Über die Erfolge der Mischkultur mit Lehm in Finland

Von Prof. Dr. Arthur Rindell

Bioactivity, proximate, mineral and volatile profiles along the flowering stages of Opuntia microdasys (Lehm.): defining potential applications

Opuntia spp. flowers have been traditionally used for medical purposes, mostly because of their diversity in bioactive molecules with health promoting properties. The proximate, mineral and volatile compound profiles, together with the cytotoxic and antimicrobial properties were characterized in O. microdasys flowers at different maturity stages, revealing several statistically significant differences. O. microdasys stood out mainly for its high contents of dietary fiber, potassium and camphor, and its high activities against HCT15 cells, Staphylococcus aureus, Aspergillus versicolor and Penicillium funiculosum. The vegetative stage showed the highest cytotoxic and antifungal activities, whilst the full flowering stage was particularly active against bacterial species. The complete dataset has been classified by principal component analysis, achieving clearly identifiable groups for each flowering stage, elucidating also the most distinctive features, and comprehensively profiling each of the assayed stages. The results might be useful to define the best flowering stage considering practical application purposes.

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.

Microclimate and gas emissions in dairy buildings : Instrumentation, theory and measurements

The aim of this thesis was to develop measurement techniques and systems for measuring air quality and to provide information about air quality conditions and the amount of gaseous emissions from semi-insulated and uninsulated dairy buildings in Finland and Estonia. Specialization and intensification in livestock farming, such as in dairy production, is usually accompanied by an increase in concentrated environmental emissions. In addition to high moisture, the presence of dust and corrosive gases, and widely varying gas concentrations in dairy buildings, Finland and Estonia experience winter temperatures reaching below -40 ºC and summer temperatures above +30 ºC. The adaptation of new technologies for long-term air quality monitoring and measurement remains relatively uncommon in dairy buildings because the construction and maintenance of accurate monitoring systems for long-term use are too expensive for the average dairy farmer to afford. Though the documentation of accurate air quality measurement systems intended mainly for research purposes have been made in the past, standardised methods and the documentation of affordable systems and simple methods for performing air quality and emissions measurements in dairy buildings are unavailable. In this study, we built three measurement systems: 1) a Stationary system with integrated affordable sensors for on-site measurements, 2) a Wireless system with affordable sensors for off-site measurements, and 3) a Mobile system consisting of expensive and accurate sensors for measuring air quality. In addition to assessing existing methods, we developed simplified methods for measuring ventilation and emission rates in dairy buildings. The three measurement systems were successfully used to measure air quality in uninsulated, semi-insulated, and fully-insulated dairy buildings between the years 2005 and 2007. When carefully calibrated, the affordable sensors in the systems gave reasonably accurate readings. The spatial air quality survey showed high variation in microclimate conditions in the dairy buildings measured. The average indoor air concentration for carbon dioxide was 950 ppm, for ammonia 5 ppm, for methane 48 ppm, for relative humidity 70%, and for inside air velocity 0.2 m/s. The average winter and summer indoor temperatures during the measurement period were -7º C and +24 ºC for the uninsulated, +3 ºC and +20 ºC for the semi-insulated and +10 ºC and +25 ºC for the fully-insulated dairy buildings. The measurement results showed that the uninsulated dairy buildings had lower indoor gas concentrations and emissions compared to fully insulated buildings. Although occasionally exceeded, the ventilation rates and average indoor air quality in the dairy buildings were largely within recommended limits. We assessed the traditional heat balance, moisture balance, carbon dioxide balance and direct airflow methods for estimating ventilation rates. The direct velocity measurement for the estimation of ventilation rate proved to be impractical for naturally ventilated buildings. Two methods were developed for estimating ventilation rates. The first method is applicable in buildings in which the ventilation can be stopped or completely closed. The second method is useful in naturally ventilated buildings with large openings and high ventilation rates where spatial gas concentrations are heterogeneously distributed. The two traditional methods (carbon dioxide and methane balances), and two newly developed methods (theoretical modelling using Fick s law and boundary layer theory, and the recirculation flux-chamber technique) were used to estimate ammonia emissions from the dairy buildings. Using the traditional carbon dioxide balance method, ammonia emissions per cow from the dairy buildings ranged from 7 g day-1 to 35 g day-1, and methane emissions per cow ranged from 96 g day-1 to 348 g day-1. The developed methods proved to be as equally accurate as the traditional methods. Variation between the mean emissions estimated with the traditional and the developed methods was less than 20%. The developed modelling procedure provided sound framework for examining the impact of production systems on ammonia emissions in dairy buildings.

