttävää etikkahapon pitoisuuden osalta. Rehussa tapahtui epätyypillistä etanolikäymistä hiivojen toimesta, jonka johdosta rehussa muodostui suuri määrä kaasua säilönnän aikana. Muurahaishapporehu ei kuitenkaan lämmennyt aerobisen stabiilisuuden mittauksen aikana, johtuen todennäköisesti suuresta etikkahapon määrästä ja toisaalta pienestä sokerin määrästä. Maitohappobakteerisäilöntäaineilla saatiin käymislaadultaan parempaa säilörehua verrattuna painorehuun, lukuun ottamatta maitohappobakteeri-entsyymirehua. Entsyymilisäyksestä ei todennäköisesti ollut hyötyä rehun säilöntälaadun kannalta. Raaka-aineen suuren sokeripitoisuuden johdosta säilörehussa oli koko säilönnän ajan tarpeeksi sokeria maitohappobakteerien käytettäväksi ja sokeri toimi siten substraattina haitallisille mikrobeille tuottaen suuren etikkahappopitoisuuden. Maitohappobakteeri-entsyymiseoksella tehty rehu oli etikkahappopitoisuuden perusteella heikkolaatuista. Lactobacillus plantarumin molemmilla annostustasoilla (1x10? ja 1x10? pmy/g rehua) saatiin laadultaan hyvää rehua. Suuri sokeripitoisuus molemmissa rehuissa johtui todennäköisesti raaka-aineen tavallista suuremmasta sokerin määrästä. Molempien rehujen maitohappo-etikkahappo-suhde oli melko korkea, viitaten homofermentatiiviseen maitohappokäymiseen. Lactobacillus buchneri –lisäyksellä rehu oli säilönnälliseltä laadultaan hyvää. Heterofermentatiivisen ympin lisäys nosti tyypillisesti rehun pH:ta sekä pienensi maitohappoetikkahappo-suhdelukua verrattuna homofermentatiiviseen ymppiin. L. buchneri –lisäys paransi hieman säilörehun aerobista stabiilisuutta verrattuna homofermentatiivisella maitohappobakteerilla säilöttyyn rehuun, mutta tulos ei ollut tilastollisesti merkitsevä.

Kampylobakteerit Korkeasaaren eläintarhan eläimissä

Kampylobakteerit on tunnistettu vasta viimeisten 30 vuoden aikana merkittäviksi ihmisten tautien aiheuttajiksi. Termofiiliset kampylobakteerit Campylobacter jejuni ja C. coli ovat yleisin bakteeriperäisten suolistoinfektioden syy maailmanlaajuisesti. Pääasiallinen oire on ripuli. C. jejuni voi aiheuttaa myös jälkitauteja, kuten reaktiivista niveltulehdusta, nokkosihottumaa tai kyhmyruusua (erytema nodosum). Näitä kuitenkin ilmaantuu harvoin (<1 %). Tärkein jälkitauti on Guillain-Barrén syndrooma, joka on akuutti ääreishermoja demyelinisoiva sairaus. Kesällä 2008 Helsingin yliopistossa toteutettiin tutkimus, jonka tarkoituksena oli kartoittaa kampylobakteerien esiintymistä Korkeasaaren eläintarhassa ja tunnistaa löytyneet kampylobakteerit lajitasolle. Aineisto koostui 196 tarhaeläimen ulostenäytteestä, kahdeksasta Korkeasaaressa vapaana olleen valkoposkihanhen ulostenäytteestä sekä 12 ympäristönäytteestä (vesinäytteitä). Vesinäytteet olivat eläinten kahluualtaista tai häkeissä kulkevista puroista. Ulostenäytteet olivat peräisin kaikkiaan 71 eläinlajista. Tutkituista eläinlajeista 40 oli nisäkkäitä, 26 oli lintuja ja viisi oli matelijoita. Näytteistä eristettyjen isolaattien tulosten perusteella ulostenäytteistä 21 (10,7 %) oli positiivisia kampylobakteerien suhteen. Eläinlajeja tarkasteltaessa kampylobakteerien suhteen positiivisia oli 17 (23,9 %) eläinlajia. Näistä kymmenen oli lintuja, kuusi nisäkkäitä ja yksi matelija. Positiiviseksi C. jejunin suhteen osoittautui 18 ulostenäytettä. Yhdestä emun näytteestä löytyi C. jejunin lisäksi myös C. coli. Kahdessa näytteessä, rubiini-ibis ja kannuskilpikonna, kasvoi jokin muu kampylobakteeri kuin C. jejuni tai C. coli. Eläinlajeja tarkasteltaessa voidaan todeta, että 15 (21,1 %) todettiin positiivisiksi C. jejunin suhteen. Näistä kymmenen oli lintuja ja viisi nisäkkäitä. C. coli löytyi vain yhdestä (1,4 %) eläinlajista (linnusta) sekä jokin muu kampylobakteeri kuin C. jejuni tai C. coli löytyi kahdesta (2,8 %) eläinlajista (yksi lintu ja yksi matelija). Vain yksi ulostenäyte osoittautui positiiviseksi arkobakteerin suhteen. Kyseessä oli rubiini-ibiksen näyte. Samasta näytteestä löydettiin myös C. jejuni. Kahdesta valkoposkihanhien näytteestä löytyi sekä helikobakteeri että C. jejuni. Viisi ympäristönäytettä osoittautui positiiviseksi arkobakteerien suhteen. Kolme positiivista näytettä oli lintualtaista ja kaksi nisäkkäiden altaista. Rubiini-ibiksen altaasta löytyi arkobakteerin lisäksi myös C. jejuni. Lähes kaikissa vesinäytteissä (9/12) oli koliformisia bakteereja Colilert® testillä yli määritysrajan (>2419,6 bakteeria 100 ml:ssa näytettä). Suurimmasta osasta vesinäytteitä (8/12) saatiin tulokseksi myös yli menetelmän määritysrajan E. colia. Kaikenkaikkiaan tulosten perusteella voi päätellä, että vierailijoiden riski saada kampylobakterioosi Korkeasaaren eläintarhassa on suhteellisen pieni. Ainoana suurempana riskitekijänä voisi pitää valkoposkihanhien ulostetta. Sitä on maassa runsaasti ja sitä saattaa myös kulkeutua kenkien mukana jopa kotiin asti. Eläintarhan työntekijöiden tulee muistaa hyvä käsihygienia oltuaan kosketuksissa joko eläimien kanssa tai käytyään näiden tarhoissa. Työntekijät saattavat myös levittää eläintarhan eläinten ulostetta saappaissaan vierailijoidenkin kulkureiteille.

