@phdthesis{Wolf2020,
  author    = {Wolf, Kristine},
  title     = {Produktentwicklung eines luteinhaltigen, kolloidalen Nahrungserg{\"a}nzungsmittels: physikochemische und ern{\"a}hrungsphysiologische Aspekte},
  doi       = {10.25932/publishup-48774},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-487743},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  pages     = {xxi, 243},
  year      = {2020},
  abstract  = {Sekund{\"a}re Pflanzenstoffe und ihre gesundheitsf{\"o}rdernden Eigenschaften sind in den letzten zwei Jahrzehnten vielfach ern{\"a}hrungsphysiologisch untersucht und spezifische positive Effekte im humanen Organismus zum Teil sehr genau beschrieben worden. Zu den Carotinoiden z{\"a}hlend ist der sekund{\"a}re Pflanzenstoff Lutein insbesondere in der Pr{\"a}vention von ophthalmologischen Erkrankungen in den Mittelpunkt der Forschung ger{\"u}ckt. Das ausschließlich von Pflanzen und einigen Algen synthetisierte Xanthophyll wird {\"u}ber die pflanzliche Nahrung insbesondere gr{\"u}nes Blattgem{\"u}se in den humanen Organismus aufgenommen. Dort akkumuliert es bevorzugt im Makulapigment der Retina des menschlichen Auges und ist bedeutend im Prozess der Aufrechterhaltung der Funktionsf{\"a}higkeit der Photorezeptorzellen. Im Laufe des Alterns kann die Abnahme der Dichte des Makulapigments und der Abbau von Lutein beobachtet werden. Die dadurch eintretende Destabilisierung der Photorezeptorzellen im Zusammenhang mit einer ver{\"a}nderten Stoffwechsellage im alternden Organismus kann zur Auspr{\"a}gung der altersbedingten Makuladegeneration (AMD) f{\"u}hren. Die pathologische Symptomatik der Augenerkrankung reicht vom Verlust der Sehsch{\"a}rfe bis hin zum irreversiblen Erblinden. Da therapeutische Mittel ausschließlich ein Fortschreiten verhindern, bestehen hier Forschungsans{\"a}tze pr{\"a}ventive Maßnahmen zu finden. Die Supplementierung von luteinhaltigen Pr{\"a}paraten bietet dabei einen Ansatzpunkt. Auf dem Markt finden sich bereits Nahrungserg{\"a}nzungsmittel (NEM) mit Lutein in verschiedenen Applikationen. Limitierend ist dabei die Stabilit{\"a}t und Bioverf{\"u}gbarkeit von Lutein, welches teilweise kostenintensiv und mit unbekannter Reinheit zu erwerben ist. Aus diesem Grund w{\"a}re die Verwendung von Luteinestern als die pflanzliche Speicherform des Luteins im Rahmen eines NEMs vorteilhaft. Neben ihrer nat{\"u}rlichen, h{\"o}heren Stabilit{\"a}t sind Luteinester nachhaltig und kosteng{\"u}nstig einsetzbar. In dieser Arbeit wurden physikochemische und ern{\"a}hrungsphysiologisch relevante Aspekte in dem Produktentwicklungsprozess eines NEMs mit Luteinestern in einer kolloidalen Formulierung untersucht. Die bisher einzigartige Anwendung von Luteinestern in einem Mundspray sollte die Aufnahme des Wirkstoffes insbesondere f{\"u}r {\"a}ltere Menschen erleichtern und verbessern. Unter Beachtung der Ergebnisse und der ern{\"a}hrungsphysiologischen Bewertung sollten u.a. Empfehlungen f{\"u}r die Rezepturzusammensetzungen einer Miniemulsion (Emulsion mit Partikelgr{\"o}ßen <1,0 µm) gegeben werden. Eine Einsch{\"a}tzung der Bioverf{\"u}gbarkeit der Luteinester aus den entwickelten, kolloidalen Formulierungen konnte anhand von Studien zur Resorption- und Absorptionsverf{\"u}gbarkeit in vitro erm{\"o}glicht werden. In physikalischen Untersuchungen wurden zun{\"a}chst Basisbestandteile f{\"u}r die Formulierungen pr{\"a}zisiert. In ersten wirkstofffreien Musteremulsionen konnten ausgew{\"a}hlte {\"O}le als Tr{\"a}gerphase sowie Emulgatoren und L{\"o}slichkeitsvermittler (Peptisatoren) hinsichtlich ihrer Eignung zur Bereitstellung einer Miniemulsion physikalisch gepr{\"u}ft werden. Die beste Stabilit{\"a}t und optimale Eigenschaften einer Miniemulsion zeigten sich bei der Verwendung von MCT-{\"O}l (engl. medium chain triglyceride) bzw. Raps{\"o}l in der Tr{\"a}gerphase sowie des Emulgators Tween® 80 (Tween 80) allein oder in Kombination mit dem Molkenproteinhydrolysat Biozate® 1 (Biozate 1). Aus den physikalischen Untersuchungen der Musteremulsionen gingen die Pr{\"a}emulsionen als Prototypen hervor. Diese enthielten den Wirkstoff Lutein in verschiedenen Formen. So wurden Pr{\"a}emulsionen mit Lutein, mit Luteinestern sowie mit Lutein und Luteinestern konzipiert, welche den Emulgator Tween 80 oder die Kombination mit Biozate 1 enthielten. Bei der Herstellung der Pr{\"a}emulsionen f{\"u}hrte die Anwendung der Emulgiertechniken Ultraschall mit anschließender Hochdruckhomogenisation zu den gew{\"u}nschten Miniemulsionen. Beide eingesetzten Emulgatoren boten optimale Stabilisierungseffekte. Anschließend erfolgte die physikochemische Charakterisierung der Wirkstoffe. Insbesondere Luteinester aus Oleoresin erwiesen sich hier als stabil gegen{\"u}ber verschiedenen Lagerungsbedingungen. Ebenso konnte bei einer kurzzeitigen Behandlung der Wirkstoffe unter spezifischen mechanischen, thermischen, sauren und basischen Bedingungen eine Stabilit{\"a}t von Lutein und Luteinestern gezeigt werden. Die Zugabe von Biozate 1 bot dabei nur f{\"u}r Lutein einen zus{\"a}tzlichen Schutz. Bei l{\"a}ngerer physikochemischer Behandlung unterlagen die in den Miniemulsionen eingebrachten Wirkstoffe moderaten Abbauvorg{\"a}ngen. Markant war deren Sensitivit{\"a}t gegen{\"u}ber dem basischen Milieu. Im Rahmen der Rezepturentwicklung des NEMs war hier die Empfehlung, eine Miniemulsion mit einem leicht saurem pH-Milieu zum Schutz des Wirkstoffes durch kontrollierte Zugabe weiterer Inhaltstoffe zu gestalten. Im weiteren Entwicklungsprozess des NEMs wurden Fertigrezepturen mit dem Wirkstoff Luteinester aufgestellt. Die alleinige Anwendung des Emulgators Biozate 1 zeigte sich dabei als ungeeignet. Die weiterhin zur Verf{\"u}gung stehenden Fertigrezepturen enthielten in der {\"O}l-phase neben dem Wirkstoff das MCT-{\"O}L oder Raps{\"o}l sowie a-Tocopherol zur Stabilisierung. Die