Väkirehun määrän vaikutus lypsylehmän säilörehun syöntiin ja tuotokseen

Tämän tutkimuksen tarkoituksena oli selvittää väkirehumäärän vaikutuksia lypsylehmien säilörehun syöntiin ja syöntikäyttäytymiseen sekä tuotokseen lypsykauden alussa. Väkirehun määrän vaikutuksia on tutkittu paljon niukemmalla väkirehustuksella. Tilojen väkirehun osuus rehustuksessa saattaa ylittää jopa 60 %, joten on tärkeää selvittää väkevän rehustuksen vaikutusta lehmiin. Tutkimustietoa väkirehun määrän vaikutuksista säilörehupohjaisella ruokinnalla lypsykauden alussa on myös suhteellisen vähän. Koe suoritettiin Maa- ja elintarviketalouden tutkimuskeskuksessa (MTT) Jokioisissa Minkiön koenavetassa 20.9.2005 - 25.4.2006 välisenä aikana. Koe tehtiin pihaton osastossa, jossa oli säilörehun syöntiä mittaavat vaakakupit. Koe tehtiin jatkuvana ryhmäkokeena satunnaistetun koemallin mukaisesti. Koe-eläiminä oli 30 Ayshire-lehmää, joista 12 oli ensikoita ja 18 vanhempaa lehmää. Eläimet otettiin kokeeseen poikimisen jälkeen ja ne olivat mukana kokeessa 100 ensimmäisen lypsypäivän ajan. Kokeessa oli kaksi ryhmää eli matalan väkirehutason eläimet (MVR) sekä korkean väkirehutason eläimet (KVR). Vähemmän väkirehua saaneet eläimet saivat väkirehua 10 kg (ensikot) tai 13 kg (vanhemmat lehmät) päivässä. Väkevämmän ruokinnan ryhmässä vastaavat väkirehumäärät olivat 15 kg (ensikot) ja 18 kg (vanhemmat lehmät). Herutuksen kesto oli MVR-ryhmässä 11 vuorokautta ja KVR-ryhmässä 17 vuorokautta. Väkirehun määrän lisääminen vähensi säilörehun syöntiä, mutta lisäsi syönnin kokonaismäärää. Toteutuneet väkirehun osuudet kuiva-aineen syönnin kokonaismäärästä olivat 64 % (KVR) ja 52 % (MVR). Syönnin kokonaismäärä oli KVR-ryhmässä keskimäärin 2,1 kg kuiva-ainetta suurempi kuin MVR-ryhmässä. Säilörehun syönti oli MVR-ryhmässä keskimäärin 9,4 kg ka ja KVR-ryhmässä 7,9 kg ka. Korvaussuhde oli 0,41 kg ka säilörehua / kg ka väkirehua. Säilörehun syönnissä oli havaittavissa neljä syöntihuippua, eikä syönnin rytmittyminen poikennut juuri ryhmien välillä. Syöntihuiput tapahtuivat rehunjaon ja lypsyn jälkeen. Lisäksi keskiyöllä oli havaittavissa pienempi syöntihuippu. Enemmän väkirehua saaneet lehmät söivät säilörehua yhtä monta kertaa päivässä, mutta söivät numeerisesti nopeammin. Niiden yksittäinen syöntikerta oli lyhyempi ja sen aikana syöntimäärä oli pienempi kuin MVR-ryhmän eläimillä. Säilörehun syöntimäärä lisääntyi poikimisen jälkeen molemmissa ryhmissä, mutta määrän lisääntyminen tapahtui nopeammin vähemmän väkirehua saaneiden ryhmässä. Syöntimäärän lisääntyminen on selitettävissä kokonaissyöntiajan lisääntymisellä, sekä syöntiajan lisääntymisellä syöntikertaa kohden. Sitävastoin syöntinopeus hidastui lypsykauden edetessä. Tässä kokeessa ei saavutettu tuotosvastetta väkirehun määrää lisäämällä, vaikka rehun kokonaissyönti lisääntyi selvästi. Tuotosvaste oli vain 0,027 kg/kg ka väkirehua. Energiakorjattuna maitona ilmaistuna tuotosvaste oli negatiivinen eli - 0,22 EKM/kg ka. Huono tuotosvaste voi johtua tässä kokeessa väkirehun suuresta määrästä ja koostumuksesta. Suurempi kuiva-aineen syönti näytti kerryttävän KVR-ryhmän eläinten elopainoa maidontuotannon sijaan. Maidon rasva- ja valkuaispitoisuuksissa ei havaittu merkitseviä eroja ryhmien välillä, mutta pitoisuudet olivat pienempiä KVR-ryhmässä MVR-ryhmään verrattuna.

Kde je jádro pudla? Missä on villakoiran ydin? : Eläinten nimistä johdetut fraasit, idiomit ja muut sanonnat tšekin ja suomen kielessä

