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Peter Holtz wurde durch seine Arbeiten über die Katecholamine und durch die Entdeckung der Dopadecarboxylase (1939) und des Noradrenalins (1944) im menschlichen Organismus weltbekannt. Schwerpunkt der Bioergographie ist die Rekonstruktion der Zusammenarbeit des Pharmakologen Holtz von Rostock aus mit dem Anatomieprofessor August Hirt in Strassburg. Hirt führte im Konzentrationslager Natzweiler-Struthof Versuche an Menschen mit dem Giftgas Lost durch und war einer der Entwickler der intravitalen Fluoreszenzmikroskopie. Weiterhin werden Verwechslungen von Peter Holtz mit dem Pharmakologen Friedrich Holtz in Halle erörtert. Letzterer arbeitete während des Krieges am Krebsforschungsinstitut in Nesselstedt/Posen und stimmte Menschenversuchen zu.
The toluene-degrading and solvent-tolerant strain Pseudomonas putida DOT-T1E was investigated with respect to its suitability and economic efficiency as biocatalyst in aqueous-organic two-phase systems with aliphatic solvents as organic phase (Rojas et al. 2004, chapter 4 and 5) and to its adaptive responses to the solvent decanol. The adaptive changes on the level of cell morphology (chapter 2), membrane fatty acids and permeability (chapter 3), as well as energetics and surface properties (chapter 5) of P. putida DOT-T1E have been investigated in order to ascertain information about the strain's suitability for two-phase biotransformation systems (chapter 4). The morphological adaptation to the presence of solvents was observable in changes of the cell size of P. putida DOT-T1E. Those changes were dependent on the cellular activity and occurred only after addition of non-lethal solvent concentrations. The cells reacted to the presence of organic solvents by decreasing the ratio between surface and volume of the cells and therefore reducing their relative surfaces (chapter 2). The cell surface and especially the cytoplasmic membrane are the major targets for toxic effects of membrane-active compounds like solvents. The mechanism of the cis-trans isomerisation of unsaturated fatty acids counteracts the fluidizing effect of solvents by increase the ordering of the membrane and therefore its rigidity. By comparing the responses of the cells to a series of stress factors (like solvents), a direct correlation between the activation of this mechanism and the well investigated K+-uptake pumps was observed (chapter 3). Huertas et al. (1998) reported that this strain tolerated concentrations of heptane, propylbenzene, octanol, and toluene of at least 10 % (vol/vol). 1-decanol is, in comparison to toluene, less hazardous and volatile, and it possesses good extraction properties for the desired fine chemical products. In further investigations of possible biotechnological processes, it was discovered that decanol is also a more suitable solvent as organic phase (chapter 4). Although the cells of P. putida DOT-T1E needed additional energy for their adaptation to the presence of the solvent decanol, they were able to maintain or activate their electron transport phosphorylation allowing homeostasis of ATP level and energy charge in the presence of the solvent, at the price of a reduced growth yield. On the other hand, significantly enhanced cell hydrophobicities converging with more negative cell surface charges were observed in cells grown in the presence of 1-decanol (chapter 5). It is however important to note that all the cell’s properties observed are closely linked to each other since they are all part of the adaptive response of the cells. It can be concluded that the easy adaptability and good growth properties of Pseudomonas putida DOT-T1E in the presence of the organic solvent 1-decanol make this system an excellent candidate for two-phase fermentation processes. Moreover, the absence of differences in the energetics of the bacteria during exposure to 1-decanol as compared to bacteria that grew in the absence of 1-decanol, support that this organism can be used for the industrial production of fine chemicals in an economically sound manner.
