Archiv für Tierernährung: Band 37, Heft 3 March [Reprint 2021 ed.] 9783112522561, 9783112522554

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of Animal Nutrition 1 . 1

1

1 1 c

0 . J e höher die Einnahme an umsetzbarer Energie bei sonst unveränderten Bedingungen ist, desto höher ist auch die Konvertierungsrate. Bei gleich hoher Einnahme an umsetzbarer Energie wird die Konvertierungsrate von einer Reihe von Faktoren bestimmt: vom Erhaltungsbedarf, von der Verwertung der Energie für die Bildung der Tierprodukte, wobei die Art des Produktes und seine chemische Zusammensetzung von Einfluß sind, von der motorischen Aktivität, der horizontalen und vertikalen Fortbewegung, von der Umgebungstemperatur und anderen Klimafaktoren sowie auch von Wirkungen, die von Krankheits- und Streßzuständen ausgehen können, um die wichtigsten Einflußfaktoren zu nennen. Für den Einfluß der Umgebungstemperatur auf die Wärmeproduktion und damit auf die Konvertierungsrate sind die gegenwärtigen Kenntnisse für einzelne Tierarten noch nicht ausreichend, um die Zusammenhänge mit genügender Sicherheit quantifizieren zu können. Ob, wie nach den klassischen Vorstellungen, für jede Tierart in Abhängigkeit von Alter, Ernährungsniveau, Haltungsbedingungen u. a. Temperaturzonen der Thermoneutralität existent sind und beim Unterschreiten der unteren kritischen Temperatur die Wärmeproduktion linear ansteigt, oder ob die Wärmeproduktion unter dem Einfluß der Umgebungstemperatur einer Parabel folgt und statt der thermoneutralen Zone ein Temperaturpunkt der minimalen Wärmeproduktion anzu14 Arch. Anim. Nutr., 37 (1987) 3

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HOFFMANN, Wärmeproduktion von Batten und Broilern

nehmen ist (Nichelmann u. a., 1974), ist in der Diskussion und bedarf für die einzelnen Tierarten der experimentellen Klärung. Für die landwirtschaftliche Tierhaltung ist es einmal bedeutsam, die thermoneutrale Zone bzw. den Temperaturpunkt minimaler Wärmeproduktion für die einzelnen Nutztierarten unter besonderer Berücksichtigung des Ernährungsniveaus zu kennen, um die Umgebungstemperatur gegebenenfalls darauf ausrichten zu können, zum anderen ist es wichtig zu wissen, in welchem Ausmaß die Konvertierungsrate negativ beeinflußt wird, wenn die Umgebungstemperatur unter die kritische Temperatur absinkt. Es sind Informationen darüber bereitzustellen, in welchem Umfang Futterenergie aufgewendet werden muß, um bei Unterschreitung der kritischen Temperatur den zusätzlichen Wärmebedarf der Tiere zu decken, bzw. in welchem Umfang bei gleicher Futterzufuhr die Wachstumsrate negativ beeinflußt wird. Mit solchem Wissen sind für den aktuellen Fall der Haltung der Tiere bei Temperaturen unterhalb der kritischen Temperatur Kalkulationen darüber möglich, welche Auswirkungen auf die Ökonomie der Produktion eintreten und wie die Ökonomie durch den alternativen oder kombinierten Einsatz von technischer Energie und Futterenergie zum Abfangen von Produktionsverlusten beeinflußt werden kann. Mit Broilerküken sollten bei normalem Wachstumsverlauf erste Informationell zur Wärmeproduktion bei variabler Umgebungstemperatur unter Verwendung einer Klimakammer als Respirationskammer, die eine Gruppenhaltung ermöglicht, gesammelt werden, um aufbauend ?iuf diesem Informationsgewinn durch weitere systematischb Versuche die Fragen der Thermoneutralität und der thermoregulatorisch bedingten Wärmeproduktion für Broilerküken während des Wachstums zu bearbeiten. 2.