Pro gradu -työssä tarkastelen tšekin ja suomen kielessä esiintyviä eläinten nimityksistä johdettuja fraseologisia ilmauksia ja sanontoja. Eläinfraseologia muodostaa kielessä keskeisen osan, jolle ovat tyypillisiä voimakas tunnelataus, rajoittunut, sovinnainen käyttö ja puhekielenomaisuus. Tarkastelen eläinilmauksia morfologisesti ja semanttis-leksikaalisesti, mutta muitakin piirteitä esiintyy. Vertailen kumpaakin kieltä ja selvitän kielten fraasien, idiomien ja muiden sanontojen yhtäläisyyksiä ja eroja. Sanonnat (ynnä johdokset ja sanaparit) jaan neljään eri ryhmään seuraavasti: 1. kummassakin kielessä olevat samanlaiset ilmaukset, 2. kummassakin kielessä olevat osittain samanlaiset ilmaukset, 3. tsekkiläiset ilmaukset ja 4. suomalaiset ilmaukset. Työni materiaali on peräisin tsekkiläisistä, suomalaisista ja muunkielisistä sanakirjoista (lähinnä fraseologisista). Selvittelen erityisesti keskeisimpien kotieläinten nimistä (koira, kissa, hevonen, lehmä, lammas, sika, kana), joidenkin muiden eläinten nimistä (karhu, susi, karppi, käärme) ja joidenkin ulkomaisten eläinten nimistä (leijona, elefantti, apina) johdettuja fraseologisia ilmauksia. Materiaali käsittää yhteensä 145 eri eläintä, 163 eläimen nimitystä ja 585 eläinilmausta. Aineistoni pohjalta voi todeta, että tšekin ja suomen kielessä on yllättävän paljon samantyyppisiä eläinilmauksia, vaikka kielet poikkeavat huomattavasti toisistaan. Korpuksessani olevista ilmauksista on täysin symmetrisiä 119/20,3 %, osittain samanlaisia (epäsymmetrisiä) 127/21,7 %, pelkästään tsekkiläisiä 161/27,5 % ja pelkästään suomalaisia 146/25,0 %. Sanaparit ja sananlaskut, joita käsittelin erillisenä ryhmänä (32 kpl) muodostivat aineistosta 5,5 % (niistäkin löytyi yhtäläisyyksiä). Yleisimmin esiintyvät eläimet ovat koira ja kissa. Koira on kuitenkin tšekin fraseologiassa yleisempi eläin kuin suomessa, jossa taas kissa on yleisimmin esiintyvä eläimen nimi. Yleisiä ovat myös mm. hevonen, sika, lintu, kala ja kana. Karitsa, hanhi ja vuohi esiintyvät paljon useammin tšekin fraseologiassa, suomessa esiintyy taas usein sika silloin, kun tšekissä on porsas. Joillakin eläinten nimillä on selvästi negatiivisempi tunnelataus (susi, käärme) kuin toisilla (koira, kissa). Toisin kuin suomessa, kissa on tšekissä valheellinen, vuohi herkuttelee, pöllö ja apina edustavat viisautta ja oppivaisuutta ja kovakuoriainen hellyttää. Yhteisiä eläinten nimityksiä kummassakin kielessä on aineistossani 106/163 (65,03 %). Tšekin fraseologiassa on lähes kaksi kertaa enemmän (37/163 = 22,7 %) sellaisia eläinten nimiä, joita ei esiinny suomen fraseologiassa verrattuna pelkästään suomen fraseologiassa esiintyviin eläinten nimiin (20/163 = 12,27 %). Pelkästään tšekissä esiintyviä eläimiä ovat mm. lumikko, majava, murmeli, mäyrä, näätä ja riikinkukko; pelkästään suomen fraseologiassa esiintyvät puolestaan mm. kiiski, muikku, peippo, poro, sopuli ja telkkä. Vertauskuvat ovat kummassakin kielessä erittäin tyypillisiä. Eläinten nimet viittaavat useimmiten ihmisen kielteisiin luonteenpiirteisiin tai ominaisuuksiin (mazaný jako liška ja viekas kuin kettu). Aineistoni pohjalta vaikuttaa siltä, että tšekissä on enemmän vaihtoehtoisia ja eri eläinten lajeista muodostettuja ilmauksia (mm. lintu- ja kalalajeista). Kummassakin kielessä on myös huudahduslauseita (Ty jsi ale liška pod itá! ja Senkin vanha kettu!), kansainvälisiä ilmauksia (jádro pudla ja villakoiran ydin) ja ns. petollisia ystäviä toisiaan erehdyttävästi muistuttavia, mutta eri asiaa merkitseviä sanontoja (tsekin kočičí život kissanelämä tarkoittaa ´sitkeähenkisyyttä´ − ei suomen kissanpäiviä). Kansallisista erityispiirteistä ovat esimerkkeinä mm. tšekin ilmaus mít se jako husa o Martině "voida kuin hanhi Martinpäivänä" (suomeksi ´voida kurjasti´; viittaus Martinpäivän hanhensyömisperinteeseen) tai suomen ilmaukset kuin hyttysen liraus Itämereen ja sopulilauma.

Työ- ja pääomapanokset maidontuotannon kannattavuustekijöinä - asema- ja automaattilypsytilojen vertailu