Wasserphase bestand aus dem Emulgator Tween 80 oder einer Kombination aus Tween 80 und Biozate 1. Zusatzstoffe waren zudem als mikrobiologischer Schutz Ascorbins{\"a}ure und Kaliumsorbat sowie f{\"u}r sensorische Effekte Xylitol und Orangenaroma. Die Anordnung der Basisrezeptur und das angewendete Emulgierverfahren lieferten stabile Miniemulsionen. Weiterhin zeigten langfristige Lagerungsversuche mit den Fertigrezepturen bei 4°C, dass eine Aufrechterhaltung der geforderten Luteinestermenge im Produkt gew{\"a}hrleistet war. Analoge Untersuchungen an einem luteinhaltigen, marktg{\"a}ngigen Pr{\"a}parat best{\"a}tigten dagegen eine bereits bei kurzfristiger Lagerung auftretende Instabilit{\"a}t von Lutein. Abschließend wurde durch Resorptions- und Absorptionsstudien in vitro mit den Pr{\"a}emulsionen und Fertigrezepturen die Bioverf{\"u}gbarkeit von Luteinestern gepr{\"u}ft. Nach Behandlung in einem etablierten in vitro Verdaumodell konnte eine geringf{\"u}gige Resorptionsverf{\"u}gbarkeit der Luteinester definiert werden. Limitiert war eine Micellarisierung des Wirkstoffes aus den konzipierten Formulierungen zu beobachten. Eine enzymatische Spaltung der Luteinester zu freiem Lutein wurde nur begrenzt festgestellt. Spezifit{\"a}t und Aktivit{\"a}t von entsprechenden hydrolytischen Lipasen sind als {\"a}ußerst gering gegen{\"u}ber Luteinestern zu bewerten. In sich anschließenden Zellkulturversuchen mit der Zelllinie Caco-2 wurden keine zytotoxischen Effekte durch die relevanten Inhaltsstoffe in den Pr{\"a}emulsionen gezeigt. Dagegen konnten eine Sensibilit{\"a}t gegen{\"u}ber den Fertigrezepturen beobachtet werden. Diese sollte im Zusammenhang mit Irritationen der Schleimh{\"a}ute des Magen-Darm-Traktes bedacht werden. Eine weniger komplexe Rezeptur k{\"o}nnte die beobachteten Einschr{\"a}nkungen m{\"o}glicherweise minimieren. Abschließende Absorptionsstudien zeigten, dass grunds{\"a}tzlich eine geringf{\"u}gige Aufnahme von vorrangig Lutein, aber auch Luteinmonoestern in den Enterocyten aus Miniemulsionen erfolgen kann. Dabei hatte weder Tween 80 noch Biozate 1 einen f{\"o}rderlichen Einfluss auf die Absorptionsrate von Lutein oder Luteinestern. Die Metabolisierung der Wirkstoffe durch vorherigen in vitro-Verdau steigerte die zellul{\"a}re Aufnahme von Wirkstoffen aus Formulierungen mit Lutein und Luteinestern gleichermaßen. Die beobachtete Aufnahme von Lutein und Luteinmonoestern in den Enterocyten scheint {\"u}ber passive Diffusion zu erfolgen, wobei auch der aktive Transport nicht ausgeschlossen werden kann. Dagegen k{\"o}nnen Luteindiester aufgrund ihrer Molek{\"u}lgr{\"o}ße nicht {\"u}ber den Weg der Micellarisierung und einfachen Diffusion in die Enterocyten gelangen. Ihre Aufnahme in die D{\"u}nndarmepithelzellen bedarf einer vorherigen hydrolytischen Spaltung durch spezifische Lipasen. Dieser Schritt limitiert wiederum die effektive Aufnahme der Luteinester in die Zellen bzw. stellt eine Einschr{\"a}nkung in ihrer Bioverf{\"u}gbarkeit im Vergleich zu freiem Lutein dar. Zusammenfassend konnte f{\"u}r die physikochemisch stabilen Luteinester eine geringe Bioverf{\"u}gbarkeit aus kolloidalen Formulierungen gezeigt werden. Dennoch ist die Verwendung als Wirkstoffquelle f{\"u}r den sekund{\"a}ren Pflanzenstoff Lutein in einem NEM zu empfehlen. Im Zusammenhang mit der Aufnahme von luteinreichen, pflanzlichen Lebensmitteln kann trotz der zu erwartenden geringen Bioverf{\"u}gbarkeit der Luteinester aus dem NEM ein Beitrag zur Verbesserung des Luteinstatus erreicht werden. Entsprechende Publikationen zeigten eindeutige Korrelationen zwischen der Aufnahme von luteinesterhaltigen Pr{\"a}paraten und einem Anstieg der Luteinkonzentration im Serum bzw. der Makulapigmentdichte in vivo. Die geringf{\"u}gig bessere Bioverf{\"u}gbarkeit von freiem Lutein steht im kritischen Zusammenhang mit seiner Instabilit{\"a}t und Kostenintensit{\"a}t. Bilanzierend wurde im Rahmen dieser Arbeit das marktg{\"a}ngige Produkt Vita Culus® konzipiert. Im Ausblick sollten humane Interventionsstudien mit dem NEM die abschließende Bewertung der Bioverf{\"u}gbarkeit von Luteinestern aus dem Pr{\"a}parat m{\"o}glich machen.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Wittenbecher2017,
  author    = {Wittenbecher, Clemens},
  title     = {Linking whole-grain bread, coffee, and red meat to the risk of type 2 diabetes},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-404592},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  pages     = {XII, 194, ii},
  year      = {2017},
  abstract  = {Background: Consumption of whole-grain, coffee, and red meat were consistently related to the risk of developing type 2 diabetes in prospective cohort studies, but potentially underlying biological mechanisms are not well understood. Metabolomics profiles were shown to be sensitive to these dietary exposures, and at the same time to be informative with respect to the risk of type 2 diabetes. Moreover, graphical network-models were demonstrated to reflect the biological processes underlying high-dimensional metabolomics profiles. Aim: The aim of this study was to infer hypotheses on the biological mechanisms that link consumption of whole-grain bread, coffee, and red meat, respectively, to the risk of developing type 2 diabetes. More specifically, it was aimed to consider network models of amino acid and lipid profiles as potential mediators of these risk-relations. Study population: Analyses were conducted in the prospective EPIC-Potsdam cohort (n = 27,548), applying a nested case-cohort design (n = 2731, including 692 incident diabetes cases). Habitual diet was assessed with validated semiquantitative food-frequency questionnaires. Concentrations of 126 metabolites (acylcarnitines, phosphatidylcholines, sphingomyelins, amino acids) were determined in baseline-serum samples. Incident