Freitag, 24. Mai 2019

Frage an die Zukunft: Wie viel hat unser Nahrungsmittelsektor auf dem Kerbholz?



Die Blockchain-Technologie, ein internetbasiertes Buchungssystem, das zum Beispiel Bitcoin, eine der sogenannten Krypto-Währungen im World-Wide-Web betrugssicher macht, soll jetzt auch den immer internationaler und damit immer unübersichtlicher agierenden Nahrungsmittelsektor transparenter machen. Speziell Herkunftsnachweise von Lebensmitteln, die bei der Preisfindung oft entscheidend sind, sollen so den so lukrativen und stetig um sich greifenden Betrug in diesem Bereich künftig verhindern.
Lebensmittelsicherheit und Qualitätssicherung werden in Zeiten wachsender globaler Warenströme immer schwieriger. Insbesondere die Rückverfolgbarkeit von Lebensmitteln stellt Einzelhändler, Wiederverkäufer und staatliche Überwachungsbehörden vor große Herausforderungen. Die Gründe hierfür reichen vom Nachweis einfacher, aber ungefährlicher Veränderungen bis zum Nachweis gesundheitsgefährdender Stoffe, Bakterien oder Viren. 
Darüber hinaus geht es um die Überprüfung der Echtheit von Lebensmitteln, beispielsweise die korrekte Angabe der geografischen Herkunft, der Sorte oder des Anbaus. Solche Qualitätsparameter rechtfertigen oft höhere Preise und stehen daher häufig im Fokus von Lebensmittelbetrügern.
Einige dieser Eigenschaften können mit objektiven Analysemethoden überwacht werden, jedoch nicht alle. Eine solche Rückverfolgbarkeit von Lebensmittelhandelsnetzwerken zu gewährleisten, dazu ist besonders ein Blockchain-Algorithmen in der Lage. Denn Daten können mit seiner Hilfe unveränderlich gespeichert und über alle Prozessschritte hinweg schnell nachverfolgt werden, so dass sowohl Stakeholder als auch Waren oder Halbfabrikate wesentlich schneller identifiziert werden können. Eine aktuelle Studie aus Hamburg skizziert die Anwendungsbereiche und Einschränkungen dieser Blockchain-Verfahren und diskutiert dazu alternative Strategien.
(Anm. des Bloggers:) Wer wissen will, was Blockchain ist und wie es funktioniert, sollte hier den entsprechenden Wikipedia-Eintrag lesen. Dort wird auch das „Kerbholz“, der analoge (!) Vorläufer von Blockchain, vorgestellt: Gläubiger und Schuldner kommen dabei zusammen, legen zwei Holzstangen nebeneinander und schneiden quer über die beiden Hölzer Kerben ein, die der Anzahl und Höhe der Schuldverschreibungen entsprechen. Jeder der beiden Parteien zieht dann mit seinem Stock von dannen. Betrügerisches Hinzufügen oder Entfernen von Kerben in einem der Stöcke ist nicht zu befürchten, weil die Manipulation mithilfe des Gegenstücks sofort auffliegen würde. Auch bei Blockchain wären es die Widersprüche zwischen alten Transaktionen (Kerbhölzern) und den neuen (Kerbhölzern), die Betrug unmöglich machen.

Hier geht es zur Originalveröffentlichung

Dienstag, 21. Mai 2019

Mit Low-Carb-Diät kriegt die Leber ihr Fett weg



Welche der vielen Reduktionsdiäten auf dem Markt ist besonders geeignet, der hierzulande fortschreitenden Fettleibigkeit auf den Leib zu rücken? Eine aktuelle Studie aus Deutschland (Uni Leipzig), Israel und den USA ist sich da jetzt sicher: Nicht etwa eine Low-Fat-Diät ist das Mittel der Wahl, sondern eine Low-Carb-Diät, also eine Diät mit wenig Kohlenhydraten