A High Pressure Study of the Phase Diagram and the Critical Exponent β of Binary Liquid Systems

The pressure dependence of critical parameters xc, Tc, and β have been analysed in four systems namely cyclohexane + acetic anhydride, n-heptane + acetic anhydride, methanol + n-heptane, and carbon disulphide + acetonitrile. The separation temperature was found to increase linearly with pressure the value of dTc/dP being 28 mK, 11 mK, 22 mK, and 25 mK respectively. These are in fair agreement with earlier measurements available for two systems. For the methanol + n-heptane system dTc/dP is apparently not consistent with the value predicted from the specific heat and thermal expansion data.Die Druckabhängigkeit der kritischen Parameter xc, Tc und β ist in den vier Systemen Cyclohexan + Essigsäureanhydrid, n-Heptan + Essigsäureanhydrid, Methanol + n-Heptan und Schwefelkohlenstoff + Acetonitril analysiert worden. Es wurde gefunden, daß die kritische Temperatur linear mit dem Druck ansteigt. Die Werte für dTc/dP betragen 28 mK, 11 mK, 22 mK und 25 mK. Sie sind in guter überein-stimmung mit früheren Messungen an zweien dieser Systeme. Für Methanol + n-Heptan stimmt der Wert für dT/dP offensichtlich nicht mit Werten, die mit Hilfe von Daten für die spezifische Wärme und die thermische Ausdehnung vorhergesagt wurden, überein.

Demixing of severely overlapped H-1 NMR resonances and interpretation of anomalous intensity pattern of dipolar coupled A(3) spins in a weakly aligning medium

We report a single C-13 spin edited selective proton-proton correlation experiment to decipher overcrowded 13C coupled proton NMR spectra of weakly dipolar coupled spin systems. The experiment unravels the masked C-13 satellites in proton spectrum and permits the measurement of one bond carbon-proton residual dipolar couplings in I3S and for each diastereotopic proton in I2S groups. It also provides all the possible homonuclear proton-proton residual couplings which are otherwise difficult to extract from the broad and featureless one dimensional H-1 spectrum, in addition to enantiodifferentiation in a chiral molecule. Employment of heteronuclear (C-13) decoupling in the evolution period results in complete demixing of overlapped signals from enantiomers. The observed anomalous intensity pattern in strongly dipolar coupled methyl protons in methyl selective correlation experiment has been interpreted using polarization operator formalism. (C) 2010 Elsevier Inc. All rights reserved.