type 2 diabetes cases were assed and validated in an active follow-up procedure. The median follow-up time was 6.6 years. Analytical design: The methodological approach was conceptually based on counterfactual causal inference theory. Observations on the network-encoded conditional independence structure restricted the space of possible causal explanations of observed metabolomics-data patterns. Given basic directionality assumptions (diet affects metabolism; metabolism affects future diabetes incidence), adjustment for a subset of direct neighbours was sufficient to consistently estimate network-independent direct effects. Further model-specification, however, was limited due to missing directionality information on the links between metabolites. Therefore, a multi-model approach was applied to infer the bounds of possible direct effects. All metabolite-exposure links and metabolite-outcome links, respectively, were classified into one of three categories: direct effect, ambiguous (some models indicated an effect others not), and no-effect. Cross-sectional and longitudinal relations were evaluated in multivariable-adjusted linear regression and Cox proportional hazard regression models, respectively. Models were comprehensively adjusted for age, sex, body mass index, prevalence of hypertension, dietary and lifestyle factors, and medication. Results: Consumption of whole-grain bread was related to lower levels of several lipid metabolites with saturated and monounsaturated fatty acids. Coffee was related to lower aromatic and branched-chain amino acids, and had potential effects on the fatty acid profile within lipid classes. Red meat was linked to lower glycine levels and was related to higher circulating concentrations of branched-chain amino acids. In addition, potential marked effects of red meat consumption on the fatty acid composition within the investigated lipid classes were identified. Moreover, potential beneficial and adverse direct effects of metabolites on type 2 diabetes risk were detected. Aromatic amino acids and lipid metabolites with even-chain saturated (C14-C18) and with specific polyunsaturated fatty acids had adverse effects on type 2 diabetes risk. Glycine, glutamine, and lipid metabolites with monounsaturated fatty acids and with other species of polyunsaturated fatty acids were classified as having direct beneficial effects on type 2 diabetes risk. Potential mediators of the diet-diabetes links were identified by graphically overlaying this information in network models. Mediation analyses revealed that effects on lipid metabolites could potentially explain about one fourth of the whole-grain bread effect on type 2 diabetes risk; and that effects of coffee and red meat consumption on amino acid and lipid profiles could potentially explain about two thirds of the altered type 2 diabetes risk linked to these dietary exposures. Conclusion: An algorithm was developed that is capable to integrate single external variables (continuous exposures, survival time) and high-dimensional metabolomics-data in a joint graphical model. Application to the EPIC-Potsdam cohort study revealed that the observed conditional independence patterns were consistent with the a priori mediation hypothesis: Early effects on lipid and amino acid metabolism had the potential to explain large parts of the link between three of the most widely discussed diabetes-related dietary exposures and the risk of developing type 2 diabetes.},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Wittek2023,
  author    = {Wittek, Laura},
  title     = {Comparison of metabolic cages - analysis of refinement measures on the welfare and metabolic parameters of laboratory mice},
  doi       = {10.25932/publishup-61120},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-611208},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  pages     = {IV, 160},
  year      = {2023},
  abstract  = {Housing in metabolic cages can induce a pronounced stress response. Metabolic cage systems imply housing mice on metal wire mesh for the collection of urine and feces in addition to monitoring food and water intake. Moreover, mice are single-housed, and no nesting, bedding, or enrichment material is provided, which is often argued to have a not negligible impact on animal welfare due to cold stress. We therefore attempted to reduce stress during metabolic cage housing for mice by comparing an innovative metabolic cage (IMC) with a commercially available metabolic cage from Tecniplast GmbH (TMC) and a control cage. Substantial refinement measures were incorporated into the IMC cage design. In the frame of a multifactorial approach for severity assessment, parameters such as body weight, body composition, food intake, cage and body surface temperature (thermal imaging), mRNA expression of uncoupling protein 1 (Ucp1) in brown adipose tissue (BAT), fur score, and fecal corticosterone metabolites (CMs) were included. Female and male C57BL/6J mice were single-housed for 24 h in either conventional Macrolon cages (control), IMC, or TMC for two sessions. Body weight decreased less in the IMC (females—1st restraint: 6.94\%; 2nd restraint: 6.89\%; males—1st restraint: 8.08\%; 2nd restraint: 5.82\%) compared to the TMC (females—1st restraint: 13.2\%; 2nd restraint: 15.0\%; males—1st restraint: 13.1\%; 2nd restraint: 14.9\%) and the IMC possessed a higher cage temperature (females—1st restraint: 23.7°C; 2nd restraint: 23.5 °C; males—1st restraint: 23.3 °C; 2nd restraint: 23.5 °C) compared with the TMC (females—1st restraint: 22.4 °C; 2nd restraint: 22.5 °C; males—1st restraint: 22.6 °C; 2nd restraint: 22.4 °C). The concentration of fecal corticosterone metabolites in the TMC (females—1st restraint: 1376 ng/g dry weight (DW); 2nd restraint: 2098 ng/g DW; males—1st restraint: 1030 ng/g DW; 2nd restraint: 1163 ng/g DW) was higher compared to control cage housing (females—1st restraint: 640 ng/g DW; 2nd restraint: 941 ng/g DW; males—1st restraint: 504 ng/g DW; 2nd restraint: 537 ng/g DW). Our results show the stress potential induced by metabolic cage restraint that is markedly influenced by the lower housing temperature. The IMC represents a first attempt to target cold stress reduction during metabolic cage application thereby producing more animal welfare friendly data.},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Wieneke2008,