Speziell die Mittelmeer-Reduktions-Diät greift das "Hüftgold" an, jene viszeralen Fette, die zwischen und um unsere inneren Organe platziert sind. Mehr noch: Besser als andere Diäten, lässt die mediterrane Küche jene Fette schmelzen, die dann vermehrt in unserer Leber abgelagert werden und eine sogenannte Fettleber erzeugen, wenn wir auf Dauer mehr Nahrungsenergie aufnehmen als wir verbrauchen können. Gerade diese Leberfette sind es aber, die – noch mehr als die viszeralen Fette – schwerwiegende Krankheiten auslösen können: Diabetes, Herz-Kreislauf-Erkrankungen und weitere metabolische Komplikationen.
In einer 18-monatigen Gewichtsverluststudie haben die Forscher 278 Teilnehmer mit abdominaler Adipositas/Dyslipidämie randomisiert auf eine fettarme oder eine mediterrane kohlenhydratarme (zuzüglich 28 g Walnüsse pro Tag) Ernährung gesetzt – mit oder ohne mäßiger körperlicher Aktivität.
Die Leberfette und die Bauchfettdepots wurden zu Studienbeginn, nach 6 und nach 18 Monaten mittels Magnetresonanztomographie gemessen.
Ergebnisse
278 Teilnehmern mit einem Durchschnittsalter von 48 Jahren, davon 88% Männer mit einem. ittleren Body-Mass-Index von 30,8 kg/m2 und einem mittleren Leberfettanteil der Leber von 10,2% (Bereich: 0,01% - 50,4%) waren in den vier Testgruppen.
Die Leberfette verringerten sich 
nach 6 Monaten um -6,6% absoluten Einheiten (-41% relativ)
nach 18 Monaten um -4,0% absoluten Einheiten (-29% relativ) 
erheblich gegenüber den Ausgangswerten.
Im Vergleich zur LF-Diät bewirkte die mediterrane Low-Carb-Diät eine stärkere prozentuale Abnahme der Leberfette und eine stärkere Verbesserung der kardiometabolischen Risikoparameter, selbst nach Kontrolle der Änderungen der viszeralen Fettdepots. 
Hier geht es zur Originalveröffentlichung

Donnerstag, 28. März 2019

Digital Natives verzweifeln in Vorlesungen



Je mehr ein heutiger Student Digital Native ist, der mit Smartphone und Sozial Networks aufge- und verwachsen ist und Texte vorzugsweise am Bildschirm liest, desto weniger profitiert er von dem guten alten „analogen“ Vorlesungsbetrieb. Ihm würden sich die entsprechenden Lerninhalte besser mittels Videopodcasts erschließen. Ob diese von Universitäten angeboten werden, sollte deshalb künftig ein zusätzliches Auswahlkriterium sein.

Die medizinische Grundausbildung setzt noch immer Vorlesungen als zentrale Unterrichtstätigkeit voraus. E-Learning und neue Medien haben jedoch in den letzten Jahren begonnen, das Lernen und das Sammeln von Informationen zu verbessern. 

Ziel einer aktuellen Studie von Forschern aus Würzburg und Göttingen war es jetzt, die Auswirkungen von zwei Lehrformaten in der chirurgischen Ausbildung, einer
klassischen Vorlesung und einem Videopodcast (Vodcast), bezüglich des Wissenszuwaches zu untersuchen, insbesondere hinsichtlich der Merkmale und Vorlieben der Teilnehmer.

DESIGN

Dazu wurde eine prospektive Studie in zwei aufeinander folgenden Semestern durchgeführt. Ein traditioneller Vortrag über das Thema „Kropf“ wurde im ersten der zwei Semester gehalten und durch einen passenden Vodcast ersetzt, der dann für das zweite verfügbar war. Zur Kontrolle diente ein unvorbereitetes Thema: Cholelithiasis.

ERGEBNISSE

Beide Unterrichtsformate führten zu einem erheblichen Wissenszuwachs. In beiden Semestern konnten zwei Cluster identifiziert werden: 
Cluster 2 (Digital Natives) unterschied sich in Bezug auf die 4 Variablen (technisch interessiert“, „Nutzung von Smartphones“, Aktivität in sozialen Netzwerken , Und „Lesen in digitalen Formaten“) signifikant von 
Cluster 1m(Traditional)
Die Unterschiede zwischen den beiden Lernformaten waren für die Schüler des Clusters „Traditionell“ statistisch nicht signifikant. 
Studierende des Clusters „Digital Natives“ entwickelten sich jedoch deutlich schlechter, wenn sie dem Vorlesungsformat ausgesetzt waren.

