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Ziel dieser Arbeit war es, die Auswirkungen des Natrium- und Rohproteingehalts sowie der Proteinqualität im Futter auf die Harneigenschaften von Katzen zu untersuchen und mögliche Risikofaktoren einer Kalziumoxalatsteinentstehung zu ermitteln. Hierzu wurden insgesamt 7 Diäten mit variierenden Gehalten an Natrium (0,38 %, 0,65 %, 1,14 % und 1,43 %), Rohprotein (34,7 %, 43,8 % und 57,4 %) und Griebenmehl (12 % und 35 %) in jeweils dreiwöchigen Adaptations- und einwöchigen Bilanzperioden an 8 gesunde Katzen verfüttert. In den Bilanzperioden wurden die Katzen einzeln in Stoffwechselkäfigen gehalten, um den Harn und Kot der Tiere quantitativ zu sammeln. Zudem wurde die tägliche Futter- und Wasseraufnahme der Katzen ermittelt. Im Harn wurden die Konzentrationen an Anionen und Kationen sowie der pH-Wert gemessen. Anhand dieser Daten konnte zudem die relative Übersättigung des Harns mit Kalziumoxalat und Struvit rechnerisch ermittelt werden. In den Kotproben wurden die Trockensubstanzgehalte sowie die Konzentrationen an Rohnährstoffen und Mineralstoffen bestimmt. Die wichtigsten Ergebnisse der vorliegenden Untersuchungen sollen nachfolgend kurz dargestellt werden. Mit steigenden Natriumgehalten im Futter konnte ein erhöhtes Harnvolumen sowie eine verstärkte renale Ausscheidung von Natrium bei den Katzen beobachtet werden. Die Kalziumkonzentration im Harn wurde nicht beeinflusst, jedoch stieg die renale Ausscheidung von Kalzium mit zunehmendem Natriumgehalt in der Ration von 0,62 auf 1,05 mg/kg Körpermasse/Tag an. Die Konzentrationen an Oxalat, Zitrat, Phosphor und Kalium im Harn nahmen hingegen mit steigendem Natriumgehalt in den Diäten ab. Die pH-Werte des Harns lagen bei Einsatz der Versuchsdiäten zwischen 6,33 und 6,45 (P > 0,05). Der Natriumgehalt im Futter hatte keinen Einfluss auf die relative Übersättigung des Harns mit Kalziumoxalat. Somit konnte dieser Studienteil einige vorteilhafte Auswirkungen einer kurzzeitigen hohen Natriumaufnahme bei Katzen vor dem Hintergrund der Kalziumoxalatsteinentstehung aufzeigen. Insbesondere die Tatsache, dass die Kalziumkonzentrationen im Harn sowie die relative Übersättigung des Harns mit Kalziumoxalat unverändert und die Oxalatkonzentrationen im Harn reduziert waren, könnte zur Prävention von Kalziumoxalatsteinen beitragen. Mit zunehmendem Rohproteingehalt im Futter konnte ein Anstieg des Harnvolumens, der Kalziumkonzentrationen im Harn, der renalen Kalzium- und Oxalatausscheidung sowie der relativen Übersättigung des Harns mit Kalziumoxalat festgestellt werden. Der pH-Wert des Harns lag bei allen Gruppen zwischen 6,34 und 6,66, wobei kein unidirektionaler Einfluss des Rohproteingehalts im Futter beobachtet werden konnte (P > 0,05). Mit Ausnahme des gesteigerten Harnvolumens sind diese Effekte einer proteinreichen Fütterung für die Prophylaxe von Kalziumoxalatharnsteinen bei Katzen insgesamt als kritisch zu bewerten. Bei Fütterung der Diät mit dem höheren Anteil an Griebenmehl konnte eine geringere renale Kalziumausscheidung bei den Katzen nachgewiesen werden. Die Ursache dieses Effekts sollte in weiterführenden Studien näher untersucht werden. Um belastbare Fütterungsempfehlungen zur Prävention von Kalziumoxalatharnsteinen aussprechen zu können, sollten die Ergebnisse dieser Arbeit in weiterführenden Untersuchungen an prädisponierten oder erkrankten Katzen überprüft werden., This study aimed at investigating the effects of variations in sodium and crude protein concentrations as well as protein quality in a diet on urine composition of cats. In particular, risk factors for the formation of calcium oxalate urine stones were evaluated. For this, seven experimental diets were fed to 8 healthy adult cats. Diets varied in concentrations of sodium (0.38 %, 0.65 %, 1.14 % and 1.43 % in dry matter), crude protein (34.7 %, 43.8 % and 57.4 % in dry matter) and collagen-rich greaves meal (12 % and 35 % in the diet). Each diet was fed for a three-week adaptation period and a subsequent one-week collection period. For the collection periods, cats were housed individually in metabolic cages to collect their urine and faeces. Feed and water intake were recorded daily during the collection periods. Concentrations of urinary anions and cations, relative supersaturation of the urine with calcium oxalate and struvite as well as faecal dry matter, crude nutrient and mineral concentrations were determined. The key findings of this study are briefly listed below. Increasing levels of dietary sodium were associated with an enhanced urine volume and renal sodium