Maatalousyrittäjä toimii muuttuvassa toimintaympäristössä, jonka muutokset asettavat yrittäjälle ja yritykselle haasteita ja vaatimuksia. Tuotantoteorian mukaisesti maatalousyrittäjän oletetaan maksimoivan voittoa ja/tai minimoimaan kustannuksia. Tavoitteen saavuttamiseksi yrittäjä sopeuttaa tuotosmääriään ja panoskäyttöään vallitsevien olosuhteiden mukaan. Tuotantoteknologialla voidaan puolestaan vaikuttaa siihen, millaisia panoksia tuotoksen aikaansaamiseksi tarvitaan. Maidontuotannossa lypsyjärjestelmä on yksi keskeinen teknologiavalinta. Kannattavuus on Suomessa kriittinen tekijä maataloustuotannon kilpailukykyä ja pitkän ajan toimintaedellytyksiä ajatellen. Yhtenä merkittävänä tuotantokustannuksiin vaikuttavana tekijänä maidontuotannossa voidaan pitää keskimäärin korkeaa työkustannusta tuoteyksikköä kohden. Rakennekehityksellä tavoitellaan suurtuotannon etuja ja yksikkökustannusten alentamista. Yrityskoon kasvattamisen yhteyteen liittyy usein uuden tuotantoteknologian käyttöönotto. Uudella teknologialla ja siihen sijoitetulla pääomalla korvataan yhä kallistuvaa työpanosta. Uutta teknologiaa edustavat mm. automaattinen lypsyjärjestelmä. Keskeisintä kehityksessä on, että viljelijöiden on ollut mahdollista vähentää työn määrää tuotettua yksikköä kohti. Tämä on helpottanut tilakoon kasvua ja samalla on ollut mahdollista kasvattaa työmenekin silti olennaisesti kasvamatta. Ensimmäiset automaattilypsyjärjestelmät otettiin Suomessa käyttöön vuonna 2000 ja vuoden 2009 lopussa niitä oli jo 563 laitetta yhteensä 465 maidontuotantotilalla. Tutkimuksen tarkoituksena oli tutkia asema- ja automaattilypsyä käyttävien tilojen tuottavuus- ja kannattavuuseroja ja miten investoinneilla pystytään korvaamaan työtä. Aineistona käytettiin maatalouden kannattavuuskirjanpitoaineistoa vuosilta 2005- 2008. Tutkimusaineistossa olivat mukana kaikki tilat, joilla tutkimusjakson alussa oli automaattinen lypsyjärjestelmä tai jotka siirtyivät siihen ajanjakson aikana. Automaattilypsytilojen vertailuryhmänä olivat maidontuotantoon keskittyneet samaan kokoluokkaan kuuluvat asemalypsytilat. Lypsyjärjestelmän valinnan maidontuottaja tekee omista lähtökohdistaan. Tässä tutkimuksessa tehty lypsyjärjestelmän taloudellinen valintaperusteiden tarkastelu osoittaa, että uuden teknologian käyttöönotto on haasteellista. Valinnan taustalla olevat odotukset eivät välttämättä toteudu ainakaan heti investoinnin jälkeisinä vuosina. Työn tuottavuus, määriteltynä työtuntia kohden tuotettuina maitokiloina, oli automaattilypsytiloilla parempi kuin asematiloilla. Pääoman tuottavuus, määriteltynä lypsykarjatalouden pääomaa (1000 €) kohti tuotettuina maitokiloina oli puolestaan asemalypsytiloilla parempi kuin automaattilypsytiloilla. Asemalypsytiloilla nettotuottavuus, työn sekä pääoman nettotuottavuudet olivat parempia kuin automaattitiloilla. Automaattitilojen kokonaistuottavuuden muutos oli 7,49 %, kun asematiloilla se oli vain 2,30 % tutkimusajanjakson aikana. Lehmää kohti työkustannukset pienenivät ja maksettujen korkojen määrät kasvoivat kummallakin lypsytavalla. Verrattaessa työkustannusten ja maksettujen korkomenojen muutosta voitiin havaita, että työkustannukset eivät automaattilypsytiloilla kuitenkaan pienentyneet niin paljon, että ne olisivat kattaneet maksettujen korkomenojen lisäyksen. Kannattavuuskertoimen perusteella kumpikaan tilaryhmä ei saavuttanut asettamiaan tavoitteita oman työn palkkavaatimuksen eikä oman pääoman korkovaatimuksen suhteen. Asemalypsytiloilla kannattavuus oli parempi ja yrittäjäntappio oli alhaisempi kuin automaattitiloilla.

Koagulaasinegatiivisten stafylokokkien aiheuttama utaretulehdus naudalla –kirjallisuuskatsaus ja patogeneesitutkimus kokeellisen infektiomallin avulla

Koagulaasinegatiivisia stafylokokkeja (KNS) on pidetty ja osittain pidetään edelleenkin vähäpätöisinä utaretulehdusta aiheuttavina bakteereina. Tämä on johtunut niiden aiheuttaman utaretulehduksen lievästä taudinkuvasta ja korkeasta paranemisprosentista, verrattuna esimerkiksi koagulaasipositiivisen Staphylococcus aureuksen aiheuttamaan utaretulehdukseen. Utaretulehdusdiagnostiikassa on näinollen tyydytty määrittämään KNS:t ainoastaan ryhmätasolle, ei lajitasolle. KNS:n esiintyvyys utaretulehdusten aiheuttajina on lisääntynyt jatkuvasti. Niistä on tullut Suomessa ja monessa muussakin maassa yleisimmin utaretulehdusnäytteistä eristetty taudinaiheuttaja. Joillakin tiloilla KNS:t ovat voineet muodostua jo karjaongelmaksikin. Tämä on herättänyt tutkijoiden ja karjanomistajien kiinnostuksen kyseistä bakteeriryhmää ja sen merkitystä kohtaan. Maidontuottajia KNS-bakteeriryhmä kiinnostaa eniten maidon laadun kannalta, koska KNS-tulehdus aiheuttaa muutoksia maidossa ja nostaa solulukua. KNS-tulehdukset ovat yleisimpiä ensikoilla, jotka ovat karjojen uudistumisen perusta. Kirjallisuuskatsauksessa perehdytään tämänhetkiseen tietoon KNS:n yleispiirteistä, niiden esiintyvyyteen, merkitykseen utaretulehduksen aiheuttajana, mikrobilääkeresistenssiin, etiologiaan ja taudinaiheutuskykyyn. Lisäksi käsitellään utareen puolustusmekanismeja sekä maidon tulehdusindikaattoreita. Kirjallisuuskatsauksen lopussa keskitytään KNS-tulehdusten hoitoon ja ehkäisyyn. Kokeellisessa osassa kuvataan tekemämme tartutuskoe, jossa kahdeksaan kerran poikineeseen lehmään tartutettiin peräkkäin S. epidermidis ja S. simulans. Tartutuksen jälkeen seurasimme mm. lehmien yleisoireita, maitomäärää, maidon solupitoisuutta sekä maidon entsyymiaktiivisuuksia. Koejärjestelyt perustuivat Simojoki ym. vuonna 2005 tekemään pilottikokeeseen. Kokeessa havaittiin eroavaisuuksia käyttämiemme KNS-lajien aiheuttamissa utaretulehduksissa. Tulosten perusteella voitiin todeta, että S. simulans aiheuttaa lehmälle voimakkaamman tulehdusvasteen kuin S. epidermidis. Lisätietoa eri KNS-lajien ominaisuuksista kaivataan edelleen ja uusia tutkimuksia julkaistaankin jatkuvasti. Jos tulevissa tutkimuksissa saadaan yhä enemmän todisteita KNS:n välisistä taudinaiheutuskyvyn eroista, epidemiologiasta sekä resistenssitilanteesta, uskon, että koagulaasinegatiivisia stafylokokkeja aletaan tyypittää lajitasolle asti. Lajitason tietämys mahdollistaisi yhä tehokkaampien utareterveyssuunnitelmien tekemisen KNS-tartuntojen ehkäisyä varten sekä yksityiskohtaisempien hoito-ohjeiden antamisen.