Hintergrund: Alkoholassoziierte Morbidität und Mortalität ist ein bedeutender Kostenfaktor im Gesundheitswesen. Daher sind genaue Kenntnisse über den Zusammenhang zwischen Alkoholkonsum und der Inanspruchnahme medizinischer Leistungen von Relevanz für alle Entscheidungsträger im Gesundheitswesen. Studien aus Japan, Kanada, Spanien und den USA zeigen, dass Personen mit riskantem Alkoholkonsum und Personen, die derzeit abstinent leben, seltener medizinische Hilfe in Anspruch nehmen als leichte Alkoholkonsumenten. Ziel dieser Arbeit ist es, diesen beschriebenen U-förmigen oder umgekehrt linearen Zusammenhang in der bundesdeutschen Allgemeinbevölkerung zu bestätigen. Außerdem werden zwei Erklärungsansätze geprüft, welche dem Befund einer höheren Inanspruchnahme medizinischer Leistungen bei abstinent lebenden Personen zugrunde liegen könnten. Methode: Die Daten wurden im Rahmen der Study of Health in Pomerania (SHIP) und des Bundesgesundheitssurvey 1998 (BGS) erhoben und basieren auf Zufallsstichproben der erwachsenen Allgemeinbevölkerung. Die Studienregion der SHIP umfasst die Region Nordost-Vorpommern und erreichte mit N = 4.310 eine Ausschöpfungsquote von 69%. Der BGS umfasste das gesamte Bundesgebiet; N = 7.124 nahmen an der Untersuchung teil (Ausschöpfung 60%). In beiden Querschnittsstudien wurden mittels Fragebögen, computergestützten Interviews und medizinischen Untersuchungen Daten erhoben, welche mit Hilfe multivariabler statistischer Verfahren ausgewertet wurden. Ergebnisse: In der erwachsenen Allgemeinbevölkerung bestand eine höhere Nachfrage medizinischer Leistungen bei abstinent lebenden Personen als bei Konsumenten mit moderatem Alkoholkonsum. Darüber hinaus fand sich ein umgekehrter Zusammenhang zwischen Alkoholkonsum und der Inanspruchnahme medizinischer Leistungen. Zwei Hypothesen für die höhere Inanspruchnahme abstinent lebender Personen wurden untersucht. (1) Ehemalige Risikokonsumenten, die derzeit keinen Alkohol trinken, nahmen mehr ambulante Leistungen wahr als andere Abstinente. (2) Abstinent lebende Personen und Alkoholkonsumenten unterschieden sich hinsichtlich sozialer, lebensstil- und gesundheitsbezogener Risikofaktoren, welche mit einem schlechteren Gesundheitszustand und höherer Inanspruchnahme in Verbindung stehen. Die Berücksichtigung dieser Merkmale als konfundierende Variablen im statistischen Modell verdeutlichte, dass insbesondere alkoholassoziierte Erkrankungen, welche bei Abstinenten häufiger auftraten, für den Befund einer höheren Inanspruchnahme abstinenter Personen verantwortlich sind. Diskussion: Angesichts der vorliegenden Ergebnisse muss davon ausgegangen werden, dass die in internationalen Studien gefundene höhere Inanspruchnahme medizinischer Leistungen auf unberücksichtigte konfundierende Variablen sowie auf eine Fehlklassifikation der ehemaligen Risikokonsumenten zurückzuführen ist. Dieser Befund ist auch für die wissenschaftliche Evidenz zum protektiven Effekte des moderaten Alkoholkonsum von Relevanz, weil in den meisten Studien Konfundierung und Fehlklassifikation bei der Datenanalyse nicht ausreichen Berücksichtigung gefunden haben.
Sepsis und septischer Schock sind trotz aller Fortschritte in der Intensivmedizin eine der Haupttodesursachen auf den nichtkardiologischen Intensivstationen. Ein häufiger Fokus stellt die Peritonitis bzw. intaabdominelle Infektionen dar. Es hat sich gezeigt, dass Veränderungen in der Perfusion des Darmes und eine gestörte Barrierefunktion eine entscheidene Rolle in der Entwicklung und Aufrechterhaltung der Sepsis und des Multiorganversagens spielen. Bereits in der Initialphase einer Endotoxämie oder Sepsis wird die Pefusion der Splanchnikusregion drastisch reduziert. Es droht dadurch ein Verlust der Barrierefunktion der Mukosa mit der Gefahr des Übertritts von Bakterien und Toxinen aus dem Darmlumen in die Darmwand oder die Zirkulation, was zur Propagation des klinischen Verlaufes der Sepsis führt. Als primäres Therapikonzept gilt die chirurgische Fokussanierung, gefolgt von supportiven Maßnahmen, wie die Durchführung einer peritonealen Lavage oder Instillation mit antiseptischen Spüllösungen. In dieser Arbeit wurden die Auswirkungen einer peritonealen Instillation von Taurolidin und Polyhexanid auf die intestinale Mikrozirkulation und dem mittleren arteriellen Blutdruck im endotoxämischen Tiermodell unter der Verwendung der Intravitalmikroskopie untersucht.