  author    = {Wieneke, Nadine},
  title     = {Ursachen und Folgen vermehrter Expression des nukle{\"a}ren Rezeptors Constitutiver-Androstan-Rezeptor (NR1I3) durch Agonisten des nukle{\"a}ren Rezeptors Peroxisomenproliferator-aktivierter-Rezeptor-alpha (NR1C1)},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-19167},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  year      = {2008},
  abstract  = {Der Fetts{\"a}urestoffwechsel unterliegt vielf{\"a}ltigen Kontrollmechanismen. So wird der Fetts{\"a}ureabbau {\"u}ber die Induktion und Aktivit{\"a}t spezifischer Enzyme reguliert. Ein zentraler Regulator ist dabei der nukle{\"a}re Rezeptor Peroxisomenproliferator-aktivierter-Rezeptor-α (PPARα). PPARα wird durch freie Fetts{\"a}uren in der Zelle aktiviert und f{\"o}rdert {\"u}ber die Induktion von Zielgenen den Fetts{\"a}uretransport und -abbau sowie die Gluconeogenese und Ketogenese. Der Anstieg an freien Fetts{\"a}uren beim Fasten, aber auch im Diabetes aktiviert PPARα. Unabh{\"a}ngig davon wurde in beiden Stoffwechsellagen auch eine erh{\"o}hte Expression des nukle{\"a}ren Rezeptors Constitutiver-Androstan-Rezeptor (CAR) und einiger CAR-Zielgene, vorrangig Enzyme des Fremdstoffmetabolismus wie Cytochrom P450 2B (CYP2B), festgestellt. Bei der Adaption an eine Fastensituation scheinen PPARα- und CAR-Signalwege {\"u}ber einen bisher unbekannten Mechanismus miteinander verschaltet zu sein. In der vorliegenden Arbeit sollte der der Verschaltung zugrunde liegende Mechanismus anhand eines Modelsystems, der PPARα-Agonisten-vermittelten Verst{\"a}rkung der Phenobarbital (PB)-abh{\"a}ngigen Induktion des CAR-Zielgens CYP2B, in vitro untersucht werden. Zudem sollte die physiologische Relevanz einer durch PPARα-Agonisten vermittelten Modulierung der CYP2B-Aktivit{\"a}t in einer Ganztierstudie in vivo belegt werden. Die verwendeten synthetischen PPARα-Agonisten steigerten in prim{\"a}ren Hepatozyten der Ratte signifikant die Phenobarbital (PB)-abh{\"a}ngige mRNA- und Protein-Expression sowie die Aktivit{\"a}t von CYP2B. Ohne vorherige PB-Behandlung induzierten PPARα-Agonisten CYP2B nicht. In Gegenwart von PB war die Steigerung der CYP2B-Aktivit{\"a}t durch PPARα-Agonisten dosisabh{\"a}ngig. In einem Luciferase-Reportergenassay wurde gezeigt, dass die Induktion durch PB unter der Kontrolle des CYP2B1-Promotors von einem distalen PBREM (PB-responsive-enhancer-module), an welches CAR binden kann, abh{\"a}ngig war. PPARα-Agonisten steigerten diese PB- und PBREM-abh{\"a}ngige Reportergentranskription und induzierten die CAR-mRNA und CAR-Proteinexpression. Sie aktivierten die Transkription eines Reportergens unter der Kontrolle eines Promotorfragments von bis zu 4,4 kb oberhalb des mutmaßlichen CAR-Transkriptionsstarts. Mit Hilfe von Deletionskonstrukten konnte ein potentielles Peroxisomenproliferator-aktivierter-Rezeptor-responsives Element (PPRE) im CAR-Promotorbereich von -942 bp bis -930 bp identifiziert werden, welches essentiell f{\"u}r die Initiation der Transkription durch PPARα-Agonisten ist. In band shift Experimenten akkumulierte verst{\"a}rkt Kernprotein mit diesem PPRE. Ein {\"U}berschuss an unmarkiertem Wildtyp-CAR-Reportergenvektor, nicht aber an CAR-Reportergenvektor mit PPRE-Deletion, konnte mit dem markierten PPRE um die Bindung von Kernprotein konkurrieren. Nach Chromatin-Immunpr{\"a}zipitation mit einem PPARα-Antik{\"o}rper wiederum wurde das betreffende PPRE amplifiziert. Bei in vivo Experimenten an m{\"a}nnlichen Ratten resultierte die Behandlung mit PPARα-Agonisten in einer signifikanten Induktion der CAR-mRNA-Expression und signifikant erh{\"o}hter PB-abh{\"a}ngiger CYP2B-Aktivit{\"a}t. Die physiologisch Relevanz wurde durch weiterf{\"u}hrenden Experimente unterstrichen, in denen gezeigt wurde, dass die Fasten-abh{\"a}ngige Induktion von CAR in PPARα-defizienten M{\"a}usen unterdr{\"u}ckt war. Diese Experimente legen nahe, dass durch PPARα-Agonisten aktiviertes PPARα an das PPRE im CAR-Promotorbereich von -942 bp bis -930 bp bindet und dadurch die CAR-Transkription induziert. Somit kann CAR als PPARα-Zielgen betrachtet werden, was die Schlussfolgerung zul{\"a}sst, dass die PPARα- und CAR-Signalwege {\"u}ber die direkte Bindung von PPARα an den CAR-Promotor unmittelbar miteinander verkn{\"u}pft sind. Allerdings ist davon unabh{\"a}ngig eine Aktivierung von CAR, etwa durch PB, f{\"u}r die vermehrte Induktion von CAR-Zielgenen notwendig . Die physiologische Relevanz der PPARα-abh{\"a}ngige CAR-Expression zeigt sich in den Ganztierexperimenten, bei denen die Wirksamkeit der PPARα-Agonisten best{\"a}tigt werden konnte. CAR-abh{\"a}ngig induzierte Enzyme sind nicht nur in großem Umfang am Fremdstoffmetabolismus beteiligt, sondern auch am Abbau von Schilddr{\"u}senhormonen und Glucocorticoiden. Sie k{\"o}nnen damit direkt Einfluss auf den Kohlenhydrat- und Energiestoffwechsel sowie die Regulation der Nahrungsaufnahme nehmen. {\"U}ber eine PPARα-abh{\"a}ngige Induktion von CAR im Rahmen der Fastenadaption k{\"o}nnten die CAR-Zielgene UDP-Glucuronyltransferase 1A1 und Sulfotransferase N beispielsweise verst{\"a}rkt Schilddr{\"u}senhormone abbauen und in der Folge den Grundumsatz senken. Der in dieser Arbeit erstmals beschriebene Mechanismus ist daf{\"u}r von zentraler Bedeutung.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Wiedmer2004,
