3. Eigene Untersuchungen 1 Versuchsziel
4.12 Summe der flüchtigen Fettsäuren
Zugabe von Ammoniumchlorid und Magnesiumsulfat
- Gesamt-FlFS-Produktionen (s. Tabb. 9.34 u. 9.36, Abb. 4.12.1)
Die Zugabe von NH4Cl und MgSO4 hatte keinen Effekt auf die Gesamtproduktion flüchtiger Fettsäuren. Die Gesamtproduktionen bewegten sich nach Erreichen des steady state (7.
Versuchstag) alle auf gleichem Niveau, unabhängig von der DCAB-Salz-Zugabe (signifikanter Unterschied zwischen NF 2 und KF: 18. Tag, p < 0,05).
25 30 35 40 45 50 55
2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 Tag mmol
*
0
Abb. 4.12.1: Gesamt-FlFS-Produktion (mmol/Tag) während 27-tägiger in-vitro-Inkubation in KF ( ) sowie in NF 2 ( );
= Zulagephase (Lösung 1 zugegeben; s. Tab. 4.1);
Restlegende s. Abb. 4.1.1
- Konzentrationen im Fermenter (s. Tabb. 9.58 u. 9.60)
Die DCAB-Salze zeigten keine Auswirkung auf die Summe der Konzentrationen. Sie war am Versuchsende in KF, NF 1 und NF 2 höher als am Versuchsanfang (+ 16,8 %). In NF 3 waren größere tägliche Schwankungen zu beobachten.
Zugabe von Calciumchlorid, Calciumsulfat und Magnesiumsulfat - Gesamt-FlFS-Produktionen (s. Tabb. 9.35 u. 9.36, Abb. 4.12.2)
Die Zugabe von CaCl2, CaSO4 und MgSO4 zeigte keine Wirkung auf die gesamte Produktion flüchtiger Fettsäuren. Die Gesamtproduktionen in KF, CF 1 und CF 2 stiegen vom 7.
Versuchstag bis zum Versuchsende an (+ 11,7 %).
30 35 40 45 50 55
2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 Tag mmol
0
Abb. 4.12.2: Gesamt-FlFS-Produktion (mmol/Tag) während 27-tägiger in-vitro-Inkubation in KF ( ) sowie in CF 2 ( ) ; = Zulagephase (Lösung 3 zugegeben; s. Tab. 4.1);
Restlegende s. Abb. 4.1.1
- Konzentrationen im Fermenter (s. Tabb. 9.59 u. 9.60)
Es waren tägliche Schwankungen der Konzentrationssummen zu sehen, besonders in CF 3, die nicht auf einen Einfluß der DCAB-Salze zurückgeführt werden konnten.
4.13 Natriumgehalte (s. Tabb. 9.61 – 63, Abb. 4.13.1 und 4.13.2)
Zugabe von Ammoniumchlorid und Magnesiumsulfat
Die Probengewinnung für die Bestimmung der Natriumgehalte (zur Überprüfung des Systems) erfolgte erst ab dem 9. Versuchstag.
Die täglichen Natriumgehalte bewegten sich in allen Fermenterpaaren im Rahmen von 75,0 mmol bis zu 96,0 mmol mit täglichen Schwankungen. Hieraus kann als erstes Fazit abgeleitet werden, daß das System stabil war.
70 75 80 85 90 95
9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 Tag mmol
0
Abb. 4.13.1: Natriumgehalte (mmol/Tag) im Überstand während 27-tägiger in-vitro-Inkubation in KF ( ) sowie in NF 2 ( );
= Zulagephase (Lösung 1 zugegeben; s. Tab. 4.1);
Restlegende s. Abb. 4.1.1
Zugabe von Calciumchlorid, Calciumsulfat und Magnesiumsulfat
Es konnte kein Einfluß von CaCl2, CaSO4 und MgSO4 auf den Natriumgehalt gesehen werden. Die Werte befanden in der Zulagephase mit täglichen Schwankungen zwischen 72,0 und 94,0 mmol/Tag. Die Natriummessungen zeigten, daß das RUSITEC-System kontinuierlich arbeitete.
0 20 40 60 80 100 120
2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 Tag
mmol
Abb. 4.13.2: Natriumgehalte (mmol/Tag) im Überstand während 27-tägiger in-vitro-Inkubation in KF ( ) sowie in CF 2 ( );
= Zulagephase (Lösung 3 zugegeben; s. Tab. 4.1);
Restlegende s. Abb. 4.1.1
4.14 Kaliumgehalte (s. Tabb. 9.64 - 66, Abb. 4.14.1 und 4.14.2)
Zugabe von Ammoniumchlorid und Magnesiumsulfat
Die Kaliumgehalte wurden zur Überprüfung der Stabilität des Systems gemessen. Die Proben wurden ab dem 9. Versuchstag gewonnen.
Die Kaliumgehalte stiegen in KF, NF 1 und NF 2 bis zum 16. Tag (+ 38,7 %). Danach fielen die Werte bis zum 18. Versuchstag fast auf das Niveau des 9. Versuchstags und stiegen langsam bis zum 27. Tag wieder an (+ 13,0 %). In NF 3 blieb der Kaliumgehalt ab dem 7.