Einführung: Im Gegensatz zu den deutlichen Erfolgen bei der Kariesprävention in der permanenten Dentition von Kindern und Jugendlichen ist die Situation im Milchgebiss, und hier insbesondere der Sanierungsgrad, unbefriedigend. Ziel: Barrieren bei der restaurativen Therapie im Milchgebiss zu analysieren. Methoden: In einer randomisierten Querschnittsstudie wurde eine repräsentative Stichprobe aus dem Zahnärzteregister in Deutschland gezogen (n = 320) und ein Fragebogen zum Zahnärzteprofil (Geschlecht, Berufsjahre etc.), zur Beurteilung des zahnärztlichen Gesundheitssystems und von möglichen Barrieren bei der Sanierung im Milchgebiss (Kind, Eltern, Zahnarzt, Gesundheitssystem) versendet. Die Antwortrate von 57,7 % ließ valide und repräsentative Aussagen zu. Ergebnisse: Die Analyse zeigte, dass die Eltern einer restaurativen Therapie nicht im Wege stehen und auch die Zahnärzte sie für notwendig halten. Dagegen stellten die Angst der Kinder und ihre Abneigung gegen den Zahnarztstuhl oder Bohrergeräusche aus Sicht der Zahnärzte eine deutliche Barriere dar. Außerdem war die Mehrheit der Zahnärzte ausgesprochen unzufrieden mit der Betonung von restaurativen Leistungen im Gesundheitssystem und der inadäquaten Honorierung von Füllungsleistungen beim Kind. Neben einer geschlechtspezifischen Analyse bot sich bei der Auswertung der Daten ein West-Ost-Vergleich an, da ein hoher Prozentsatz der Zahnärzte vor der deutschen Wiedervereinigung nach unterschiedlichen Studienplänen in der Kinderzahnheilkunde unterrichtet wurde. Eine Selbsteinschätzung über die Einstellung der Zahnärzte, Kinderbehandlung anzubieten, zeigte für Westdeutschland größere Barrieren. Nur 36 % der ostdeutschen Zahnärzte fanden die Füllungstherapie bei Kindern zwischen 3 und 6 Jahren stressig, im Vergleich zur deutlichen Mehrheit in Westdeutschland (62 %). Schlussfolgerung: Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass diese Unterschiede nicht zufällig sind. Die Herangehensweise, Kinder zu behandeln, wird vor allem durch die Ausbildung im Fach Kinderzahnheilkunde während des Studiums bestimmt, denn zu diesem Zeitpunkt wird die entscheidende Kompetenz zur Behandlung von Milchzähnen erworben.
The thesis contains 6 studies and mentions the validation and comparison of several methods for measuring body composition and assessing nutritional status in different groups of pediatric patients. It also deals with the effects of infant formulas supplemented with nucleotides on the growth and body composition of healthy term and preterm babies. The first study shows that BMI-standard deviation score and %BF have a moderate agreement in classifying the nutritional status. The second study done in preterm neonates points out that bioelectrical impedance provides only insignificant information on fat-free mass (FFM) compared to anthropometry. The third study validates published prediction equations and develops a new equation in a group of children with Crohn's disease. The equation of Schaefer et al. is the best to predict FFM. The accuracy of a prediction equation is influenced by weight, height and age other than impedance index alone. The fourth study indicates that impedance index is better than weight, height squared as the predictor for estimating FFM. Addition of weight improves the predictive accuracy of prediction equations. The fifth study shows that birth weight centiles gives a rough estimation of nutritional status. Weight-for-length ratio shows the best correlation with fat mass. The last study shows that weight gain and gain in lean mass are higher in the standard formula group than in the groups nourished with nucleotides or breast milk.
The non-natural substances in commonly used UV protection creams such as TiO2, are known to have a photocatalytic side effect, which is very harmful to human skin. This study presents some properties of clays and clays minerals concerning UV protection potential, which can be very helpful for the development of new UV protection cream generation. Clays and clay minerals are demonstrated that they have potential to absorb UV-radiation. The structures of clay particles in cream were shown to be dependent on the layer charge of clay minerals. The total amount of Fe2C>3 in chemical composition of clay plays a key role in determining the UV-absorption ability of the clay matter. Moreover, the UV-absorption ability also depends on the expandable or non- expandable property of the clay. The studies were also performed on the mixtures of wool-wax-alcohol cream and nanosuspension obtained by the extraction of fungi mass Ganoderma pfeifferi by using plantacare together with clay. The combination of clays and nanosuspension increased its UV-absorption ability. The skin model test was performed in vivo in mouse ears with skin flora Escherichia coli and infectious bacteria Staphylococcus aureus in order to determine the effects of cream samples on skin under UV irradiation and skin infection. From the results of characterization of clays and clay minerals properties in UV protection cream, this study also brings some ideas about products designing.