  author    = {Wiedmer, Petra},
  title     = {Geschlechtsspezifische K{\"o}rpergewichtsregulation bei M{\"a}usen :Untersuchungen zur Set-point-Theorie der K{\"o}rpermasse},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-0001733},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  year      = {2004},
  abstract  = {Entsprechend der sogenannten Set-point-Theorie besitzt jeder Mensch eine individuell festgelegte K{\"o}rpermasse, die {\"u}ber große Zeitr{\"a}ume konstant gehalten und gegen Abweichungen verteidigt wird. Es wird angenommen, dass der K{\"o}rper auf noch unbekannte Weise {\"A}nderungen in der K{\"o}rpermasse per se wahrnimmt und daraufhin Mechanismen aktiviert, die zur Regenerierung der urspr{\"u}nglichen Masse f{\"u}hren. In dieser Arbeit wurde die Hypothese getestet, dass eine k{\"u}nstliche Erh{\"o}hung der K{\"o}rpermasse zu einer kompensatorischen Reduktion in der K{\"o}rpermasse f{\"u}hrt, um das Ausgangsgewicht wieder zu regenerieren. Die K{\"o}rpermasse von m{\"a}nnlichen und weiblichen M{\"a}usen wurde akut durch die Implantation von Gewichten mit einer Masse von 10\% der aktuellen K{\"o}rpermasse in die Bauchh{\"o}hle erh{\"o}ht. Bei G{\"u}ltigkeit der Set-point-Theorie sollte die K{\"o}rpermassereduktion der Masse des zus{\"a}tzlichen Gewichtsimplantats entsprechen. Die M{\"a}use reagierten auf die k{\"u}nstlich erh{\"o}hte K{\"o}rpermasse geschlechtsspezifisch. M{\"a}nnchen zeigten eine partielle Reduktion in der K{\"o}rpermasse. Weibchen zeigten langfristig jedoch keine {\"A}nderungen in der K{\"o}rpermasse. Die Reduktion der K{\"o}rpermasse erfolgte bei den M{\"a}nnchen durch eine Abnahme in der Fettmasse. Die fettfreie Masse war in beiden Geschlechtern nicht ver{\"a}ndert. {\"A}nderungen in der K{\"o}rpermasse wurden vor allem durch {\"A}nderungen in der Energieaufnahme hervorgerufen. Ein Einfluss des Energieumsatzes auf {\"A}nderungen in der K{\"o}rpermasse konnte nicht nachgewiesen werden. Die Regulation der K{\"o}rpermasse entsprechend eines massespezifischen Set-points konnte partiell f{\"u}r die M{\"a}nnchen gezeigt werden. Bei den M{\"a}nnchen k{\"o}nnte daher die Wahrnehmung der K{\"o}rpermasse in die Regulation der K{\"o}rpermasse teilweise integriert sein. Weibchen verminderten ihre K{\"o}rpermasse dagegen trotz der k{\"u}nstlichen K{\"o}rpermasseerh{\"o}hung nicht. Das f{\"u}hrte zur Bewahrung der Energiereserven und spricht eher f{\"u}r die Regulation der K{\"o}rpermasse entsprechend des notwendigen Energiebedarfs im Vergleich zu {\"A}nderungen in der K{\"o}rpermasse per se. Diese Ergebnisse zeigen, dass die Regulation der K{\"o}rpermasse geschlechtsspezifischen Mechanismen unterliegt. Dementsprechend sind auch geschlechtsspezifische Ans{\"a}tze zur Therapie von {\"U}bergewicht und Adipositas notwendig.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Wend2009,
  author    = {Wend, Korinna},
  title     = {Konstruktion und toxikologische Nutzung von transgenen M{\"a}usen mit den allelischen Varianten von humanen SULT1A-Genen},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-42052},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  year      = {2009},
  abstract  = {Eine besondere Rolle im Fremdstoffmetabolismus hat die SULT1A1 beim Menschen aufgrund der hohen Expression und breiten Gewebeverteilung. W{\"a}hrend die humane SULT1A1 in sehr vielen Geweben exprimiert wird, wurde die murine SULT1A1 vor allem in der Leber, Lunge und Colon gefunden. Neben der Gewebeverteilung spielt auch der Polymorphismus im humanen SULT1A1-Gen eine bedeutende Rolle. Der h{\"a}ufigste Polymorphismus in diesem Gen f{\"u}hrt zu einer Aminos{\"a}uresubstitution von Arginin zu Histidin an Position 213. Die Genvariante mit Histidin (auch als SULT1A1*2 bezeichnet) codiert f{\"u}r ein Protein mit einer geringen Enzymaktivit{\"a}t und einer reduzierten Enzymmenge in Thrombocyten. {\"U}ber den Einfluss dieser allelischen Varianten in anderen Geweben ist bislang wenig bekannt. In vorausgegangenen epidemiologischen Studien wurden m{\"o}gliche Korrelationen zwischen den Genvarianten und der Krebsentstehung in verschiedenen Geweben untersucht. Diese Daten liefern jedoch widerspr{\"u}chliche Ergebnisse zum Krebsrisiko. Aufgrund der strittigen epidemiologischen Daten sollten Tiermodelle generiert werden, um die h{\"a}ufigsten SULT1A1-Allele hinsichtlich der Empfindlichkeit gegen{\"u}ber Nahrungs- und Umweltkanzerogenen zu untersuchen. Zur Erzeugung transgener (tg) Mauslinien wurde mittels Mikroinjektion der codierenden Genbereich und große flankierende Humansequenzen stromaufw{\"a}rts und stromabw{\"a}rts in das Mausgenom integriert. Es wurden mehrere Mauslinien hergestellt. Zwei davon, die Mauslinie 31 mit dem SULT1A1*1-Allel und die Mauslinie 28 mit dem SULT1A1*2-Allel, wurden eingehend analysiert. In beiden Linien wurde eine identische Kopienzahl des Transgens ermittelt. Proteinbiochemische Charakterisierungen zeigten eine weitgehend dem Menschen entsprechende Gewebeverteilung und zellul{\"a}re und subzellul{\"a}re Lokalisation der humanen SULT1A1 in der Linie (Li) 28. In Li 31 wurden Unterschiede zu Li 28 sowohl in der Gewebeverteilung als auch in der zellul{\"a}ren Lokalisation des exprimierten humanen Proteins ermittelt. Dabei war die Expression auf Proteinebene in der SULT1A1*2-tg Linie generell st{\"a}rker als in der SULT1A1*1-Linie. Dieses Ergebnis war {\"u}berraschend, denn in humanen Thrombocyten f{\"u}hrt das SULT1A1*1-Allel zu einem h{\"o}heren Gehalt an SULT1A1-Protein als das SULT1A1*2-Allel. Zur Analyse der unterschiedlichen Proteinexpressionen in den tg Mauslinien wurde die cDNA und der 5´-flankierende Bereich des SULT1A1-Gens sequenziert. In beiden tg Linien entsprach die Sequenz der cDNA der Referenzsequenz aus der Gendatenbank (Pubmed). In der 5´-flankierenden Region wurden bekannte