excretion. The concentration of calcium in the urine of the cats was not affected, but the urinary excretion of calcium increased from 0.62 to 1.05 mg/kg body weight/day with increasing dietary sodium levels. Urinary oxalate, citrate, phosphorus and potassium concentrations decreased at higher sodium intakes. The pH of the urine ranged between 6.33 and 6.45 among the treatment groups (P > 0.05). The relative supersaturation of the urine with calcium oxalate was not affected by varying sodium levels in the experimental diets. Consequently, in the context of the formation of calcium oxalate urine stones, this part of the study shows some positive effects of a high sodium intake in cats over a short time. The concentrations of calcium in the urine as well as the relative supersaturation of the urine with calcium oxalate remained unaffected and the concentrations of oxalate in the urine were reduced. This finding could especially contribute to prevent the formation of calcium oxalate urine stones. With increasing concentrations of crude protein in the diet, an enhanced urine volume could be observed as well as an increase in urinary calcium concentrations, renal calcium and oxalate excretion and relative supersaturation of the urine with calcium oxalate. The pH of the urine ranged from 6.34 to 6.66 among all groups, while no unidirectional influence of the dietary protein level could be detected (P > 0.05). With the exception of the enhanced urine volume, these effects of a high protein diet might be critical with regard to the prevention of calcium oxalate urine stones in cats. When feeding the diet with a higher percentage of collagen-rich greaves meal, less urinary excretion of calcium could be detected.The reason for this effect remains unclear and should be investigated in future studies. To be able to give reliable feeding recommendations for the prevention of calcium oxalate urine stones, the results of the present study should be verified through further investigations in cats that are either predisposed or diseased.

The regulation of the acid-base balance and pH is critical for the organism. The most important buffer system is CO

In der vorliegenden Arbeit wurde auf einem Milchviehbetrieb mit 1950 melkenden Holstein-Friesian-Kühen der Einfluss verschiedener Prophylaxemethoden auf die Blutserumkalziumkonzentration post partum untersucht. Ziel war es, zusätzlich zur funktionierenden anionenreichen Fütterung in der Trockenstehphase Wege zu finden, die Inzidenz von Gebärparese und subklinischer Hypokalzämie weiter zu senken. Hierfür wurde von 291 Kühen, darunter zehn Erstlaktierenden, in den ersten 24 Stunden post partum im zweistündigen Abstand Blut entnommen und die Serumkalziumkonzentration gemessen. Die Unterteilung erfolgte in drei große Gruppen: Unterscheidung der Laktationszahl, unterschiedliche Kalziumgaben oder Melkfrequenzvariation und orale Gabe eines Kalbetrunkes. Es zeigte sich ein signifikanter Einfluss der Laktationszahl, wobei die Serumkalziumkonzentration mit zunehmendem Alter abnahm. Die orale Gabe eines Kalziumbolus ist für Tiere der ersten und zweiten Laktation nicht nötig. Ein Effekt konnte für Kühe ab der dritten Laktation statistisch nicht gesichert werden.Die Infusion von Kalziumborogluconat erwies sich als die einzige Kalziumgabe, die die Serumkalziumkonzentration im Mittelwert über längere Zeit im physiologischen Bereich halten konnte. Die Bolusgabe sowie die Verabreichung eines kalziumhaltigen Kalbetrunkes führen zu keiner statistisch nachweisbaren Erhöhung der Serumkalziumkonzentration im Vergleich zu Kühen ohne Kalziumgabe. Eine Variation in Ausmelkungsgrad und Melkfrequenz post partum führte zu keinen Unterschieden zwischen den Untersuchungsgruppen und kann nicht empfohlen werden. Eine statistisch gesicherte Erniedrigung der Serumkalziumkonzentration durch den Milchentzug von 0,05 mmol/l war nach der dritten Melkzeit post partum nachweisbar. Genauere Aussagen bedürfen weiterer Untersuchungen mit Blutentnahme wenige Minuten vor und nach dem Milchentzug. Einen hochsignifikanten Einfluss hatte die intramuskuläre Injektion von 15 Millionen IE Vitamin D3 sieben Tage vor dem errechneten Kalbetermin bei Kühen der fünften und älterer Laktationen. Die Injektion führte zu Serumkalziumkonzentrationen, die im Mittelwert über 24 Stunden post partum im physiologischen Bereich lagen, wohingegen die Mittelwerte der Probanden ohne Vitamin-D3-Gabe im hypokalzämischen Bereich waren. Die Kombination einer anionenreichen Fütterung in der späten Trockensteherphase mit einer Injektion von Vitamin D3 sollte weiterführend bezüglich