SCHLUSSFOLGERUNGEN

Die Clusteranalyse ergab, dass die Studierenden mit offensichtlicher Affinität zur Informations- und
Kommunikationstechnologie vom Format  „Vorlesung“ einen erheblich geringeren Lernerfolg hatten. 
Die Forscher empfehlen den Universitäten, künftig eine Art Vortest anzubieten, um das Profil einer Person zu bestimmen und die Schüler zu befähigen, ihre Lernaktivitäten entsprechend einzuschätzen.

Hier geht es zur Originalveröffentlichung.

Mittwoch, 27. März 2019

Den Windkraftanlagen geht wohl bald die Puste aus



Das Arbeitspferd Nr. 1 der künftigen Energiewende hin zu CO2-neutralen Technologien ist die Windkraftanlage. Eine Studie von Forschern aus Freiburg und Augsburg lässt jetzt aufhorchen: Diesen Windmühlen – und damit auch unserer Energiewende – könnte in absehbarer Zeit das Material ausgehen. Speziell Kupfer und das zu den Seltenen Erden zählende Dysprosium werden knapp.

Windkraftanlagen werden durch die von der deutschen Regierung vorgegebenen Umweltziele favorisiert und sind so eine der wichtigsten Säulen der zukünftigen Stromproduktion in Deutschland. In ihrer Studie haben die Forscher eine umfassende Bewertung des zukünftigen Bedarfs an metallischen Rohstoffen für die Entwicklung der deutschen Windenergiebranche durchgeführt, die eng an den aktuellen und zukünftigen Marktbedingungen orientiert ist.


Kupfer und Dysprosium werden darin als die kritischsten Materialien bezeichnet, da sie mit der Möglichkeit von Versorgungsengpässen konfrontiert sind, während sie für die Funktionalität von Windkraftanlagen von grundlegender Bedeutung sind.

Während die kumulierte Nachfrage nach Kupfer 0,2% der derzeit bekannten abbaubaren Reserven erfordern kann, kann die Nachfrage nach Dysprosium bis zu 0,6% des Reserveniveaus erreichen.

Während die vielfältigen Aufgaben von Kupfer in der Elektronik hinreichend bekannt sein dürften, ist das bei Dysprosium wohl eher nicht der Fall. Dieses Seltene-Erden-Metall ist Bestandteil der Dauermagnete in den Turbinen der Windkraftanlagen, die zusammen mit der anderen Seltenen Erde Neodym eine Metalllegierung bildet, die deutlich leistungsfähiger ist als etwa die bekannteren Eisenmagnete das wären und die dementsprechend mehr Strom pro Zeiteinheit bei geringerem Gewicht erzeugen können.

Diese Nachfrage nach den beiden Metallen übertrifft die Zuteilung für die erneuerbare Energietechnologien in Deutschland deutlich und würde zudem bei der Rohstoffsicherung einem starken Wettbewerb aus vielen anderen Sektoren gegenüberstehen.

Durch das Recycling aus entsprechenden Altgeräten könnten zwar solche Engpassrisiken gemindert jedoch nicht vollständig verhindert werden. Daher sind weitere Anstrengungen erforderlich, um die Materialeffizienz durch alternative Turbinenkonzepte, effiziente Produktionstechniken, hochzuverlässige Komponenten und Materialersetzung zu verbessern.

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Montag, 25. März 2019

Männliche Unfruchtbarkeit? Bestimmte Mikronährstoffe können helfen



Eine aktuelle Metastudie von Forschern aus Hamburg zeigt, dass die Einnahme verschiedener Mikronährstoffe die Qualität der Spermien unfruchtbarer Männer verbessern können: Selen (einzeln oder in Kombination mit N-Acetylcystein), Lachsöl (eine Kombination von EPA und DHA), Coenzym Q10, eine Kombination von Zink und Folsäure und eine Kombination aus L-Carnitin und L-Acetylcarnitin.

18 randomisierte, doppelblinde, placebokontrollierte Studien wurden in die Metaanalyse oder in die systematische Überprüfung einbezogen.

Eine signifikante Verbesserung der Samenparameter war für Selen und L-Carnitin (LC; 2 g oral, täglich) in Kombination mit Acetyl-L-Carnitin (LAC; 1 g oral, täglich) und Coenzym Q10 erkennbar (200 und 300 mg oral, täglich) in der Metaanalyse nachweisbar. Vielversprechende Daten liegen für die Ergänzung von 66 mg Zink (oral, täglich) in Kombination mit Folsäure (5 mg oral, täglich) und den mehrfach ungesättigten Fettsäuren Eicosapentaensäure (EPA; 1,12 g oral, täglich) und Docosahexaensäure (DHA; 0,72 g oral, täglich) vor.