Säilörehun sulavuuden sekä väkirehu- ja valkuaistäydennyksen vaikutukset maidontuotannossa

Tilakohtaiset tekijät voivat vaikuttaa niin, että säilörehu korjataan nykyisiä korjuuaikasuosituksia myöhemmin. Tämän maisterintutkielman tavoitteena oli tutkia, paljonko väkirehua tarvitaan kompensoimaan säilörehun erittäin heikkoa sulavuutta. Lisäksi selvitettiin voiko säilörehun huonoa sulavuutta kompensoida väkirehun raakavalkuaispitoisuutta lisäämällä, eli onko väkirehun valkuaispitoisuudella ja säilörehun D-arvolla (sulavan orgaanisen aineen pitoisuus kuiva-aineessa) yhdysvaikutusta. Yhtenä näkökulmana oli myös pohtia säilörehun sadonmuodostusta. Kokeessa oli 36 lehmää ja 6 ensikkoa. Väkirehuna oli teollista täysrehua 9 kg ja 12 kg päivässä. Väkirehujen raakavalkuaispitoisuudet olivat 142 (RV14), 183 (RV18) ja 210 (RV21) g/kg ka. Säilörehuina olivat ensimmäisen sadon nurmisäilörehut, joiden D-arvot olivat 692 (D69) ja 654 (D65) g/kg ka. D-arvo heikkeni korjuuaikojen välillä nyt tehdyssä kokeessa 2,6 g/kg ka päivässä. Säilörehun kuiva-ainesato ei juuri lisääntynyt korjuuaikaa myöhästytettäessä. Säilörehun D-arvon pienentyessä 10 g/kg ka säilörehun syönti väheni 0,42 kg ka. Väkirehun määrän lisääminen vähensi säilörehun syöntiä säilörehun sulavuudesta riippumatta 0,49 kg/kg väkirehun kuiva-ainetta. Väkirehun raakavalkuaispitoisuuden lisääntyminen lisäsi säilörehun syöntiä 0,12 kg ka per10 g/kg ka väkirehun raakavalkuaispitoisuudessa. Energiakorjattu maitotuotos (ekm) pieneni 0,59 kg säilörehun D-arvon pienentyessä 10 g/kg ka. Säilörehun sulavuuden heikentyessä maidon rasva- ja valkuaispitoisuudet eivät muuttuneet, mutta valkuais-, rasva- ja laktoosituotokset pienenivät. Energiakorjattu maitotuotos lisääntyi 0,76 kg per lisätty väkirehun kuiva-ainekilo. D65-säilörehun huonompi sulavuus D69-säilörehuun verrattuna kompensoitiin lisäämällä 3,7 kg ka väkirehua. D-arvo ei vaikuttanut väkirehun maitotuotosvasteeseen. Väkirehun valkuaispitoisuuden lisääntyessä 10 g/kg ka ekm-tuotos lisääntyi 0,26 kg, mutta säilörehun sulavuus ei vaikuttanut vasteeseen. Typen hyväksikäyttö parani väkirehun valkuaispitoisuutta ja väkirehun määrää vähennettäessä ja säilörehun sulavuuden heikentyessä. Muuntokelpoisen energian hyväksikäyttö sitä vastoin tehostui, kun väkirehun määrä väheni ja säilörehun sulavuus heikkeni. Tutkimuksen mukaan väkirehun määrän lisääminen kompensoi D-arvon pienenemistä, kun säilörehun sulavuus pieneni D69:sta D65:een karjan ekm:n vuosituotoksen ollessa noin 9000 kg. Säilörehun D-arvon pienenemistä ei tässä tapauksessa voitu korvata väkirehun valkuaispitoisuutta lisäämällä. Tämän kokeen erittäin myöhään korjatun ensimmäisen niiton sulavuus jäi huomattavan korkeaksi verrattuna nurmen kasvua ennustavaan malliin eikä sato kehittynyt lineaarisesti.