Versuchstag zwischen 9,30 und 10,9 mmol/Tag. Das System war somit stabil.
6,0 6,5 7,0 7,5 8,0 8,5 9,0 9,5 10,0 10,5
9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 Tag mmol
0
Abb. 4.14.1: Kaliumgehalte (mmol/Tag) im Überstand während 27-tägiger in-vitro-Inkubation in KF ( ) sowie in NF 2 ( );
= Zulagephase (Lösung 1 zugegeben; s. Tab. 4.1);
Restlegende s. Abb. 4.1.1
Zugabe von Calciumchlorid, Calciumsulfat und Magnesiumsulfat
Die zugegebenen DCAB-Salze hatten keine Auswirkung auf die Kaliumgehalte. Die Kurven aller Fermenter verliefen fast gleich (signifikante Unterschiede am 13. Tag : p < 0,01, 14.
Tag: p < 0,05 und 18. Tag: p < 0,001).
0 5 10 15 20 25
2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 Tag
mmol
*
*
*
*
*
*
Abb. 4.14.2: Kaliumgehalte (mmol/Tag) im Überstand während 27-tägiger in-vitro-Inkubation in KF ( ) sowie in CF 2 ( );
= Zulagephase (Lösung 3 zugegeben; s. Tab. 4.1);
Restlegende s. Abb. 4.1.1
4.15 Magnesiumgehalte (s. Tabb. 9.67 - 69, Abb. 4.15.1 und 4.15.2) Zugabe von Ammoniumchlorid und Magnesiumsulfat
Die Proben wurden ab dem 9. Versuchstag genommen.
Nach Zugabe von NH4Cl und MgSO4 stiegen die Magnesiumgehalte in den Zulagefermentern an und fielen zwei Tage nach dem Ende der Zulagephase auf das vorherige Niveau.
Die durchschnittlichen Zunahmen in Bezug zu KF betrugen für die NF 1 + 25,0 % (14.
Versuchstag: p < 0,05), für die NF 2 + 33,7 % (11., 14. und 18. Versuchstag: p < 0,05) und für die NF 3 + 37,7 % (15. und 18. Versuchstag: p < 0,01, 17. und 21. Versuchstag: p < 0,05).
0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4 1,6
9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 Tag mmol
0
*
* *
Abb. 4.15.1: Magnesiumgehalte (mmol/Tag) im Überstand während 27-tägiger in-vitro-Inkubation in KF ( ) sowie in NF 2 ( );
= Zulagephase (Lösung 1 zugegeben; s. Tab. 4.1);
Restlegende s. Abb. 4.1.1
Zugabe von Calciumchlorid, Calciumsulfat und Magnesiumsulfat
Die Zugabe der DCAB-Salze führte bei allen Zulagefermentern zu einer Zunahme der Magnesiumgehalte, die bis zu zwei Tage nach Beendigung der Zulagephase erhöht blieben.
Die Gehalte der CF 1 waren durchschnittlich um + 13,2 % erhöht (5. und 8. Zulagetag:
p < 0,05). Die Werte der CF 2 waren durchschnittlich + 16,2 % höher (4. und 10. Zulagetag:
p < 0,05, 2 Tage nach Zulageende: p < 0,01). Die CF 3 wiesen + 14,5 % höhere Magnesiumgehalte als die dazugehörenden KF auf (5., 8., 9. Zulagetag und ein Tag nach Zulageende: p < 0,05).
0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 1,1 1,2 1,3 1,4
2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 Tag
mmol
*
*
*
*
0
Abb. 4.15.2: Magnesiumgehalte (mmol/Tag) im Überstand während 27-tägiger in-vitro-Inkubation in KF ( ) sowie in CF 2 ( );
= Zulagephase (Lösung 3 zugegeben; s. Tab. 4.1);
Restlegende s. Abb. 4.1.1
4.16 Calciumgehalte (s. Tabb. 9.70 - 72, Abb. 4.16.1 und 4.16.2)
Zugabe von Ammoniumchlorid und Magnesiumsulfat
Proben für die Calciumgehaltsmessungen wurden bei den Läufen 1 und 2 erst ab dem 9.
Versuchstag gewonnen. Die Calciumgehalte blieben ab dem 3. Zulagetag bis zum 24.
Versuchstag relativ konstant um ca. 0,60 mmol/Tag und fielen ab dem 24. Tag bis zum Versuchsende (- 25,2 %). Einen Einfluß der Zulagen gab es nicht.