Technik und Methodik

Es wurden 2 Versuche mit Broilerküken der Herkunft Tetra B bei einem Geschlechterverhältnis von 1 : 1 durchgeführt. Die Küken waren bei Versuchsbeginn 5 Tage und bei Versuchsende 57 bzw. 85 Tage alt. Sie wurden während der gesamten Versuchszeit in Stoffwechselkäfigen in der zur Respirationskammer ausgebildeten Klimakammer getrennt nach dem Geschlecht in 4 Gruppen mit jeweils 2 Untergruppen gehalten. Die Gruppenstärke, anfänglich 14 Küken/Gruppe, mußte im Ablauf der beiden Versuche sukzessiv bis auf 4 Küken/Gruppe vermindert werden, um Tiergröße, Belegungsdichte und Käfigraum aufeinander abzustimmen. Eine Versuchsübersicht enthält Tab. 1. Gefüttert wurde, industriell hergestelltes Broilermastfutter in pelletierter Form, dessen Energiegehalt und chemische Zusammensetzung in Tab. 2 angegeben sind. Futter wurde täglich einmal entweder ad libitum oder restriktiv angeboten. Mit dem restriktiven Angebot sollte eine konstante Futteraufnahme innerhalb einer Meßperiode bei weitgehender Ausschöpfung des Futteraufnahmevermögens erreicht werden. Das Angebot richtete sich weitgehend nach der freien Futteraufnahme in den 3 Tagen vor Beginn der jeweiligen Meßperiode. Tränkwasser stand zur freien Aufnahme zur Verfügung. Der Versuchsablauf vollzog sich im Wochenrhythmus, wobei an 4 Tagen der Woche (Meßperiode) die respiratorischen Messungen und in ausgewählten Abschnitten die quantitativen Exkrementsammlungen, getrennt nach 4 Tiergruppen, erfolgten. 3

Arch. Anim. Nutr., Berlin 37 (1987) 3

193

Tabelle 1 (Table 1) Versuchsübersicht Periode (Period)

Versuch 1 (Experiment 1 2 3

4 5 6 7 8

Periodendauer (Days of period) d

( S c h e m a of experiments) Tierzahl

(Number (Feed supply) of animáis)

1) 4 4 4

56 40 32

4 4 4 4 4

24 24 16 16 16

Versuch 2 (Experiment 2) 1 4

Futterangebot

56

2

3

48

3 4 5 6 7 8 9 10

4 4 4 4 4 4 4 4

40 24 24 16 16 16 16 16

11

4

16

ad libitum (ad libitum) konstant, (constant) Wachstum (Growth)

„

S3

Messung der Verdaulichkeit (Measurement of digestibility)

X

X X

»

ad libitum (ad libitum) konstant, (constant) Wachstum (Growth) 5»

1Î

1»

konstant, (constant) Erhaltung (Maintenance) Hunger (Starvation)

Umgebungstemperatur ( Environmental temperature) °C

Alter*

30 30 30

5 12 19

30, 25, 20, 15 30 30, 25, 2 0 , 1 5 30 30, 25, 20, 15

26 33 40 47 54

(Age*) d

X

30

5

X

35, 30, 25

12

X X X X X

25, 20, 15, 10 35, 30, 25, 20 25, 20, 15, 10 35, 30, 25, 20 25, 20, 15, 10 30, 25, 2 0 , 1 5 30, 25, 20, 15 30, 25, 20, 15

19 26 33 40 54** 61 68 75

30, 25, 20, 15

82

* Zu Beginn der 4tägigen Meßperiode (At beginning of the four-day measurement period). * * Nach Abschluß der 6. Periode mußte der Versuch wegen technischer Durchsicht der Klimakammer für eine Woche unterbrochen werden. (After finishing the 6th period the experiment had to be interrupt for a week for checking the climate chamber).