des genauen Zeitpunktes der Applikation, Dosierung und Nebenwirkungen untersucht werden. Die Fütterung einer anionenreichen Ration in der späten Trockensteherphase hat sich als sehr wirksam erwiesen. Wie weit und ob sich die Inzidenz der Gebärparese derzeit noch senken lässt, sollte in weiteren Untersuchungen geprüft werden., In the present thesis, the influence of different prevention techniques on the bloodserum-calcium-concentration post-partum was tested on a dairy farm with 1950 Holstein-Friesian-Cows in milk. The objective was to find ways for further reducing the incidence of parturient paresis and subclinical hypocalcemia in the future in addition to the working feeding of anionic salts in the dry period. For this purpose, blood was taken every two hours from 291 cows, including ten heifers, in the first 24 hours post-partum and the serum- calcium-concentration was determined. The cows were separated into three large groups: Different lactation numbers, different administrations of calcium or variation in the frequency of milk withdrawal and oral administration of a drench with calcium. The lactation number showed a significant influence, whereas the serum-calcium-concentration declined with increasing age. The oral administration of a calcium bolus is not necessary for animals of the first and second lactation. An effect could not statistically be proven for cows of the third and older lactations. The infusion of calciumborogluconate turned out to be the only administration of calcium that could elevate the mean serum-calcium-concentration into the physiological range for a longer period of time. The administration of a bolus as well as dosing of a calcium containing drench did not show a statistically provable increase of the serum- calcium-concentration compared to cows that had not been given calcium. The variation in the amount and frequency of milk withdrawal post-partum did not result in any differences between the groups and therefore cannot be recommended. A statistically proven decline in the serum-calcium-concentration of 0,05 mmol/l caused by milk withdrawal could be shown after the third milking post-partum. More precise predications require further investigations with blood samples being taken several minutes before and after milk withdrawal. The intramuscular injection of 15 million IU Vitamin D3 seven days before the estimated calving date showed a highly significant influence on cows of the fifth and older lactations. The injection resulted in serum- calcium-concentrations which were on average in the physiological range for 24 hours post-partum whereas the cows without an administration of Vitamin D3 were hypocalcemic. The combination of feeding anionic salts in the late dry perioid and the injection of Vitamin D3 should be further investigated regarding the point in time of the injection, dosing and side effects. Feeding anionic salts in the late dry period proved to be very effective. Whether and if the incidence of parturient paresis currently still can be reduced should be verified in further investigations.

In recent years, two adulteration incidents concerning the addition of melamine, a nitrogen-rich-industrial small polar compound, to pet food and infant formula products have occurred in China. These issues prompted laboratories to develop methods for the analysis of melamine and related compounds in a wide variety of food products and ingredients. In this context, a CE-ESI-MS method was developed to simultaneously analyze melamine and its related products (ammeline, ammelide and cyanuric acid) that possess close physico-chemical properties. This method allows the simultaneous analysis of both cations and anions in a single run, using CE to divide the run into two time segments in normal polarity mode. For this purpose, ESI polarity was switched once during the run, increasing sensitivity and data quality. The method was applied to spiked powdered milk and melamine-contaminated powdered milk, with two sample preparation procedures.

In addition to paCO(2), Stewart's acid base model takes into account the influence of albumin, inorganic phosphate, electrolytes and lactate on acid-base equilibrium. It allows a comprehensive and quantitative analysis of acid-base disorders. Particularly simultaneous and mixed metabolic acid-base disorders, which are common in critically ill patients, can be assessed. Stewart's approach is therefore a valuable tool in addition to the customary acid-base approach based on bicarbonate or base excess. However, some chemical aspects of Stewart's approach remain controversial.