N-acetyl-β-D-glucosaminidaasi-entsyymiaktiivisuus normaalimaidossa sekä utaretulehdusta sairastavien lypsylehmien maidossa.

N-acetyl-β-D-glucosaminidaasi (NAGaasi) on glykosidaaseihin kuuluva, solujen lysosomeissa esiintyvä entsyymi, jota vapautuu maitoon utaretulehduksen aikana vaurioituneista utareen epiteelisoluista, neutrofiileistä ja makrofageista. NAGaasientsyymiaktiivisuuden on useissa tutkimuksissa havaittu korreloivan utareen tulehdustilan ja maidon soluluvun (SCC) kanssa ja sitä on ehdotettu käytettäväksi utareen epiteelisolutuhon mittaamiseen yksinään tai yhdistettynä SCC:n määritykseen. Koska saostuminen ei häiritse NAGaasi-entsyymiaktiivisuuden mittausta maidosta, entsyymiaktiivisuus ei muutu maitoa säilytettäessä ja entsyymin mittaaminen on melko yksinkertaista ja nopeaa, menetelmä vaikuttaisi sopivan hyvin seulontatestiksi piileville utaretulehduksille. NAGaasin käyttö on toistaiseksi rajoittunut tutkimuskäyttöön. Sen hyödyntämistä vaikeuttaa se, että terveille lehmille eri tutkimuksissa määritetyissä NAGaasi-entsyymiaktiivisuuden viitearvoissa on suurta vaihtelua. NAGaasi-entsyymiaktiivisuus maidossa on useiden tutkimusten mukaan korkeampi silloin, kun tulehduksen on aiheuttanut jokin merkittävä patogeeni kuin silloin, kun tulehduksen taustalla on vähäpätöinen patogeeni. Lypsykauden vaiheen on havaittu vaikuttavan maidon NAGaasi-entsyymiaktiivisuuteen siten, että aktiivisuudet ovat korkeampia heti poikimisen jälkeen ja lypsykauden lopulla. On myös havaittu, että normaalimaidossa NAGaasi-entsyymiaktiivisuus on hieman korkeampi loppumaidossa kuin alkumaidossa. Poikimakerran vaikutuksista NAGaasi-entsyymiaktiivisuuteen on ristiriitaisia tutkimustuloksia. Tämän tutkimuksen tavoitteena oli määrittää NAGaasi-entsyymiaktiivisuuden viitearvot terveen sekä utaretulehdusta sairastavan lypsylehmän maidossa, sekä selvittää tulehduksen voimakkuuden, aiheuttajapatogeenin, poikimakerran ja lypsykauden vaiheen vaikutusta kyseisen entsyymin aktiivisuuteen maidossa. Tutkimusaineistossa oli mukana kaikkiaan 838 vuosina 2000–2010 otettua maitonäytettä 62 eri lypsykarjatilalta Suomesta ja Virosta. Normaalimaidon NAGaasi-entsyymiaktiivisuuden viitearvot määritettiin yhdeksältä suomalaiselta lypsykarjatilalta kerätyistä 196 maitonäytteestä, jotka täyttivät asettamamme normaalimaidon kriteerit. Normaalimaidon kriteerit olivat seuraavat: SCC < 100 000, lehmällä ei ole utaretulehduksen oireita, poikimisesta on kulunut aikaa yli 30 vuorokautta ja edellisestä lypsystä yli 6 tuntia. NAGaasi-entsyymiaktiivisuus mitattiin modifioidulla Mattilan menetelmällä (Mattila 1985) vakioiduissa olosuhteissa. Aineisto analysoitiin käyttäen Stata Intercooler tilasto-ohjelman versiota 11.0 (Stata Corporation, Texas, USA). Maidon NAGaasientsyymiaktiivisuuteen terveessä neljänneksessä vaikuttavia tekijöitä tutkittiin lineaarisella sekamallilla, jossa sekoittavana tekijänä oli tila. SCC:n ja NAGaasi-entsyymiaktiivisuuden korrelaatiota arvioitiin terveillä lehmillä, piilevää utaretulehdusta sairastaneilla lehmillä ja koko aineistossa. Korrelaatiot laskettiin Pearsonin korrelaatiokertoimella. Tilastollisesti merkitsevänä raja-arvona kaikissa analyyseissä pidettiin p < 0.05. Normaalimaidon NAGaasi-entsyymiaktiivisuuden viitearvoiksi lehmillä, joilla poikimisesta oli kulunut yli 30 vrk, saatiin 0,09–1,04 pmol/min/μl maitoa. Verrattuna normaalimaidon NAGaasi-entsyymiaktiivisuuksien keskiarvoon (0,56) ja piilevää utaretulehdusta sairastaneiden lehmien NAGaasi-entsyymiaktiivisuuksien keskiarvoon (2,49), kliinistä utaretulehdusta sairastavien lehmien maidon NAGaasi-entsyymiaktiivisuus oli keskimäärin selvästi korkeampi (16,65). Keskiarvoissa oli selvä ero paikallisoireisten (12,24) ja yleisoireisten (17,74) lehmien välillä. Terveiden neljännesten maitonäytteistä määritetyn NAGaasi-entsyymiaktiivisuuden ja SCC:n välillä ei havaittu korrelaatiota. Piilevässä utaretulehduksessa havaittiin positiivinen korrelaatio (0,74) maidon NAGaasientsyymiaktiivisuuden ja SCC:n välillä. NAGaasi-entsyymiaktiivisuuteen vaikuttivat tilastollisesti merkitsevästi SCC, poikimisesta kulunut aika ja poikimakerta. Eri patogeeniryhmien osalta havaitsimme, että neljänneksissä, joista eristettiin vähäpätöinen patogeeni, NAGaasi-entsyymiaktiivisuus oli selvästi matalampi kuin neljänneksissä, joista eristettiin merkittävä patogeeni. NAGaasi-entsyymiaktiivisuuden keskiarvoksi vähäpätöisille patogeeneille (KNS, koryneformi) saatiin 2,82 ja merkittäville patogeeneille (S. aureus, Str. uberis, Str, agalactiae, Str. dysgalactiae, E.coli) 16,87.