T a g e der W o c h e waren der Übergangsfütterung auf das n ä c h s t höhere Niveau vorbehalten (Vorperiode). I m Versuch 1 wurde die T e m p e r a t u r in den Perioden 1, 2, 3, 5 und 7 mit 30 °C k o n s t a n t gehalten, u m aus den 4 aufeinanderfolgenden Messungen der W ä r m e p r o duktion die Variation dieses P a r a m e t e r s bei Gruppenhaltung einschätzen zu können. 14*

194 Tabelle 2

HOFFMANN, Wärmeproduktion von Batten und Broilern

(Table 2)

Energiegehalt und chemische Zusammensetzung der Futtertrockensubstanz in den Versuchen 1 und 2 (Energy content and chemical composition of feed dry matter in the experiments 1 and 2) Energie, kj/g 18,2 (Energy) Organische Substanz, % 91,2 (Organic matter) Rohasche, % 8,8 (Ash, % ) Rohprotein, % 21,6 (Crude protein, % ) Rohfett, % 3,5 (Crude fat, % ) Rohfaser, % 4,2 (Crude fibre, % ) NFE, o/0 v 61,9 (Nitrogen free extracts, °/ 0 )

In den Perioden 4, 6 und 8 wurde die Temperatur von Tag zu Tag um jeweils 5°C im Bereich 30 bis 15 °C geändert. I m Versuch 2 wurde nur in der 1. Periode eine konstante Umgebungstemperatur mit 30 °C eingehalten (Eingewöhnungsperiode). In den übrigen Perioden erfolgte wie im Versuch 1 eine Temperaturveränderung um 5°C von Tag zu Tag, wobei sich die Prüfungen insgesamt über den Temperaturbereich 10—35°C erstreckten. Genaue Angaben zur Temperaturvariation sind der Versuchsübersicht in Tab. 1 zu entnehmen. In den zur Verdaulichkeitsbestimmung vorgesehenen Perioden wurden die Exkremente an 4 aufeinanderfolgenden Tagen quantitativ gesammelt und bei —15 bis — 20 °C bis zur Aufbereitung zur Analytik, die Homogenisation, Gefriertrocknung und Vermahlung einschloß, aufbewahrt. Die N-Bestimmung wurde in den Frischexkrementen vorgenommen. Für die K o t N-Harn-N-Trennung fand das von H A R T F I E L ( 1 9 6 3 ) entwickelte und von W U T T E N B U K G und C H U D Y ( 1 9 6 7 ) modifizierte chemische Verfahren Anwendung. Für die Durchführung der Versuche wurde eine Klimakammer des Typs K T L K 1250 (Hersteller V E B NEMA, Netzschkau), die von ihrer Konstruktion her auf Versuche zum Pflanzenwachstum ausgerichtet war, zur Respirationskammer für Tierversuche umgerüstet und in der Ausstattung entsprechend ergänzt. Die Kammer hat ein Volumen von 1,25 m 3 und ist mit automatischen Regeleinrichtungen für Lufttemperatur und Luftfeuchte ausgestattet, die eine Regelgenauigkeit von +0,2°C bzw. ± 2 % ermöglichen. Für die Luftmengenmessung werden wahlweise nasse Gasuhren oder Ringwaagen, die nach dem Differenzdruckprinzip arbeiten, eingesetzt. Gasproben werden kontinuierlich aus dem die Kammer verlassenden Luftstrom entnommen und in Rezipienten gesammelt. In der über 24 h hinweg gesammelten Gasprobe werden C0 2 - und 0 2 -Konzentration mittels Gasanalysatoren auf der Grundlage physikalischer Meßverfahren ( I N F R A L Y T bzw. P E R M O L Y T , V E B

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Junkalor Dessau) bestimmt. Die Berechnung der Wärmeproduktion (WP) aus dem Gaswechsel erfolgt nach der Formel (HOFFMANN u. SCHIEMANN, 1 9 8 0 ) : W P [kJ] = 5,02 C0 2 [1] +16,19 0 2 [1] . Eichversuche zur Testung der Meßsicherheit des dargestellten Respirationssystems, sowohl über C0 2 -Einleitung aus Stahlflaschen als auch über Alkoholverbrennung vor Aufnahme der Versuche haben zu den in Tab. 3 mitgeteilten Wiederfindungsraten geführt. Tabelle 3 (Table 3) Ergebnisse der Eichversuche mit der Klimakammer (Results of calibration trials with the climate chamber) Art der Eichung (Method of calibration)