Polymorphismen analysiert und unterschiedliche Haplotypen in den tg Linien an den Positionen -624 und -396 ermittelt. Dabei wurde in der Li 31 der Haplotyp detektiert, der in der Literatur mit einer h{\"o}heren SULT1A1-Enzymaktivit{\"a}t beschrieben wird. Der m{\"o}gliche Zusammenhang zwischen Transkriptionsrate und Proteinexpression wurde in RNA-Expressionsanalysen im codierenden und 5´-nicht codierenden Bereich (mit den alternativen Exons 1B und 1A) untersucht. Im codierenden Bereich und im Exon 1B konnte in den untersuchten Organen eine h{\"o}here RNA-Expression in der Li 28 im Vergleich zur Li 31 ermittelt werden. Außer in der Lunge wurde f{\"u}r Exon 1B eine identische RNA-Expression detektiert. RNA, die Exon 1A enthielt, wurde in allen untersuchten Organen der Li 28, aber nur in der Lunge bei der Li 31 gefunden. In beiden tg Linien konnten mit den Exon 1A-Primern jedoch auch gr{\"o}ßere PCR-Produkte ermittelt werden. Dieser Unterschied im Exon 1A und m{\"o}gliche Spleißvarianten k{\"o}nnten damit f{\"u}r die unterschiedliche Proteinexpression des humanen SULT1A1-Proteins in den beiden tg Mauslinien sein. Die in dieser Arbeit generierten und charakterisierten tg Mausmodelle wurden in einer toxikologischen Studie eingesetzt. Es wurde das heterozyklische aromatische Amin 2-Amino-1-methyl-6-phenylimidazo-[4,5-b]pyridin (PhIP) verwendet. PhIP wird beim Erhitzen und Braten von Fleisch und Fisch gebildet und k{\"o}nnte mit der erh{\"o}hten Krebsentstehung im Colon in der westlichen Welt im Zusammenhang stehen. Mittels 32P-Postlabelling sollte der Einfluss der zus{\"a}tzlichen Expression der humanen SULT-Proteine auf die PhIP-DNA-Adduktbildung analysiert werden. Dabei wurden mehr DNA-Addukte in den tg Tieren als in den Wildtyp-M{\"a}usen ermittelt. Die Konzentration der gebildeten DNA-Addukte korrelierte mit der Expressionsst{\"a}rke des humanen SULT1A1-Proteins in den tg M{\"a}usen. An den in dieser Arbeit generierten tg Mauslinien mit den h{\"a}ufigsten allelischen Varianten des SULT1A1-Gens konnten Unterschiede auf RNA- und Protein-Ebene ermittelt werden. Zudem konnte gezeigt werden, dass die Expression der humanen SULT1A1 eine Auswirkung sowohl auf die St{\"a}rke als auch das Zielgewebe der DNA-Adduktbildung in vivo hat.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Wegewitz2007,
  author    = {Wegewitz, Uta Elke},
  title     = {Genetische und metabolische Regulation von Adiponectin : Resultate von in vitro und humanen in vivo Studien},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-16062},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  year      = {2007},
  abstract  = {{\"U}bergewicht, Diabetes oder Fettstoffwechselst{\"o}rungen sind mit erniedrigten Adiponectinspiegeln assoziiert. Eine Modulation des Adiponectins kann durch genetische und metabolische Gegebenheiten erfolgen. Das Ziel dieser Arbeit war die Analyse von Faktoren, welche die Adiponectinspiegel beeinflussen k{\"o}nnen, sowie eine Charakterisierung der Oligomerverteilung unter verschiedenen metabolischen Bedingungen. In der MeSyBePo-Kohorte waren die zirkulierenden Adiponectinspiegel mit den Promotorpolymorphismen ADIPOQ -11377 C/G und ADIPOQ -11391 G/A im Adiponectingen assoziiert. Im Hinblick auf die metabolischen Faktoren korrelierte Adiponectin eng mit Parametern des Glukose- und Fettstoffwechsels sowie dem {\"U}bergewicht. Innerhalb von hyperinsulin{\"a}mischen euglyk{\"a}mischen Clamps f{\"u}hrte eine akute Hyperinsulin{\"a}mie zu einer Abnahme der Adiponectinspiegel. Adiponectin zirkuliert im Serum als hochmolekulare (HMW), mittelmolekulare (MMW) und niedrigmolekulare (LMW) Spezies. Mit zunehmendem K{\"o}rpergewicht konnte eine Verlagerung von HMW-Spezies hin zu den LMW-Spezies beobachtet werden. Durch eine moderate Gewichtsabnahme erh{\"o}hten sich die Anteile an HMW- und MMW-Adiponectin wieder. W{\"a}hrend sich in Abh{\"a}ngigkeit vom Glukosemetabolismus keine Unterschiede in den Gesamtspiegeln ergaben, wurden bei Personen mit normaler Glukosetoleranz signifikant h{\"o}here Anteile an MMW-Adiponectin detektiert als bei Personen mit einem gest{\"o}rten Glukosestoffwechsel. Insgesamt scheinen die HMW- und MMW-Spezies gegens{\"a}tzlich zur LMW-Spezies reguliert zu werden. Die Arbeit unterstreicht die wichtige Rolle des Adiponectins im Glukose- und Fettstoffwechsel sowie bei einer Adipositas in vivo. Dabei waren {\"A}nderungen der Adiponectinspiegel bei Vorliegen von Insulinresistenz und Adipositas stets mit einer Umverteilung der Oligomerfraktionen verbunden. Vor allem die HMW- und MMW-Spezies des Adiponectins scheinen von entscheidender Bedeutung zu sein.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Wagner2005,
  author    = {Wagner, Karen},
  title     = {nTOBEC - eine neue Methode zur Erfassung der K{\"o}rperzusammensetzung},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-5702},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  year      = {2005},
  abstract  = {Als Resultat {\"u}berh{\"o}hter Energieaufnahme und zu geringen Energieverbrauchs beobachten wir eine {\"u}ber das normale Maß hinausgehende Akkumulation von Fettgewebe, die sich als Adipositas manifestiert. Sie gilt als einer der Hauptrisikofaktoren f{\"u}r Krankheiten des metabolischen Syndroms. Im Rahmen von Pr{\"a}vention, Diagnose und Therapie der Adipositas, muss ihr wesentliches Charakteristikum; der individuelle K{\"o}rperfettanteil; einer Messung zug{\"a}nglich gemacht werden. Eine direkte Bestimmung der K{\"o}rperzusammensetzung erlauben die Neutronenaktivierungsanalyse und die chemische Analyse. Beide Verfahren sind sehr genau, aber aufwendig und kostenintensiv und dar{\"u}ber hinaus die chemische Analyse nur am menschlichen Cadaver praktizierbar. Um dennoch die K{\"o}rperzusammensetzung hinreichend genau bestimmen zu k{\"o}nnen, wurden zahlreiche indirekte Messverfahren