Lypsylehmän energiataseen mallintaminen tuotoskauden alkuvaiheessa

Energiataseen mallinnus on osa KarjaKompassi-hankkeeseen liittyvää kehitystyötä. Tutkielman tavoitteena oli kehittää lypsylehmän energiatasetta etukäteen ennustavia ja tuotoskauden aikana saatavia tietoja hyödyntäviä matemaattisia malleja. Selittävinä muuttujina olivat dieetti-, rehu-, maitotuotos-, koelypsy-, elopaino- ja kuntoluokkatiedot. Tutkimuksen aineisto kerättiin 12 Suomessa tehdyistä 8 – 28 laktaatioviikon pituisesta ruokintakokeesta, jotka alkoivat heti poikimisen jälkeen. Mukana olleista 344 lypsylehmästä yksi neljäsosa oli friisiläis- ja loput ayshire-rotuisia. Vanhempien lehmien päätiedosto sisälsi 2647 havaintoa (koe * lehmä * laktaatioviikko) ja ensikoiden 1070. Aineisto käsiteltiin SAS-ohjelmiston Mixed-proseduuria käyttäen ja poikkeavat havainnot poistettiin Tukeyn menetelmällä. Korrelaatioanalyysillä tarkasteltiin energiataseen ja selittävien muuttujien välisiä yhteyksiä. Energiatase mallinnettiin regressioanalyysillä. Laktaatiopäivän vaikutusta energiataseeseen selitettiin viiden eri funktion avulla. Satunnaisena tekijänä mallissa oli lehmä kokeen sisällä. Mallin sopivuutta aineistoon tarkasteltiin jäännösvirheen, selitysasteen ja Bayesin informaatiokriteerin avulla. Parhaat mallit testattiin riippumattomassa aineistossa. Laktaatiopäivän vaikutusta energiataseeseen selitti hyvin Ali-Schaefferin funktio, jota käytettiin perusmallina. Kaikissa energiatasemalleissa vaihtelu kasvoi laktaatioviikosta 12. alkaen, kun havaintojen määrä väheni ja energiatase muuttui positiiviseksi. Ennen poikimista käytettävissä olevista muuttujista dieetin väkirehuosuus ja väkirehun syönti-indeksi paransivat selitysastetta ja pienensivät jäännösvirhettä. Ruokinnan onnistumista voidaan seurata maitotuotoksen, maidon rasvapitoisuuden ja rasva-valkuaissuhteen tai EKM:n sisältävillä malleilla. EKM:n vakiointi pienensi mallin jäännösvirhettä. Elopaino ja kuntoluokka olivat heikkoja selittäjiä. Malleja voidaan hyödyntää karjatason ruokinnan suunnittelussa ja seurannassa, mutta yksittäisen lehmän energiataseen ennustamiseen ne eivät sovellu.

Lipeäkäsitellyn vehnän vaikutus lypsylehmien syöntiin ja tuotokseen vapaalla seosrehuruokinnalla

Lipeä on vahva emäs, jonka on havaittu lisäävän hemiselluloosan ja ligniinin hydrolyysiä pötsissä. Näin ollen lipeäkäsittelyllä on mahdollista korvata viljan mekaaninen litistys ja jauhatus. Seosrehuruokinnalla, jonka osana on lipeäkäsitelty vilja, on mahdollista vähentää liiallisesta tärkkelyksestä aiheutuvia metabolisia ongelmia pötsissä. Tämän tutkielman tarkoituksena oli selvittää lipeäkäsitellyn vehnän vaikutusta lypsylehmien syöntiin ja tuotokseen ad libitum seosrehuruokinnoilla. Ruokinnoissa korvattiin kuivaa murskattua vehnää asteittain kokonaisella lipeäkäsitellyllä vehnällä. Kontrollina oli perinteisesti käytetty kuiva, murskattu ohra-kaura seos. Koe tehtiin Ruotsin maatalousyliopiston (SLU) maataloustieteiden laitoksella Uumajassa. Koe alkoi syyskuussa ja päättyi joulukuussa 2010. Kokeessa oli 17 useamman kerran poikinutta lehmää ja 6 ensikkoa (Ruotsin punainen -rotu). Lehmät olivat lämpimässä pihattonavetassa, jossa seosrehun syöntiä mitattiin vaakakuppien avulla. Koekäsittelyt olivat murskattu ohra-kaura seos (1:1), murskattu kuiva vehnä (1:0), murskatun kuivan vehnän ja kokonaisen lipeävehnän seos (1:1) ja kokonainen lipeävehnä (1:0). Ruokintojen kuiva-ainepitoisuudeksi asetettiin 370 g/kg ja raakavalkuaispitoisuudeksi 180 g/kg kuiva-ainetta. Näennäinen ravintoaineen sulavuus määritettiin happoon liukenemattoman tuhkan avulla. Typen hyväksikäyttöä arvioitiin laskennallisen typpitaseen avulla. Koe toteutettiin 4x4 latinalaisen neliön koemallin mukaisesti ja käsittelyjen väliset tilastolliset erot testattiin kontrastien avulla. Kuiva-aineen (PQ=0,02) ja orgaanisen aineen (PQ=0,02) syönnit lisääntyivät, samalla kun niiden sulavuudet paranivat korvattaessa puolet kuivasta vehnästä lipeävehnällä. Ruokintojen välillä ei ollut tilastollisesti merkitsevää eroa maitotuotoksessa eikä energiakorjatussa maitotuotoksessa. Maidon rasvatuotos lisääntyi vähän (PQ=0,04) ja rasvapitoisuus selvästi (PQ=0,004), kun kuivasta vehnästä korvattiin puolet lipeävehnällä. Kun kaikki kuiva vehnä korvattiin lipeävehnällä, maidon valkuaispitoisuus väheni (PL<0,001). Samoin kävi maidon ureapitoisuudelle (PL=0,002). Lipeäkäsittely ei tuottanut tässä kokeessa taloudellisesti kannattavaa tulosta, sillä maidon valkuaispitoisuus väheni ja syönti lisääntyi maitotuotoksen pysyessä samana. Vehnäruokinnoista paras tuotosvaste saatiin kuivan vehnän ja lipeävehnän seoksella.