Wiederfindungsrate, % (Recovery, %) C02 02

C0 2 -Einleitung (n = 2 1 ) (Introdueing of C0 2 ) Alkoholverbrennung -(» = 8) (Combustion of aleohol)

100,2 + 1,5 101,8 + 0,7

99,0 + 1,6

In der Abluft der Respirationskammer wird zusätzlich der als N H 3 aus den Exkrementen durch Zersetzungsprozesse freiwerdende Stickstoff bestimmt. Aus den beiden Versuchen wurde im Mittel der 10 Perioden der Exkrementsammlung ein N-Verlust von 1,1 ± 0 , 4 % der im Exkrement ausgeschiedenen N-Menge ermittelt. Zur Haltung der Küken in der Klimakammer wurde eine transportable, zweietagige Käfigbatterie mit 4 Käfigelementen (4 Tiergruppen), die sich noch einmal unterteilen lassen (8 Tiergruppen), entwickelt. Die Käfigbatterie ist mit Fütterungs- und Exkrementsammeleinrichtungen versehen, die eine quantitative Fütterung bzw. Exkremententnahme ermöglichen. Ergänzend zu den 24 h-Messungen wurde in den beiden Versuchen die Wärmeproduktion in 20-min-Abschnitten bei Variation der Umgebungstemperatur zwischen 5 und 35°C bestimmt. Für die C0 2 - und 0 2 -Gaskonzentrationsmessungen wurde das Leistungsprüfgerät SPIROLYT (VEB Junkalor Dessau) verwendet. Die Eignung der Wärmeproduktionskurzzeitmessung für ausgewählte Probleme zum Energiewechsel ist von uns an anderer Stelle diskutiert und nachgewiesen worden (HOFFMANN U. K L E I N , 1982). I m Versuch 1 erfolgten entsprechende Messungen nur nach Abschluß der 8. Periode an 4 aufeinanderfolgenden Tagen, wobei der Energieversorgungsstatus variiert wurde. I m Versuch 2 fanden die Messungen nach Abschluß jeder Periode in der Zeit zwischen 8.30 und 15.00 Uhr statt. Während der Kurzzeitmessungen hatten die Küken freien Zugang zum Futter.

Hoffmann, Wärmeproduktion

196

von Batten und Broilern

3.

Ergebnisse und Diskussion

3. 1.

Futteraufnahme, Lebendmasseentwicklung und Verdaulichkeit

Die Trockensubstanzaufnahme erhöhte sich von 17 bis 18 g je Tier und Tag in der 1. Periode (5.-8. Lebenstag) auf über 100 g in der 6. bzw. 7. und 8. Periode (s. Tab. 4). Tabelle 4 (Table 4) Futteraufnahme und Lebendmasseentwicklung (Feed intake and body weight development) Periode

Tr.- Subst.-Aufnahme

Lebendmasse

(Period)

(Dry matter intake) g/d

(Body weight) g

18,2 37,8 53,3 76,1 92,3 102,4 98,5 86,7

97 247 470 720 1034 1342 1696 1932

14 26 31 35 42 45 39 24

16,6 24,4 46,2 63,6 89,5 90,2 114,7 108,6 84,0 56,8 0

90 189 380 644 920 1226 1554 1871 2058 2094 1982

12 15 18 28 37 30 48 38 21 - 7 — 76

Versuch

1

(Experiment 1

1)

2 3 4 5 6 7 8 Versuch

2

(Experiment

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

Lebendmassezunahme (Body weight gain) g/d

2)

Die Futteraufnahmen in beiden Versuchen sind nicht geeignet, das Futteraufnahmevermögen des wachsenden Broilerkükens zu kennzeichnen, weil einmal eine freie Futteraufnahme in den meisten Perioden nicht gegeben war und zum anderen die wechselnde Umgebungstemperatur die Futteraufnahme beeinflußte. Trotz gewisser Restriktion im Futterangebot und variabler Umgebungstemperatur erreichten die Broiler in der 7. Lebenswoche Lebendmassen »1500 g. Die höchsten täglichen' Zunahmen mit mehr als 40 g/Tier lagen in der 6. bzw. 7. Periode. Das Broilermastfutter wurde in allen geprüften Parametern in beiden Versuchen praktisch gleich hoch von den Küken verdaut (s. Tab. 5). Hinzuweisen ist auf die deutlich niedrigere Fettverdaulichkeit durch die sehr jun-

197

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Tabelle 5 (Table 5) Verdaulichkeit von Energie und Nährstoffen und Umsetzbarkeit der Energie (Digestibility of energy and nutrients and metabolizibility of energy) Periode

Energie

Org. Subst.