The Determination of the Surface Tensions of Liquid-Iron, Nickel and Iron-Nickel Alloys using the electromagnetic Oscillating Droplet Technique

An oscillating droplet method combined with electromagnetic levitation has been applied to determine the surface tensions of liquid pure iron, nickel and iron-nickel alloys as a function of the temperature. The natural frequency of the oscillating droplet is evaluated using a Fourier analyser. The theoretical background of this method and the experimental set-up were described, and the influence of magnetic field strength was also discussed. The experimental results were compared with those of other investigators and interpreted using theoretical models (Butler's equation, subregular and perfect solution model for the surface phase).

E. C. G. Sudarshan and Symmetry in Classical Dynamics, Optics and Quantum Mechanics

We review work initiated and inspired by Sudarshan in relativistic dynamics, beam optics, partial coherence theory, Wigner distribution methods, multimode quantum optical squeezing, and geometric phases. The 1963 No Interaction Theorem using Dirac's instant form and particle World Line Conditions is recalled. Later attempts to overcome this result exploiting constrained Hamiltonian theory, reformulation of the World Line Conditions and extending Dirac's formalism, are reviewed. Dirac's front form leads to a formulation of Fourier Optics for the Maxwell field, determining the actions of First Order Systems (corresponding to matrices of Sp(2,R) and Sp(4,R)) on polarization in a consistent manner. These groups also help characterize properties and propagation of partially coherent Gaussian Schell Model beams, leading to invariant quality parameters and the new Twist phase. The higher dimensional groups Sp(2n,R) appear in the theory of Wigner distributions and in quantum optics. Elegant criteria for a Gaussian phase space function to be a Wigner distribution, expressions for multimode uncertainty principles and squeezing are described. In geometric phase theory we highlight the use of invariance properties that lead to a kinematical formulation and the important role of Bargmann invariants. Special features of these phases arising from unitary Lie group representations, and a new formulation based on the idea of Null Phase Curves, are presented.

Extended gravitational action and novel consequences

It is found that the inclusion of higher derivative terms in the gravitational action along with concepts of phase transition and spontaneous symmetry breaking leads to some novel consequence. The Ricci scalar plays the dual role, like a physical field as well as a geometrical field. One gets Klein-Gordon equation for the emerging field and the corresponding quanta of geometry are called Riccions. For the early universe the model removes singularity along with inflation. In higher dimensional gravity the Riccions can break into spin half particle and antiparticle along with breaking of left-right symmetry. Most tantalizing consequences is the emergence of the physical universe from the geometry in the extreme past. Riccions can Bose condense and may account for the dark matter.