Ziel der vorliegenden Untersuchung war es, den Einfluss verschiedener Saurer Salze bzw. Salzkombinationen auf den Säuren-Basen- und Kalziumhaushalt von Rindern darzustellen. In der Beschreibung von Veränderungen der Säuren-Basen- Homöodynamik sollten sowohl das Henderson-Hasselbalch-Modell als auch die aktuellere Theorie von Peter Stewart Berücksichtigung finden. Für die Fragestellung wurden 8 Saure Salze und 2 Salzkombinationen sowie Aqua dest. als Negativkontrolle an 11 nichttragenden, nichtlaktierenden Kühen der Rasse Holstein Friesian getestet. Die Versuchsanordnung erfolgte nach einem 11 x 11 Lateinischen Quadrat. 14 Tage lang wurden 2 Equivalente eines Salzes/Tier/Tag bzw. Aqua dest. als Negativkontrolle intraruminal über eine Pansenfistel verabreicht. Im Anschluss folgte eine Wash out -Phase ohne Salzapplikation. Am Ende der 11 je 4-wöchigen Versuchsperioden hatten alle 11 Rinder jedes der Salze, die Salzkombinationen sowie die Negativkontrolle einmal erhalten. Zur Beurteilung von Säuren-Basen- und Kalziumhaushalt wurden zweimal wöchentlich Blut-und Harnproben genommen. Zudem wurde am Ende jeder Salzphase ein Tagesprofil erstellt, das eine mögliche tageszeitliche Dynamik von Harn-pH und NSBA (Netto-Säuren-Basen-Ausscheidung) aufzeigen sollte. Die intraruminale Gabe der Sauren Salze induzierte bei den Versuchsrindern eine unterschiedlich intensiv ausgeprägte metabolische Azidose. Diese drückte sich durch gering erniedrigte Werte von Blut-pH und -BE sowie die deutlichere Absenkung von pH und NSBA im Harn aus. Nach dem Strong Ion Modell von Stewart liegt die Ursache hierfür in einer Erhöhung der Serum-(Chlorid) bzw. einem Abfall der Serum-(Natrium) oder -(Kalium) oder in beiden Vorgängen. Der Anstieg der Chloridionen mag durch eine Steigerung des intestinal absorbierbaren Anionenanteils durch Chloridsalze begründet sein. Dies bestätigt sich in der durch 6 anionische Komponenten signifikant erniedrigten Serum-(SID), die nach Stewart der Ausdruck einer metabolischen Azidose ist. Zudem fiel die Serum-(SID) jedoch auch bei dem Salz CaSO4-D10 ab, welches scheinbar über sekundäre Mechanismen zu einem Anstieg der Chloridionen im Serum führte. Die zeitgleich stattfindenden Veränderungen der Harn-(Chlorid) und -(SID) waren stark fütterungsabhängig und ermöglichten vorerst keine sichere Aussage über die Abweichungen im Säuren-Basen-Haushalt bei Anionenzusatz. Gegenüber den Kontrolltieren kam es bei den mit anionischen Salzen behandelten Rindern zu einer Hyperkalzurie. Gleichzeitig veränderten sich jedoch sowohl die Gesamt-(Kalzium) als auch die Aktivität des ionisierten Kalziums im Serum nicht auffällig. Dieses Resultat lässt auf eine Steigerung des Kalzium- Turnovers im Organismus schließen. Über die Erhöhung von Kalzium-Input und -Output scheinen die endokrinen Mechanismen zur Konstanthaltung des Serumkalziumspiegels um den Geburtszeitraum aktiviert zu werden. Im Tagesprofil wurde sichtbar, dass sowohl der Harn-pH als auch die NSBA unter der Verwendung Saurer Salze einer fütterungsbedingten tageszeitlichen Rhythmik unterliegen. Beide Parameter zeigten einen signifikanten Abfall zwischen 7:00 (=vor der Fütterung) und 19:00 (=nach zweimaliger Fütterung sowie etwa 4 h nach der zweiten experimentellen Salzzuführung). Keine bzw. nur geringe Schwankungen von pH-Wert und NSBA waren bei den Kontrolltieren ohne Salzsupplementierung messbar. Somit sollte der Probenzeitpunkt in die Beurteilung der Ergebnisse mit einbezogen werden, wenn es um die Einschätzung einer ausreichenden Ansäuerung des Organismus im Rahmen der Gebärparese- Prophylaxe geht., In a clinical comparative study different anionic salts were evaluated for their effects on systemic acid-base status and calcium balance. For the description of changes in acid-base balance the Henderson-Hasselbalch approach and Stewart s strong ion model were compared. Eight anionic salts, two salt mixtures and aqua dest. as a control were tested on eleven nonlactating, nonpregnant Holstein cows for 2-week periods in a 11 x 11 Latin square design. All salts were given intraruminal through a rumen fistula at the rate of 2 equivalents/cow/day. Each 2-week salt-application was followed by a 2-week wash out -period without any salt exposure. Twice a week blood and urine samples were taken. To monitor a prospective circadian rhythm of urinary