Rohprotein

Rohfett

Rohfaser

NFE

(Period)

(Energy)

(Organic matter)

(Crude protein)

(Crude fat)

(Crudefibre)

(Nitrogen free extracts)

%

%

%

%

%

%

Versuch 1 (Experiment 1) 77,4 76,9 ± 0 , 9 3 4 5 4 77,5 76,9 + 1,4 7 4 75,4 75,7 ± 0 , 7

81,1 ± 1 , 4 80,2 ± 2 , 7 81,7 ± 2 , 2

92,8 ± 2 , 0 92,3 ± 1 , 5 86,5 ± 2 , 3

Versuch 2 (Experiment 2) 76,4 ± 0 , 7 1 4 76,2 78,2 77,4 + 0,5" 2 4 3 4 77,4 76,8 ± 0 , 6 4 4 78,3 77,6+0,3 5 4 77,2 76,4 ± 0 , 8 6 4 77,3 76,9 ± 0 , 7 7 4 78,5 78,0 ± 0 , 7

(80,4)* (80,4)* (80,4)* 81,0±1,3 79,9 ± 0 , 8 (80,4)* (80,4)*

70,5 ± 0 , 9 91,0±1,2 88,8 ± 0 , 9 88,5 ± 2 , 4 87,9 ± 2 , 1 86,5 ± 0 , 6 90,5 ± 1 , 2

40,4 ± 2,6 32,1 ± 1 3 , 0 —18,0~± 2,1 45,6 ± 47,1 ± 50,7 ± 46,2 ± 48,6 ± 48,0 ± 44,1 ±

Umsetzbarkeit der Energie (Metabolizibility of energy)

%

77,0 ± 0 , 9 78,0±1,8 79,4 ± 0 , 5

75,5 75,3 72,1

2,3 77,4 ± 0 , 9 2,1 77,6 ± 0 , 8 1,2 76,6 ± 1 , 0 3,0 78,0 ± 0 , 3 2,9 76,4±1,1 0,9 77,1 ± 1 , 0 6,8 78,8 ± 0 , 8

74,6 76,5 74,9 76,1 74,9 74,5 76,1

* Mittelwert aus den Perioden 4 und 5

gen Küken in der 1. Periode des 2. Versuches. Damit werden Literaturbefunde bestätigt ( Z e l e n k a , 1973; Caeew u . a . , 1972; Hofemaatst u . a . , 1974). Der einzige Fall der negativen Rohfaserverdaulichkeit in der 7. Periode des 1. Versuches ist wahrscheinlich auf eine fehlerhafte Rohfaserbestimmung in den Exkrementen zurückzuführen. Die Höhe der Rohfaserverdaulichkeit mit 40—50 % ist bemerkenswert. Tabelle 6

(Table 6)

Verdaulichkeit der Nährstoffe in Abhängigkeit vom Geschlecht (Digestibility of nutrients in dependence on sex) Geschlecht (Sex)

Rohprotein (Crude protein)

Rohfett (Crude fat)

NFE (Nitrogen free extracts)

Versuch 1 (Experiment 1) männlich ( • d • °C. Ausgehend von der Temperatur der minimalen Wärmeproduktion erhöhte sich zwischen dem 16. und 30. Lebenstag die Wärmeproduktion der Küken bei 5 °C Umgebungstemperatur auf 60—80 % , bei Küken älter als 7 Wochen war der Stoffwechsel nur noch etwa um 20 % erhöht. Als kritische Temperatüren wurden für die ersten 2 Lebenswochen 35 °C, für die 3. bis 6. Lebenswoche 30 °C und für die 7. und 8. Lebenswoche 25 °C ermittelt.