中国假蒴苞苔属的分类研究

对中国假蒴苞苔属（NotoscyphusMitt．）进行了较详尽的分类研究，除了证实黄色假蒴苞苔（N．lutescens（Lehm.）Mitt．）在我国南方的广泛分布外，发现并描述了2个新种：厚角假蒴苞苔（N.collenchymatususGao，JiaetCao）和小假蒴苞苔（N．parvusGao，JiaetCao）．

Impact de l'hypotension chez le rat avec encéphalopathie hépatique due à la maladie de foie chronique : implication pour les complications neurologiques suivant la transplantation hépatique

L’encéphalopathie hépatique (EH) est une complication neuropsychiatrique de la maladie de foie telle que la cirrhose, caractérisée par des dysfonctions cognitives et motrices. Le seul traitement curatif est la transplantation hépatique (TH). Historiquement, l’EH est considérée comme un désordre métabolique réversible et il est attendu qu’il soit résolu suivant la TH. Cependant, il a été démontré que des complications neurologiques persistent chez 47% des patients transplantés. La TH est une opération chirurgicale complexe accompagnée de stress péri-opératoire telle que la perte sanguine et l’hypotension. L’hypothèse de ce projet d’étude est que l’EH minimale (EHm) rend le cerveau plus susceptible à une perte neuronale suite à une insulte hypotensive. Nous avons donc caractérisé un modèle d’hypotension chez des rats cirrhotiques avec ligation de la voie biliaire (BDL) dans lequel une hypovolémie de l’artère fémorale a été faite. Avec ce modèle, nous avons étudié l’impact de différentes pressions sanguines de 120 minutes sur le compte neuronal. Nos résultats démontrent que les BDL hypotendus à une pression artérielle moyenne de 60 mmHg et 30 mmHg ont une diminution du compte neuronal et que les neurones mourraient par apoptose (observée par la présence de caspase-3 clivée). Nous avons également déterminé que le flot sanguin cérébral était altéré chez les rats cirrhotiques BDL. Le second objectif était d’évaluer si le traitement de l’EHm par l’ornithine phénylacétate (OP) permettait d’éviter la perte neuronale chez les BDL hypotendus. Nos résultats ont démontrés que l’OP permettait de partiellement rétablir les fonctions cognitives chez les rats BDL. De plus, les rats BDL traités avec l’OP peuvent éviter la mort neuronale. Cependant, le processus apoptotique est toujours enclenché. Ce résultat suggère la possibilité de mort cellulaire retardée par l’OP. Ces résultats suggèrent que les patients cirrhotiques avec EHm sont plus susceptibles à une mort neuronale induite par hypotension. La combinaison de l’EHm et l’hypotension permet d’expliquer les complications neurologiques rencontrées chez certains patients. Le diagnostic et le traitement de ce syndrome doit donc être fait chez les patients cirrhotiques pour éviter ces complications post-TH.

Composition and stability of organic matter fractions in soils under different land use regimes