entwickelt. Man kann sie in Labor- und Feldmethoden untergliedern. Die Labormethoden bestechen durch hohe Genauigkeit und Reproduzierbarkeit, sind aber zumeist aufwendig und teuer. Feldmethoden sind im Gegensatz dazu leicht anwendbar, transportabel und preiswert, weisen aber eine weniger hohe Genauigkeit und Reproduzierbarkeit auf. In der vorgestellten Arbeit wird {\"u}ber eine j{\"u}ngere Entwicklung, die das Prinzip der unterschiedlichen Leitf{\"a}higkeit f{\"u}r den elektrischen Strom durch die verschiedenen Gewebe des K{\"o}rpers nutzt, berichtet. Der Prototyp eines Ger{\"a}tes wurde innerhalb eines von der EU gef{\"o}rderten multizentrischen Projekts entwickelt und auf seine Einsatzf{\"a}higkeit und Qualit{\"a}t hin gepr{\"u}ft. Der Schwerpunkt der Arbeit liegt auf der Einsch{\"a}tzung der K{\"o}rperzusammensetzung normal- und {\"u}bergewichtiger Probanden mit der neu entwickelten Technik. Das vorliegende Studiendesign diente nicht nur der Beurteilung der neuen Technik die K{\"o}rperzusammensetzung und Ver{\"a}nderungen dieser zu erfassen, sondern dar{\"u}ber hinaus, etablierte Methoden hinsichtlich ihrer Genauigkeit zu bewerten. Bez{\"u}glich ihrer Anwendbarkeit und Reproduzierbarkeit hat die neue Methode Hoffnung geweckt, sich als eine Feldmethode zu etablieren. Auf der anderen Seite zeigte sich in Abh{\"a}ngigkeit der Gesamtk{\"o}rperfettmasse eine {\"U}bersch{\"a}tzung der Zielgr{\"o}ße im Vergleich zur Referenzmethode (dual energy x ray absorptiometry (DXA)). Die Abweichungen waren dabei gerade f{\"u}r das einzelne Individuum sehr groß. Technische Verbesserungen und die Entwicklung spezifischer Regressionsgleichungen k{\"o}nnten in Zukunft zu einer wesentlichen Verbesserung der neuen Methode beitragen. Die Labormethode "Air Displacement Plethysmography" konnte durch die guten {\"U}bereinstimmungen der Ergebnisse mit denen der Referenzmethode DXA und die einfache Anwendung {\"u}berzeugen. Sie stellt eine durchaus konkurrenzf{\"a}hige Alternative zur Hydrodensitometrie dar, die noch heute als "goldener Standard" zur Erfassung der K{\"o}rperzusammensetzung akzeptiert wird. Im Verlauf der durchgef{\"u}hrten Studie stellte sich heraus, dass die Hydrodensitometrie sehr hohe Anforderungen an den Probanden stellt. Das Untertauchen des gesamten K{\"o}rpers unter Wasser in Kombination mit einer maximalen Ausatmung erwies sich als sehr problematisch. Die dabei auftretenden Fehler schlugen sich in der Berechnung der Gesamtk{\"o}rperfettmasse des einzelnen Individuums wieder und f{\"u}hrten zu zum Teil erheblichen Abweichungen der Ergebnisse von denen der Referenzmethode. Die Feldmethoden bioelektrische Impedanzanalyse und Hautfaltendickenmessung erwiesen sich als kosteng{\"u}nstige und leicht anwendbare Methoden. Die Ergebnisse beider Methoden stimmten im Mittel gut mit den Ergebnissen der Referenzmethoden {\"u}berein. Dennoch zeigte die BIA gr{\"o}ßere Abstriche in der Beurteilung der Gesamtk{\"o}rperfettmasse des einzelnen Individuums und bei der Dokumentation von Ver{\"a}nderungen der Gesamtk{\"o}rperfettmasse. Die Hautfaltendickenmessung stellt - wendet man sie korrekt an - eine Methode dar, die sowohl die Gesamtk{\"o}rperfettmasse als auch Ver{\"a}nderungen dieser gut erfassen kann. In Abh{\"a}ngigkeit der geforderten Genauigkeit kann diese Methode f{\"u}r die Erfassung der K{\"o}rperzusammensetzung empfohlen werden. Demnach bleibt die Frage unbeantwortet, inwieweit die indirekten Methoden in der Lage sind, die "wahre" K{\"o}rperzusammensetzung ad{\"a}quat zu erfassen. Jede neu entwickelte Methode - die m{\"o}glichst viele Vorteile in sich vereint - wird wieder vor dem Problem stehen: eine geeignete und dabei praktikable Referenzmethode zu finden, die die wahre K{\"o}rperzusammensetzung zu bestimmen in der Lage ist. Daher sollte neben dem Streben nach der Entwicklung einer Methode, die genau und leicht anwendbar ist, das Hauptaugenmerk auf die {\"U}berarbeitung der zugrunde liegenden Modellvorstellungen und die Verbesserung von Regressionsgleichungen gelegt werden.},
  subject      = {Fettsucht},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Vossenkuhl2015,
  author    = {Vossenkuhl, Birgit},
  title     = {Transmission of MRSA along the meat supply chain},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-85918},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  pages     = {141},
  year      = {2015},
  abstract  = {Methicillin-resistente Staphylococcus aureus (MRSA) z{\"a}hlen zu den bedeutendsten antibiotikaresistenten Pathogenen, die vor allem in Krankenh{\"a}usern aber auch außerhalb von Einrichtungen des Gesundheitswesens weit verbreitet sind. Seit einigen Jahren ist eine neue Generation von MRSA auf dem Vormarsch, die vor allem Nutztierbest{\"a}nde als neue Nische besiedelt. Diese sogenannten Nutztier-assoziierten MRSA wurden wiederholt bei wirtschaftlich bedeutenden Nutztieren sowie daraus gewonnenem Fleisch nachgewiesen. Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurde ein methodischer Ansatz verfolgt, um die Hypothese einer m{\"o}glichen {\"U}bertragung von Nutztier-assoziierten MRSA entlang der Lebensmittelkette vom Tier auf dessen Fleisch zu best{\"a}tigen. Angepasst an die Unterschiede in den verf{\"u}gbaren Daten wurden daf{\"u}r zwei neue Konzepte erstellt. Zur Analyse der {\"U}bertragung von MRSA entlang der Schlachtkette wurde ein mathematisches Modell des Schweineschlachtprozesses entwickelt, welches dazu geeignet ist, den Verlauf der MRSA-Pr{\"a}valenz entlang der Schlachtkette zu quantifizieren sowie kritische Prozessschritte f{\"u}r eine MRSA-{\"U}bertragung zu identifizieren. Anhand von Pr{\"a}valenzdaten ist es dem Modell m{\"o}glich, die durchschnittlichen MRSA-Eliminations- und Kontaminationsraten jedes einzelnen Prozessschrittes zu sch{\"a}tzen, die anschließend in eine Monte-Carlo-Simulation einfließen. Im