0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9
9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 Tag mmol
0
*
Abb. 4.16.1: Calciumgehalte (mmol/Tag) im Überstand während 27-tägiger in-vitro-Inkubation in KF ( ) sowie in NF 2 ( );
= Zulagephase (Lösung 1 zugegeben; s. Tab. 4.1);
Restlegende s. Abb. 4.1.1
Zugabe von Calciumchlorid, Calciumsulfat und Magnesiumsulfat
Die Gabe der DCAB-Salze führte in allen Zulagefermentern ab dem 1. Zulagetag zu höheren Calciumgehalten. Diese blieben bis zu drei Tage nach der Zulagephase erhöht. Die CF 1 hatten durchschnittlich in der Zulagephase + 53,3 % höhere Werte (3. bis 5. Zulagetag:
p < 0,05). In CF 2 führte die Zugabe der DCAB-Salze zu + 59,8 % höheren Calciumgehalten (2. und 6. Zulagetag: p < 0,05), in CF 3 zu + 42,4 % höheren Gehalten (4. und 9. Zulagetag:
p < 0,05, 7. Zulagetag: p < 0,01).
0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2
2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 Tag mmol
*
*
Abb. 4.16.2: Calciumgehalte (mmol/Tag) im Überstand während 27-tägiger in-vitro-Inkubation in KF ( ) sowie in CF 2 ( );
= Zulagephase (Lösung 3 zugegeben; s. Tab. 4.1);
Restlegende s. Abb. 4.1.1
4.17 Chloridkonzentrationen (s. Tabb. 9.73 - 75, Abb. 4.17.1 und 4.17.2)
Zugabe von Ammoniumchlorid und Magnesiumsulfat
Durch die Zugabe von NH4Cl und MgSO4 stiegen die Chloridkonzentrationen in den Zulagefermentern ab Zulagebeginn an und blieben bis zum 24. Versuchstag erhöht. Die Konzentrationserhöhungen gegenüber KF betrugen in der Zulagephase in NF 1 durchschnittlich + 32,6 % (3. bis 7. Zulagetag: p < 0,05, 9. Zulagetag: p < 0,01), in NF 2 + 40,5 % (4., 6. bis 10. Zulagetag und 3 Tage nach Zulageende: p < 0,05, 5. Zulagetag:
p < 0,01) und in NF 3 + 41,6 % (5., 7., 8., 10. Zulagetag und ein Tag nach Zulageende:
p < 0,05, 6 Tage nach Zulageende: p < 0,01).
0 5 10 15 20 25 30
1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27Tag
mmol/l
* *
*
*
*
* * * * *
* *
*
Abb. 4.17.1: Chloridkonzentrationen (mmol/l) im Pansensaft während 27-tägiger in-vitro-Inkubation in KF ( ) sowie in NF 2 ( );
= Zulagephase (Lösung 1 zugegeben; s. Tab. 4.1);
Restlegende s. Abb. 4.1.1
Zugabe von Calciumchlorid, Calciumsulfat und Magnesiumsulfat
Durch die Zulagen wiesen alle Zulagefermenter vom 2. Zulagetag bis zu 5 Tage nach Zulageende höhere Chloridkonzentrationen auf. Sie waren in CF 1 während der Zulagephase durchschnittlich um + 26,5 % (9. Zulagetag: p < 0,05, 10. Zulagetag: p < 0,01) erhöht. In CF 2 waren sie um + 33,2 % (2. und 10. Zulagetag: p < 0,05) und in CF 3 um + 40,1 % (2., 4., 8. Zulagetag und ein Tag nach Zulageende: p < 0,05, 3 und 4 Tage nach Zulageende: p <
0,01) erhöht.
0 5 10 15 20 25 30 35
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 Tag mmol/l
*
*
*
Abb. 4.17.2: Chloridkonzentrationen (mmol/l) im Pansensaft während 27-tägiger in-vitro-Inkubation in KF ( ) sowie in CF 2 ( );
= Zulagephase (Lösung 3 zugegeben; s. Tab. 4.1);
Restlegende s. Abb. 4.1.1
4.18 Überstandsvolumina (s. Tabb. 9.76 - 78, Abb. 4.18.1 und 4.18.2)
Zugabe von Ammoniumchlorid und Magnesiumsulfat
Die Zugabe von den DCAB-Salzen war ohne Wirkung auf die Überstandvolumina. Sie befanden sich in allen Fermentern nach Erreichen des steady state (7. Tag) im Bereich von 450 – 500 ml/Tag mit täglichen Schwankungen.
300 350 400 450 500 550 600 650 700
2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27Tag ml
Abb. 4.18.1: Überstandsvolumina (ml/Tag) während 27-tägiger in-vitro-Inkubation in KF ( ) sowie in NF 2 ( );
= Zulagephase (Lösung 1 zugegeben; s. Tab. 4.1);
Restlegende s. Abb. 4.1.1
Zugabe von Calciumchlorid, Calciumsulfat und Magnesiumsulfat
Die Mengen der täglich gebildeten Überstände lagen bei allen Fermentern zwischen 440 und 515 ml/Tag. Hierauf hatten die Zulagen keinen Einfluß.
400 420 440 460 480 500 520 540
2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 Tag ml
0
*
*
Abb. 4.18.2: Überstandsvolumina (ml/Tag) während 27-tägiger in-vitro-Inkubation in KF ( ) sowie in CF 2 ( );
= Zulagephase (Lösung 3 zugegeben; s. Tab. 4.1);
Restlegende s. Abb. 4.1.1