Soil organic matter (SOM) vitally impacts all soil functions and plays a key role in the global carbon (C) cycle. More than 70% of the terrestric C stocks that participate in the active C cycle are stored in the soil. Therefore, quantitative knowledge of the rates of C incorporation into SOM fractions of different residence time is crucial to understand and predict the sequestration and stabilization of soil organic carbon (SOC). Consequently, there is a need of fractionation procedures that are capable of isolating functionally SOM fractions, i.e. fractions that are defined by their stability. The literature generally refers to three main mechanisms of SOM stabilization: protection of SOM from decomposition by (i) its structural composition, i.e. recalcitrance, (ii) spatial inaccessibility and/or (iii) interaction with soil minerals and metal ions. One of the difficulties in developing fractionation procedures for the isolation of functional SOM fractions is the marked heterogeneity of the soil environment with its various stabilization mechanisms – often several mechanisms operating simultaneously – in soils and soil horizons of different texture and mineralogy. The overall objective of the present thesis was to evaluate present fractionation techniques and to get a better understanding of the factors of SOM sequestration and stabilization. The first part of this study is attended to the structural composition of SOM. Using 13C cross-polarization magic-angle spinning (CPMAS) nuclear magnetic resonance (NMR) spectroscopy, (i) the effect of land use on SOM composition was investigated and (ii) examined whether SOM composition contributes to the different stability of SOM in density and aggregate fractions. The second part of the present work deals with the mineral-associated SOM fraction. The aim was (iii) to evaluate the suitability of chemical fractionation procedures used in the literature for the isolation of stable SOM pools (stepwise hydrolysis, treatments using oxidizing agents like Na2S2O8, H2O2, and NaOCl as well as demineralization of the residue obtained by the NaOCl treatment using HF (NaOCl+HF)) by pool sizes, 13C and 14C data. Further, (iv) the isolated SOM fractions were compared to the inert organic matter (IOM) pool obtained for the investigated soils using the Rothamsted Carbon Model and isotope data in order to see whether the tested chemical fractionation methods produce SOM fractions capable to represent this pool. Besides chemical fractionation, (v) the suitability of thermal oxidation at different temperatures for obtaining stable SOC pools was evaluated. Finally, (vi) the short-term aggregate dynamics and the factors that impact macroaggregate formation and C stabilization were investigated by means of an incubation study using treatments with and without application of 15N labeled maize straw of different degradability (leaves and coarse roots). All treatments were conducted with and without the addition of fungicide. Two study sites with different soil properties and land managements were chosen for these investigations. The first one, located at Rotthalmünster, is a Stagnic Luvisol (silty loam) under different land use regimes. The Ah horizons of a spruce forest and continuous grassland and the Ap and E horizons of two plots with arable crops (continuous maize and wheat cropping) were examined. The soil of the second study site, located at Halle, is a Haplic Phaeozem (loamy sand) where the Ap horizons of two plots with arable crops (continuous maize and rye cropping) were investigated. Both study sites had a C3-/C4-vegetational change on the maize plot for the purpose of tracing the incorporation of the younger, maize-derived C into different SOM fractions and the calculation of apparent C turnover times of these. The Halle site is located near a train station and industrial areas, which caused a contamination with high amounts of fossil C. The investigation of aggregate and density fractions by 13C CPMAS NMR spectroscopy revealed that density fractionation isolated SOM fractions of different composition. The consumption of a considerable part (10–20%) of the easily available O-alkyl-C and the selective preservation of the more recalcitrant alkyl-C when passing from litter to the different particulate organic matter (POM) fractions suggest that density fractionation was able to isolate SOM fractions with different degrees of decomposition. The spectra of the aggregate fractions resembled those of the mineral-associated SOM fraction obtained by density fractionation and no considerable differences were observed between aggregate size classes. Comparison of plant litter, density and aggregate size fractions from soil under different land use showed that the type of land use markedly influenced the composition of SOM. While SOM of the acid forest soil was characterized by a large content (> 50%) of POM, which contained high amounts of spruce-litter derived alkyl-C, the organic matter in the biologically more active grassland and arable soils was dominated by mineral-associated SOM (> 95%). This SOM fraction comprised greater proportions of aryl- and carbonyl-C and is considered to contain a higher amount of microbially-derived organic substances. Land use can alter both, structure and stability of SOM fractions. All applied chemical treatments induced considerable SOC losses (> 70–95% of mineral-associated SOM) in the investigated soils. The proportion of residual C after chemical fractionation was largest in the arable Ap and E horizons and increased with decreasing C content in the initial SOC after stepwise hydrolysis as well as after the oxidative treatments with H2O2 and Na2S2O8. This can be expected for a functional stable pool of SOM, because it is assumed that the more easily available part of SOC is consumed first if C inputs decrease. All chemical treatments led to a preferential loss of the younger, maize-derived SOC, but this was most pronounced after the treatments with Na2S2O8 and H2O2. After all chemical fractionations, the mean 14C ages of SOC were higher than in the mineral-associated SOM fraction for both study sites and increased in the order: NaOCl < NaOCl+HF ≤ stepwise hydrolysis << H2O2 ≈ Na2S2O8. The results suggest that all treatments were capable of isolating a more stable SOM fraction, but the treatments with H2O2 and Na2S2O8 were the most efficient ones. However, none of the chemical fractionation methods was able to fit the IOM pool calculated using the Rothamsted Carbon Model and isotope data. In the evaluation of thermal oxidation for obtaining stable C fractions, SOC losses increased with temperature from 24–48% (200°C) to 100% (500°C). In the Halle maize Ap horizon, losses of the young, maize-derived C were considerably higher than losses of the older C3-derived C, leading to an increase in the apparent C turnover time from 220 years in mineral-associated SOC to 1158 years after thermal oxidation at 300°C. Most likely, the preferential loss of maize-derived C in the Halle soil was caused by the presence of the high amounts of fossil C mentioned above, which make up a relatively large thermally stable C3-C pool in this soil. This agrees with lower overall SOC losses for the Halle Ap horizon compared to the Rotthalmünster Ap horizon. In the Rotthalmünster soil only slightly more maize-derived than C3-derived SOC was removed by thermal oxidation. Apparent C turnover times increased slightly from 58 years in mineral-associated SOC to 77 years after thermal oxidation at 300°C in the Rotthalmünster Ap and from 151 to 247 years in the Rotthalmünster E horizon. This led to the conclusion that thermal oxidation of SOM was not capable of isolating SOM fractions of considerably higher stability. The incubation experiment showed that macroaggregates develop rapidly after the addition of easily available plant residues. Within the first four weeks of incubation, the maximum aggregation was reached in all treatments without addition of fungicide. The formation of water-stable macroaggregates was related to the size of the microbial biomass pool and its activity. Furthermore, fungi were found to be crucial for the development of soil macroaggregates as the formation of water-stable macroaggregates was significantly delayed in the fungicide treated soils. The C concentration in the obtained aggregate fractions decreased with decreasing aggregate size class, which is in line with the aggregate hierarchy postulated by several authors for soils with SOM as the major binding agent. Macroaggregation involved incorporation of large amounts maize-derived organic matter, but macroaggregates did not play the most important role in the stabilization of maize-derived SOM, because of their relatively low amount (less than 10% of the soil mass). Furthermore, the maize-derived organic matter was quickly incorporated into all aggregate size classes. The microaggregate fraction stored the largest quantities of maize-derived C and N – up to 70% of the residual maize-C and -N were stored in this fraction.