Ergebnis konnte gezeigt werden, dass es generell m{\"o}glich ist, die MRSA Pr{\"a}valenz im Laufe des Schlachtprozesses auf ein niedriges finales Niveau zwischen 0,15 bis 1,15\% zu reduzieren. Vor allem das Br{\"u}hen und Abfl{\"a}mmen der Schlachtk{\"o}rper wurden als kritische Prozesse im Hinblick auf eine MRSA-Dekontamination identifiziert. In Deutschland werden regelm{\"a}ßig MRSA-Pr{\"a}valenz und Typisierungsdaten auf allen Stufen der Lebensmittelkette verschiedener Nutztiere erfasst. Um die MRSA-Daten dieser Querschnittstudie hinsichtlich einer m{\"o}glichen {\"U}bertragung entlang der Kette zu analysieren, wurde ein neuer statistischer Ansatz entwickelt. Hierf{\"u}r wurde eine Chi-Quadrat-Statistik mit der Berechnung des Czekanowski-{\"A}hnlichkeitsindex kombiniert, um Unterschiede in der Verteilung stammspezifischer Eigenschaften zwischen MRSA aus dem Stall, von Karkassen nach der Schlachtung und aus Fleisch im Einzelhandel zu quantifizieren. Die Methode wurde am Beispiel der Putenfleischkette implementiert und zudem bei der Analyse der Kalbfleischkette angewendet. Die durchgehend hohen {\"A}hnlichkeitswerte zwischen den einzelnen Proben weisen auf eine m{\"o}gliche {\"U}bertragung von MRSA entlang der Lebensmittelkette hin. Die erarbeiteten Methoden sind nicht spezifisch bez{\"u}glich Prozessketten und Pathogenen. Sie bieten somit einen großen Anwendungsbereich und erweitern das Methodenspektrum zur Bewertung bakterieller {\"U}bertragungswege.},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Uhr2016,
  author    = {Uhr, Linda},
  title     = {Technische Enzyme in Backwaren},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-96432},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  pages     = {180},
  year      = {2016},
  abstract  = {Die sensorisch einwandfreie, konstant gute Qualit{\"a}t von Backprodukten, die beim Verbraucher einen hohen Stellenwert hat, wird maßgeblich durch den Gehalt endogener Getreideenzyme beeinflusst. Seit dem Auftreten z{\"u}chtungsbedingter Enzymdefizite ist der Einsatz technischer Enzyme zur Gew{\"a}hrleistung dieser geforderten Qualit{\"a}t eine feste Gr{\"o}ße in der Backwarenindustrie. Lebensmittelrechtlich werden technische Enzyme nicht als Zutat betrachtet, da sie theoretisch w{\"a}hrend des Backprozesses umgesetzt werden und im Endprodukt keine technologische Wirkung mehr zeigen. Vor allem in gebackenen Produkten bedarf es der Pr{\"u}fung, dass die eingesetzten technischen Enzyme nicht mehr als Zutat vorliegen und sich somit einer potentiellen Deklarationspflicht entziehen. Zur Gew{\"a}hrleistung der Wirtschaftlichkeit muss der quantitative Einsatz technischer Enzyme in der Backwarenindustrie gesteuert werden, um optimale Effekte zu erzielen und Kosten zu sparen. Ziel dieser Arbeit war daher die Entwicklung eines Analysenverfahrens, das den simultanen Nachweis verschiedener technischer Enzyme und deren Quantifizierung im Spurenbereich auch in gebackenen Produkten erm{\"o}glicht. F{\"u}r die Einsch{\"a}tzung der Wirkung der technischen Enzyme Fungamyl (Novozymes), Amylase TXL (ASA Spezialenzyme GmbH) sowie Lipase FE-01 (ASA Spezialenzyme GmbH) wurden Backversuche durchgef{\"u}hrt, die zeigten, dass Fungamyl und Amylase TXL zu einer verbesserten Brotqualit{\"a}t (Volumenausbeute, Feuchtegehalt, Sensorik) beitrugen. Die Zugabe der Lipase FE-01 f{\"u}hrte zu einer vermehrten Bildung freier Fetts{\"a}uren und wirkte sich negativ auf die sensorische Brotqualit{\"a}t aus. Dieser bisher nicht beschriebene Effekt konnte auf die Nutzung eines Spezial{\"o}ls als Backzutat zur{\"u}ckgef{\"u}hrt werden, welches ausschließlich aus ges{\"a}ttigten Fetts{\"a}uren besteht. Dies best{\"a}tigt die Bedeutung der Auswahl eines geeigneten Fettes beim Zusatz technischer Lipase zum Backprozess. Um die in Fungamyl und Lipase FE-01 enthaltenen Enzyme zu identifizieren, wurden SDS-PAGE und anschließender In-Gel-Verdau angewendet um die Analyse proteolytisch gespaltener Proteine mit MALDI-TOF-MS zu erm{\"o}glichen. Es konnte gezeigt werden, dass Fungamyl ein Gemisch aus 9,8 \% alpha-Amylase (Aspergillus oryzae) und 5,2 \% Endo-1,4-Xylanase (Thermomyces lanuginosus) enth{\"a}lt. Lipase FE-01 besteht aus der Lipase (Thermomyces lanuginosus), Amylase TXL wurde als alpha-Amylase (Aspergillus oryzae) identifiziert. Zur Analyse der technischen Enzyme in Backwaren wurde aufgrund seiner Robustheit und Sensitivit{\"a}t das Verfahren der LC-MS/MS gew{\"a}hlt. Die Entwicklung einer solchen Methode zur Detektion spezifischer Peptide erm{\"o}glichte den qualitativen Nachweis der 3 Enzyme alpha-Amylase (Aspergillus oryzae), Endo-1,4-Xylanase (Thermomyces lanuginosus) und Lipase (Thermomyces lanuginosus). Durch eine lineare Kalibrierung aus synthetisch hergestellten Peptiden unter Einbeziehung eines Protein-Internen-Standards sowie isotopenmarkierter Peptidstandards erfolgte dar{\"u}ber hinaus die quantitative Bestimmung in selbst hergestellten Referenzmaterialien (Weizenmehl, Toastbrot und Biskuitkeks). In weniger als 20 Minuten Messzeit kann das Enzym alpha-Amylase ab einer Konzentration von 2,58 mg/kg (Mehl, Keks), bzw. 7,61 mg/kg (Brot) quantitativ nachgewiesen werden. Zeitgleich k{\"o}nnen die Enzyme Endo-1,4-Xylanase ab einer Konzentration von 7,75 mg/kg (Brot), 3,64 mg/kg (Keks) bzw. 15,60 mg/kg (Mehl) sowie Lipase ab einer Konzentration von 1,26 mg/kg (Mehl, Keks), bzw. 2,68 mg/kg (Brot) quantifiziert werden. Die Methode wurde nach allgemein verwendeten Richtlinien im Zuge einer Validierung statistisch gepr{\"u}ft und lieferte sehr robuste und reproduzierbare quantitative Werte mit Wiederfindungsraten zwischen 50 \% und 122 \%. Das prim{\"a}re Ziel dieser Arbeit, die Entwicklung eines quantitativen Multiparameterverfahrens zum Nachweis technischer Enzyme in Backwaren, wurde somit erfolgreich umgesetzt.},
  language  = {de}
}