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Sonntag, 24. März 2019

Die ungestörte Entwöhnung von der Muttermilch führt zu Immuntoleranz



Die Entwöhnung von der Muttermilch löst in Säugetieren eine sprunghaft expandierende Darmflora aus, die wiederum zu einer heftigen Immunreaktion führt. Dies durch Antibiotika "positiv" beeinflussen zu wollen, wäre ein grober Behandlungsfehler, denn nur die ungebremste Entwöhnungsreaktion verhindert die spätere Anfälligkeit für entzündliche Pathologien beim Erwachsenen, speziell für Autoimmunerkrankungen, aber auch Krebs.

Mikroben besiedeln bei der Geburt alle Körperoberflächen und wirken an der Entwicklung des Immunsystems mit. Bei neugeborenen Säugetieren wird die intestinale Mikrobiota, die sogenannte Darmflora, zuerst durch die diätetischen und immunologischen Bestandteile der Milch geformt und ändert sich dann, wenn feste Nahrung während des Absetzens zugeführt wird.

Forscher aus Frankreich und Deutschland, Mainz, untersuchten jetzt die Reaktivität des intestinalen Immunsystems der Maus in den ersten Wochen nach der Geburt und bis ins Erwachsenenalter. Beim Absetzen induzierte die intestinale Mikrobiota eine heftige Immunreaktion - eine "Entwöhnungsreaktion".

Die Hemmung dieser Entwöhnungsreaktion durch Antibiotika führte zu pathologischer Prägung und erhöhter Anfälligkeit für Kolitis, allergische Entzündungen und Krebs im späteren Leben.

Die Prävention dieser pathologischen Prägung war mit der Erzeugung von regulatorischen RORγt + -Zellen, das sind Mikrobiota-induzierten Regulatorische T-Zellen (Treg-Zellen), verbunden, für die bakterielle und diätetische Metaboliten erforderlich waren - kurzkettige Fettsäuren (Fruchtsäuren) und Retinsäure, die von Bakterien der Darmflora produziert werden.

Regulatorische T-Zellen (TReg), früher auch als Suppressor-T-Zellen bezeichnet, sind eine spezialisierte Untergruppe der T-Zellen. Sie haben die Funktion, die Aktivierung des Immunsystems zu unterdrücken und dadurch die Selbsttoleranz des Immunsystems zu regulieren. Sie verhindern dadurch im gesunden Organismus die Entstehung von Autoimmunkrankheiten. Regulatorische T-Zellen kommen bei Wirbeltieren vor, die ein adaptives Immunsystem besitzen.

Daher ist die Entwöhnungsreaktion für die Immuntoleranz notwendig, deren Störung später im Leben zu einer erhöhten Anfälligkeit für Immunopathologien führt.

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Freitag, 22. März 2019

Steuern auf zuckerhaltige Getränke würde Karies deutlich verringern



Eine aktuelle Studie aus Deutschland und den Niederlanden hat jetzt berechnet, dass die Besteuerung von zuckerhaltigen Getränken die Mundgesundheit erheblich verbessern und die wirtschaftliche Belastung durch Karies verringern kann. Der Nutzen wäre für jüngere Altersgruppen am größten.

Eine Besteuerung von gezuckerten Getränken von 20% würde durchschnittlich zu 2,13 mehr kariesfreie
Zahnjahre pro Person führen und hochgerechnet auf die Gesamtbevölkerung zu einem Minus von mehr als einer Million, (1.030.163), Kariesläsionen führen. Es wurde festgestellt, dass durch die Intervention insgesamt 159,01 Millionen für die Zahnbehandlungsausgaben eingespart werden würden. 
Die geschätzten Steuereinnahmen auf Lebenszeitbasis von berechneten 3,49 Mrd. € wären dabei deutlich höher als die Verwaltungskosten für die Besteuerung von vorhergesagten 37,3 Millionen Euro. 
Während solche Steuern auf zuckergesüßte Getränke (SSB) schon länger  vorgeschlagen wurden, um nicht übertragbare Krankheiten wie Adipositas und Typ-2- Diabetes zu reduzieren, wurden die kariesbedingten Auswirkungen der Besteuerung von SSB bisher noch wenig in den Fokus genommen. 
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