pH and NABE (net-acid-base excretion) urine was sampled every 4 h during 24 h at the last day of each salt period . Anionic salt treatments induced a metabolic acidosis evidenced by slightly decreased blood pH and BE as well as a marked decrease in urinary pH and NABE. The strong ion difference (SID) in serum was siginficantly reduced by 6 supplemented anionic salts. The acidosis may be explained by increased serum-(Cl) and/or decreased serum-(Na) or -(K) on the basis of Stewart s strong ion model. The changes in serum-(Cl) may be a result of raised intestinal anions by application of chloride salts. Nevertheless serum-SID either decreased in animals getting CaSO4-D10 which seemed to activate secondary mechanisms to increase chloride-ions in serum. Alterations in urinary (chloride) and (SID) were associated with feeding components and for the present can t be used for control of deviations in acid-base balance by anionic salts. In contrast to the control-animals, cows getting an acidogenic diet showed hypercalciuria. At the same time no effect of the anionic salts was measured in serum-(Ca) or activity of the ionized calcium. This indicates an improved turnover of calcium which could help to maintain the serum calcium level when it is under marked stress as it would occur at onset of lactation. Urinary pH and NABE followed a circadian rhythm in cows obtaining anionic salts. Both parameters presented a significant decrease in between 7:00 am and 7:00 pm, whereas urinary pH and NABE of the control animals were unaffected. Therefore the time of sampling should be included in the view of acidification by anion salt supplementation for prevention of parturient paresis.

The on-line coupling of ion chromatography and ICP-MS was used for trace analysis of inorganic anions in aqueous solution. A method for the simultaneous determination of up to 15 anions within 35 min was developed. Different stationary phases, – latex anion exchangers, grafted and surface-functionalized materials, were investigated and their separation characteristics were compared. The IC-ICP-MS system was successfully applied to analyze bromide, bromate, iodide and iodate in mineral water samples achieving detection limits of 0.1 µg/L, 0.07 µg/L, 0.15 µg/L and 0.05 µg/L respectively. Germanium dioxide added directly to the aqueous ammonium nitrate eluent was found to be well-suited as an internal standard for bromine and iodine species. The measured continuous germanium signal serves for real-time correction of non-specific interferences and also as a tool for system diagnostics. It was shown that the signal ratio of analyte-to-GeO2 for bromine- and iodine-containing analytes remains unaltered to a large extent despite changed system parameters. Thus a calibration with high long-term-stability over several weeks is made possible allowing quantification without time-consuming daily measurement of calibration series., Die On-line-Kopplung von Ionenchromatographie und ICP-MS wurde zur Spurenanalyse anorganischer Anionen in wässriger Lösung verwendet. Es gelang eine Methode zu entwickeln, mit der sich bis zu 15 Anionen gleichzeitig innerhalb von 35 min bestimmen ließen. Verschiedene stationäre Phasen wurden untersucht und ihre Trenneigenschaften miteinander verglichen. Es kamen Latex-Anionenaustauscher, gepfropfte und oberflächenfunktionalisierte Trennmaterialien zum Einsatz. Die Praxistauglichkeit der IC-ICP-MS wurde durch die Analyse von Mineralwasserproben auf die Anionen Bromid, Bromat, Iodid und Iodat demonstriert, für die Nachweisgrenzen von 0.1 µg/L, 0.07 µg/L, 0.15 µg/L und 0.05 µg/L erreicht wurden. Des Weiteren wurde festgestellt, dass den verwendeten Ammoniumnitrat-Eluenten Germaniumdioxid als interner Standard zugegeben werden kann, und dass dieses sich ausgezeichnet zur Signalkorrektur von Brom- und Iodspezies eignet. Das kontinuierliche Germaniumsignal ist sowohl zur Echtzeitkorrektur nicht-spezifischer Interferenzen, als auch zur schnellen Systemdiagnose nutzbar. Es konnte gezeigt werden, dass das Signalverhältnis von Analyt-zu-GeO2 für brom- und iodhaltige Analyten weitgehend unabhängig von veränderten Messbedingungen ist, so dass damit eine über Wochen stabile Kalibration erhalten werden kann. Dadurch wird eine Quantifizierung ohne zeitintensive tägliche Messung von Kalibrationsreihen ermöglicht.