High level stable expression of rat brain type IIA sodium channel ?-subunit in CHO cells

The neuronal sodium channels are responsible for the rising phase of action potential and are composed of three subunits, of which the alpha-subunit has been shown to be adequate for most of its functional properties. We have stably expressed the rat brain type IIA sodium channel alpha-subunit in CHO cell tine using a CMV promoter-based vector. The expression was confirmed by detecting a 6.5 kb RNA corresponding to sodium channel alpha-subunit using Northern hybridization. The cells stably expressing the alpha-subunit, yield isolated sodium currents of amplitudes greater than 4nA when studied in whole-cell configuration of the patch-clamp technique. The sodium currents are characterized by activation and inactivation properties similar to neuronal sodium channels, and are blocked by the voltage gated sodium channel blocker tetrodotoxin (TTX).

C-13 MAS NMR spectra of cis,cis-mucononitrile in liquid-crystalline media and in the solid state. Orientation of the carbon chemical-shift tensors

The spinning sidebands observed in the C-13 MAS NMR spectra of cis,cis-mucononitrile oriented in liquid-crystalline media and of the neat sample in the solid state are studied. There are differences in the sideband intensity patterns in the two cases. These differences arise because the order parameters which characterize the orientation of the solute in the liquid-crystalline media differ for different axes. It is shown that, in general, the relative intensities of the sidebands contain information on the sign and magnitude of an effective chemical-shift parameter which is a function of the sum of the products of the principal components of the chemical-shift tensor and the corresponding order parameters with respect to the director. A method for obtaining the orientation of the carbon chemical-shift tensor is proposed. The carbon chemical-shift tensors obtained from gauge-including atomic orbital calculations are also presented for comparison. (C) 1996 Academic Press, Inc.

Optimal blood glucose regulation of diabetic patients using single network adaptive critics

Diabetes is a long-term disease during which the body's production and use of insulin are impaired, causing glucose concentration level to increase in the bloodstream. Regulating blood glucose levels as close to normal as possible leads to a substantial decrease in long-term complications of diabetes. In this paper, an intelligent online feedback-treatment strategy is presented for the control of blood glucose levels in diabetic patients using single network adaptive critic (SNAC) neural networks (which is based on nonlinear optimal control theory). A recently developed mathematical model of the nonlinear dynamics of glucose and insulin interaction in the blood system has been revised and considered for synthesizing the neural network for feedback control. The idea is to replicate the function of pancreatic insulin, i.e. to have a fairly continuous measurement of blood glucose and a situation-dependent insulin injection to the body using an external device. Detailed studies are carried out to analyze the effectiveness of this adaptive critic-based feedback medication strategy. A comparison study with linear quadratic regulator (LQR) theory shows that the proposed nonlinear approach offers some important advantages such as quicker response, avoidance of hypoglycemia problems, etc. Robustness of the proposed approach is also demonstrated from a large number of simulations considering random initial conditions and parametric uncertainties. Copyright (C) 2009 John Wiley & Sons, Ltd.

Gibbs energies of formation of chromium carbides

The carbon potentials corresponding to the two-phase mixtures Cr + Cr23C6, Cr23C6 + Cr7C3, and Cr7C3 + Cr3C2 in the binary system Cr-C were measured in the temperature range 973 to 1173 K by using the methane-hydrogen gas equilibration technique. Special precautions were taken to prevent oxidation of the samples and to minimize thermal segregation in the gas phase. The standard Gibbs energies of formation of Cr23C6, Cr7C3, and Cr3C2 were derived from the measured carbon potentials. These values are compared with those reported in the literature. The Gibbs energies obtained in this study agree well with those obtained from solid-state cells incorporating CaF2 and ThO2(Y2O3) as solid electrolytes and sealed capsule isopiestic measurements reported in the literature.

Photochemical intramolecular gamma-hydrogen abstraction in a ketone and an alkene and the role of tunneling of hydrogen

Intramolecular gamma-hydrogen abstraction reactions were examined in pentane-2-one and 2-methyl-1-pentene in their lowest triplet states using the AM1 semi-empirical molecular orbital method with the complete geometry optimization in the unrestricted Hartree-Fock frame. The results reveal that the oxygen atom of the carbonyl group and the end carbon atom of the olefinic bond acquire high free valence and spin density indices in their respective lowest triplet states, leading to abstraction of hydrogen from the gamma-position relative to the carbonyl and olefinic bonds. The theoretical energy profiles fit with a polynomial and the probability of tunneling of hydrogen was estimated by the WKB (Wentzel, Kramer and Brillouin) method. The results, after thermal averaging of the rate constants, reveal that tunneling of hydrogen is significant at room temperature.