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212

HOFFMANN, Wärmeproduktion von Ratten und Broilern

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35 °C

BJIH

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Summary L . HOFFMANN

Effects of factors of nutrition and keeping on the heat production of rats and broilers. 1. Heat production in dependence on ambient temperature of young broiler chickens kept in groups I n 2 experiments with young broiler chickens, origin Tetra B, heat production was measured in dependence on ambient temperature indirectly and with the gas exchange both over 24 h and in 20-minute periods beginning on their 5th day of live. The chickens, divided into 2 X 2 groups according to sex, were constantly kept in a climatic chamber changed in to a respiration chamber during the 8- or 11-weeklong experiments. The maximum variation of the temperature was between 5 and 35 °C. I n the periods of 24-h measurements over 4 days each, the ambient temperature was changed from day to day in steps of 5 °C. Heat production was influenced by the age of the chickens, energy intake and ambient temperature. The results of the measurements at the same age and the same energy intake and a temperature variation between 5 and 35 °C can well be described by polynomes of the 3rd degree up to the 8th week of live. The thermoregulatory conditioned heat production per 1 °C below the critical temperature decreased with the age of the chickens. In the first few weeks of life it was 20 kJ, in the 6th and 7th weeks of life 10—15 k J and then decreased to 4—5 kJ/kg life weight 0-70 • d • °C. Based on the temperature of minimal heat production, the heat production of 16- to 30-day-old chickens increased to 60—80 % at an ambient temperature of 5 °C; the metabolism of chickens older than 7 weeks was only increased by about 20 %. For the first 2 weeks 35 °C were ascertained as critical temperature, for the 3rd to 6th weeks 30 °C and for the 7th and 8th weeks 25 °C

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221

(1967)

Der Autor dankt allen Mitarbeitern der Abteilung Energieforschung, die an der technischen Durchführung und Auswertung der Versuche beteiligt waren. Aus dem Kreis dieser Mitarbeiter seien besonders genannt: U T A B O C K , R E N A T E B R O S E , E V E L Y N LIPPASSON u n d BRIGITTE NICIEJEWSKI. Eingegangen: 21. August 1985

Anschrift des Autors: Dr. habil. L . H O F F M A N N Forschungszentrum für Tierproduktion Dummerstorf-Rostock. Bereich Tierernährung „Oskar Kellner" Justus-von-Liebig-Weg 1 Fach-Nr. 2701+2702 Rostock 2500 DDR

Arch. Anim. Nutr., Berlin 37 (1987) 3, 215-226, Sektion Tierproduktion der Wilhelm-Pieck-Universität Rostock, Wisseneehaitsbereich Tierernährung (Leiter: Prof. Dr. sc. agr. S. POPPE)2 Instituto de Ciencia Animal Habana (Direktor: Dr. ARABEL ELIAS)1 M . VALDIVIE1 u n d S. POPPE2

Untersuchungen zur Energie- und Proteinkonzentration von Broilerrationen in Kuba 2. Mitteilung Weibliche Broiler im Winter 1.

Einleitung

Die vorliegenden Untersuchungen wurden mit weiblichen Broilern der Rasse White Plymouth Rock durchgeführt, u m die günstigsten Energie- und Proteinkonzentrationen der Rationen f ü r diese Tiere unter den klimatischen Bedingungen des kubanischen Winters zu ermitteln. Gleichzeitig sollten Unterschiede im Verhalten beider Geschlecht e r dieser Rasse unter gleichen Fütterungsbedingungen in der gleichen Jahreszeit bestimmt werden. 2.

Material und Methoden

Insgesamt standen 1900 weibliche Broiler der Rasse White Plymouth Rock f ü r den Versuch zur Verfügung, die ab 15. Lebenstag den Klimaeinflüssen ausgesetzt waren, wie sie in Abb. 1 und 2 dargestellt sind.

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Abb. 1 (Fig. 1). Lufttemperatur (Air temperature).

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VALDIVIE/POPPE, Winter-Broilerrationen in Kuba

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Abb. 2 (Fig. 2). Relative Luftfeuchtigkeit (Relative humidity).

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