The biodiversity of marine microorganisms opens a promising potential for the discovery of new technical enzymes. During this study a characterization of marine microorganisms, isolated from Arctic or Antarctic ice, sea water or sediment from the ocean was performed based on a comprehensive strain collection at the Alfred-Wegener-Institut für Polar- und Meeresforschung. These marine psychrophilic bacteria indicated a wide spectrum of extracellular cold-active enzymes. 16S rRNA sequencing revealed that many of these psychrophilic bacteria represent new species. Characterization of selected isolates by means of transmission electron or raster electron microscopy showed remarkably pleomorphic cellular structures throughout their growth. The major part of this thesis focuses on a marine Antarctic, psychrophilic bacterium (strain ANT/505) isolated from sea ice covered surface water from the Southern Ocean, which was identified to express a very uncommon enzymatic activity for the marine environment, namely a pectinolytic activity. The sequencing of the 16S rRNA of isolate ANT/505 and biochemical tests indicated a taxonomical affiliation to the specie Pseudoalteromonas haloplanktis. The supernatant of this bacterial isolate showed after growth on citrus pectin three different pectinolytic activities. By activity screening of a genomic DNA library of isolate ANT/505 in Escherichia coli, two different pectinolytic clones could be isolated. Subcloning and sequencing revealed two open reading frames of 1671 and 1968 nt corresponding to proteins of 68 and 75 kDa. The deduced amino acid sequence of the two orfs showed homology to pectate lyases from Erwinia chrysanthemi and Aspergillus nidulans. The pectate lyases contain signal peptides of 17 and 26 amino acids length that were correctly processed after overexpression in E. coli BL21. Both enzymes were purified by anionic exchange chromatography. Maximal enzymatic activities for both pectate lyases were observed at a temperature of 30°C and a pH range of 9-10. The Km values of both lyases for pectate and citrus pectin were 1 g⋅l-1 and 5 g⋅l-1, respectively. Calcium was required for activity on pectic substrates, while the addition of 1 mM ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA) resulted in complete inhibition of the enzymes. These two cold-adapted enzymes represent the first pectate lyases isolated and characterized from a marine bacterium. Further cloning and sequence analyses revealed that PelA from P. haloplanktis is an exceptionally big bifunctional enzyme featuring pectate lyase and pectin methylesterase activity. The deduced amino acid sequence of the pectin methylesterase domain showed homology to group I pectin methylesterases from Erwinia chrysanthemi and Erwinia carotovora. The pectin methylesterase domain of PelA was found to show highest homology to a potential pectin methylesterase from Saccharophagus degradans strain MD2-40. Maximum pectin methylesterase activity of PelA was detected at a pH of 7.5 and a maximum temperature of 30°C. This cold-adapted enzyme revealed high remaining pectin methylesterase activity at low temperatures around 5°C and was quickly unstabilized at temperatures above 45°C. The analysis of the localization of the two pectinolytic genes on the genome of P. haloplanktis ANT/505 revelaed that these pectinase genes are expressed from independent cistrons, which are not clustered but located at distant positions on chromosome I of the P. haloplanktis genome. It was found that the transcription of both pectinase genes is induced by the presence of pectin. By means of primer extension the promoter regions of both cistrons were detected.
Ziel dieser Studie war es, die Häufigkeit chronischer zentraler Trommelfellperforationen in einer erwachsenen Population (n=1000) in Deutschland festzustellen. Zusätzlich sollten Risikofaktoren bestimmt werden, die zur Entstehung chronischer zentraler Trommelfellperforationen beitragen könnten. Es fanden sich 9 Personen mit einer chronischen zentralen Trommelfellperforation (1 Patient mit einer beidseitigen). Nach Altersstandardisierung (auf die neue europäische Normalpopulation) ergab sich eine Prävalenz von 0,45 %.